【文章內(nèi)容簡介】 多的油品，其自燃點低，但閃點高。閃點、燃點和自然點對油品的儲存、使用和安全生產(chǎn)都有重要意義，是油品安全保管、輸送的重要指標，在儲運過程中要避免火源與高溫。九、油品的其它物理性質(zhì)(一)熱性質(zhì)單位重量的物質(zhì)溫度升高1℃(或K)所需要的熱量稱為比熱，單位是千焦/(千克K)或千焦/(千克℃)。 油品的比熱隨密度增加而減小，隨溫度升高而增大。在常壓沸點下，單位重量的物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)所需要的熱量稱為氣化潛熱，單位是。千焦/千克。 汽油的汽化潛熱約為290～315千焦/千克，煤油的為250～270千焦/千殼，柴油的為230～250千焦/千克，潤滑油的為190～230千焦/千殼。熱力學函數(shù)之一。焓的絕對值是不能測定的，但可測定過程始態(tài)和終態(tài)焓的變化值。為了方便起見，人為地規(guī)定某個狀態(tài)下的焓值為零，該狀態(tài)稱為基準狀態(tài)。物質(zhì)基準狀態(tài)變化到指定狀態(tài)時發(fā)生的焓變作為物質(zhì)在該狀態(tài)下的始值，單位是千焦/千克。油品的焓與其化學組成有關(guān)。在相同溫度下，油品的密度越小，特性因數(shù)越大，其焓值越高。(二)折射率(折光率)嚴格地講，光在真空中的速度(103米/秒)與光在物質(zhì)中速度之比稱為折射率，以n表示。通常用的折射率數(shù)據(jù)是光在空氣中的速度與被空氣飽和的物質(zhì)中速度之比。折射率的大小與光的波長、被光透過物質(zhì)的化學組成以及密度、溫度和壓力有關(guān)。在其它條件相同情況下烷烴的折射率最低，芳香烴的最高，烯烴和環(huán)烷烴的介于它們之間。對環(huán)烷和芳香烴，分子中環(huán)數(shù)愈多則折射率愈高。 8 常用的折射率是n20D，即溫度為20℃、常壓下鈉的D線(波長為58926納米)的折射率。油品的折射率常用于測定油品的烴類族組成，煉油廠的中間控制分析也采用折射率來求定殘?zhí)恐怠?(三)含硫量如前所述，石油中的硫化物對石油加工及石油產(chǎn)品的使用性能影響較大。因此，含硫量是評價石油及產(chǎn)品性質(zhì)的一項重要指標，也是選擇石油加工方案的依據(jù)。含硫量的測定方法有多種，如硫醇硫含量、硫含量(即總硫含量)、腐蝕等定量或定性方法，通常，含硫量是指油品中含硫元素的重量百分數(shù)。(四)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟含量原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟含量對原油輸送影響很大，特別是制定高含蠟易凝原油的加熱輸送方案時，膠質(zhì)與含蠟量之間的比例關(guān)系會顯著影響熱處理溫度和熱處理的效果。這三種物質(zhì)的含量對制定原油的加工方案也至關(guān)重要。因此通常需要測定原油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟的含量，均以重量百分數(shù)表示。(五)殘?zhí)坑锰囟ǖ膬x器,在規(guī)定的條件下,將油品在不通空氣的情況下加熱至高溫,此時油品中的烴類即發(fā)生蒸發(fā)和分解反應(yīng)，最終成為焦炭。此焦炭占試驗用油的重量百分數(shù)，叫做油品的殘?zhí)炕驓執(zhí)恐?。殘?zhí)颗c油品的化學組成有關(guān)。生成焦炭的主要物質(zhì)是瀝青質(zhì)、膠質(zhì)和芳香烴，在芳香烴中又以稠環(huán)芳香經(jīng)的殘?zhí)孔罡?。所以石油的殘?zhí)吭谝欢ǔ潭壬戏从沉似渲袨r青質(zhì)、膠質(zhì)和稠環(huán)芳香烴的含量。這對于選擇石油加工方案有一定的參考意義。此外，因為殘?zhí)康拇笮∧軌蛑苯拥乇砻饔推吩谑褂弥蟹e炭的傾向和結(jié)焦的多少，所以殘?zhí)窟€是潤滑油和i燃料油等重質(zhì)油以及二次加工原料的質(zhì)量指標。在表12中列舉了我國幾種原油的性質(zhì)。 9 第二章 石油產(chǎn)品的使用要求和規(guī)格指標從石油中可生產(chǎn)出千余種產(chǎn)品，根據(jù)石油產(chǎn)品的特征和用途，可以分為六大類（GB49887）:燃料（F）、溶劑和化工原料(S）、潤滑劑和有關(guān)產(chǎn)品（L）、蠟（W）、瀝青（B）和石油焦(C)。從數(shù)量上看，燃料占石油產(chǎn)品的90％左右甚至更多，其用量最大，其中又以發(fā)動機燃料為主要產(chǎn)品。潤滑劑僅占石油產(chǎn)品的5％左右，但其品種和類別卻極其繁多。第一節(jié) 燃 料液體燃料與固體燃料相比較，具有熱值高（石油產(chǎn)品熱值為40000～48000千焦/千克，煤的熱值為25000～33500千焦/千克）、灰分少、對環(huán)境污染小及輸送使用方便等優(yōu)點，因而廣泛用于國民經(jīng)濟各個部門。不僅對液體燃料（特別是發(fā)動機燃料）的數(shù)量要求日益增加，而且對質(zhì)量也提出了更高的要求。提高燃料的質(zhì)量，可以提高發(fā)動機的效率，延長設(shè)備使用年限，降低燃料消耗，減少廢氣對環(huán)境的污染。一、 汽 油汽油主要用于汽化器式發(fā)動機或點燃式發(fā)動機(簡稱汽油機），是小轎車、摩托車、載重汽車、快艇、小型發(fā)電機和螺旋槳式飛機等的燃料。國產(chǎn)車用汽油有70、890、997等幾種牌號，主要的質(zhì)量要求有以下四個方面： （一）有良好的蒸發(fā)性餾程和蒸氣壓是評價汽油蒸發(fā)性能的指標。圖21 恩氏蒸餾裝置1 噴燈；2擋風板；3蒸餾瓶；4溫度計5冷凝器；6接受器汽油的餾程用恩氏蒸餾裝置(圖21)進行測定。要求測出汽油的初餾點、10％、50％、90％餾出溫度和干點或終餾點，各點溫度與汽油使用性能關(guān)系十分密切。汽油的初餾點和l0％餾出溫度反映汽油的啟動性能，此溫度過高，發(fā)動機不易啟動，50％餾出溫度反映發(fā)動機的加速性和平穩(wěn)性，此溫度過高，發(fā)動機不易加速，當行駛中需要加大油門時，汽油就會來不及完全燃烷，致使發(fā)動機不能發(fā)出應(yīng)有的功率。90％餾出溫度和干點反映汽油在氣缸中蒸發(fā)的完全程 10 度，這個溫度過高，說明汽油中重組分過多，使汽油氣化燃烷不完全。這不僅增大了汽油耗量，使發(fā)動機功率下降，而且會造成燃烷室中結(jié)焦和積炭，影響發(fā)動機正常工作，另外還會稀釋、沖掉氣缸壁上的潤滑油，增加機件的磨損。汽油的蒸氣壓也稱餾和蒸氣壓，是指汽油在某一溫度下形成餾和蒸氣所具有的最高壓力，需要在規(guī)定儀器中進行測定，汽油標準中規(guī)定了其最高值。汽油的蒸氣壓過大，說明汽油中輕組分太多，在輸油管路中就會蒸發(fā)，形成氣阻，中斷正常供油，致使發(fā)動機停止運行。（二）有良好的抗爆性抗爆性表明汽油在汽缸中的一種燃烷性能，是汽油的重要使用性能之一。汽油機的熱功效率與它的壓縮比直接有關(guān)。所謂壓縮比是指活塞移動到下死點時汽缸的容積與活塞移動到上死點時汽缸容積的比值。壓縮比大，發(fā)動機的效率和經(jīng)濟性就好，但要求汽油有良好的抗爆性。抗爆性差的汽油在壓縮比高的發(fā)動機中燃燒，則出現(xiàn)汽缸壁溫度猛烈升高，發(fā)出金屬敲擊聲，排出大量黑煙，發(fā)動機功率下降，耗油增加，即發(fā)生所謂爆震燃燒。所以，汽油機的壓縮比與燃料的抗爆性要匹配，壓縮比高，燃料的抗爆性就要好。汽油機產(chǎn)生爆震的原因主要有兩個。一是與燃料性質(zhì)有關(guān)。如果燃料很容易氧化，形成的過氧化物不易分解，自然點低，就很容易產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。二是與發(fā)動機工作條件有關(guān)。如果發(fā)動機的壓縮比過大，汽缸壁溫度過高，或操作不當，都易引起爆震現(xiàn)象。汽油的抗爆性用辛烷值表示。汽油的辛烷值越高，其抗爆性越好。辛烷值分馬達法和研究法兩種。馬達法辛烷值（MON）表示重負荷、高轉(zhuǎn)速時汽油的抗爆性；研究法辛烷值(RON)表示低轉(zhuǎn)速時汽油的抗爆性。同一汽油的MON低于RON。除此之外，一些國家還采用抗爆指數(shù)來表示汽油的抗爆性，抗爆指數(shù)等于MON和RON的平均值。我國車用汽油的商品牌號是以辛烷值來劃分的，其中70、85號汽油（SH 011292）用MON劃分，90、997號汽油(GB/T 548785)用RON和抗爆指數(shù)劃分。在測定車用汽油的辛烷值時，人為選擇了兩種烴做標準物：一種是異辛烷(2，2，4三甲基戊烷，它的抗爆性好，規(guī)定其辛烷值為100；另一種是正庚烷，它的抗爆性差，規(guī)定其辛烷值為0。在相同的發(fā)動機工作條件下，如果某汽油的抗爆性與含80％異辛烷和20％正庚烷的混合物的抗爆性相同，此汽油的辛烷值即為80。汽油的辛烷值需在專門的儀器中測定。汽油的抗爆性與其化學組成和餾分組成有關(guān)。在各類烴中，正構(gòu)烷烴的辛烷值最低，環(huán)烷、烯烴次之，高度分支的異構(gòu)烷烴和芳香烴的辛烷值最高。各族烴類的辛烷值隨分子量增大、沸點升高而減小。不同壓縮比的汽油機應(yīng)選用不同牌號的汽油。汽油機壓縮比與所要求汽油辛烷值的關(guān)系見表21。 表21 不同壓縮比汽油機對汽油辛烷值的要求提高汽油辛烷值的途徑有以下幾種：（1）改變汽油的化學組成，增加異構(gòu)烷烴和芳香烴的含量。這是提高汽油辛烷值的根本方法，可以采用催化裂化、催化重整、異構(gòu)化等加工過程來實現(xiàn)。（2）加入少量提高辛烷值的添加劑，即抗爆劑。最常用的抗爆劑是四乙基鋁。由于此抗爆劑有劇毒，所以此法最終要被取代。 11 （3）調(diào)入其它的高辛烷值組分，如含氧有機化合物醚類及醇類等。這類化合物常用的有甲醇、乙醇、叔丁醇、甲基叔丁基醚等，其中甲基叔丁基醚（MTBE）在近些年來更加引起人們的重視。MTBE不僅單獨使用時具有很高的半烷值（ROＮ為117，MON為101），在摻入其它汽油中可使其辛烷值大大提高，而且在不改變汽油基本性能的前提下，改善汽油的某些性質(zhì)，因而在國外發(fā)展很快，我國也已開始生產(chǎn)MTBE。（三）有良好的安定性汽油的安定性一般是指化學安定性，它表明汽油在儲存中抵抗氧化的能力。安定性好的汽油儲存幾年都不會變質(zhì)，安定性差的汽油儲存很短的時間就會變質(zhì)。汽油的安定性與其化學組成有關(guān)，如果汽油中含有大量的不飽和烴，特別是二稀烴，在貯存和使用過程中，這些不飽和烴極易被氧化，汽油顏色變深，生成粘稠膠狀沉淀物即膠質(zhì)。這些膠狀物沉積在發(fā)動機的油箱、濾網(wǎng)、氣化器等部位，會堵塞油路，影響供油；沉積在火花塞上的膠質(zhì)高溫下形成積炭而引起短路；沉積在汽缸蓋、汽缸壁上的膠質(zhì)形成積炭，使傳熱惡化，引起表面著火或爆震現(xiàn)象。總之，使用安定性差的汽油，會嚴重破壞發(fā)動機的正常工作。改善汽油安定性的方法通常是在適當精制的基礎(chǔ)上添加些抗氧化添加劑。在車用汽油的規(guī)格指標中用實際膠質(zhì)（在規(guī)定條件下測得的發(fā)動機燃料的蒸發(fā)殘留物）和誘導(dǎo)期（在規(guī)定的加速氧化條件下，油品處于穩(wěn)定狀態(tài)所經(jīng)歷的時間周期）來評價汽油的安定性。一般地，實際膠質(zhì)含量越少、誘導(dǎo)期越長，則汽油安定性越好。（四）無腐蝕性汽油的腐蝕性說明汽油對金屬的腐蝕能力。汽油的主要組分是烴類，任何烴對金屬都無腐蝕作用。但若汽油中含有一些非烴雜質(zhì)，如硫及含硫化合物、水溶性酸堿、有機酸等，都對金屬有腐蝕作用。評定汽油腐蝕性的指標有酸度、硫含量、銅片腐蝕、水溶性酸堿等。酸度指中和100毫升油品中酸性物質(zhì)所需的氫氧化鉀（KOH）毫克數(shù)，單位為毫克KOH/100毫升。銅片腐蝕是用銅片直接測定油品中是否存在活性硫的定性方法。水溶性酸堿是在油品用酸堿精制后，因水洗過程操作不良殘留在汽油中的可溶于水的酸性或堿性物質(zhì)