石油化工概論1石油和油品第1頁第二章石油和油品石油是液體燃料一大類，有天然石油和人造石油（包含合成石油），通常指天然石油，主要由低級動植物在地層和細菌作用下，經過復雜化學改變和生物化學改變而形成。往往聚集在有孔隙或裂縫巖石（砂、砂巖、石灰巖等）中。由鉆井開采而得。普通能自動噴出地面；低壓力油層或淺油層則用泵抽出，或用氣體（如天然氣）或水壓出，經開采所得石油叫原油（crudeoil;crudepetroleum）。

2石油和油品第2頁深褐色或青褐色。是各種烴類（烷烴、環烷烴、芳香烴）復雜混合物，并含有少許硫、氧和氮有機化合物。平均碳含量約84%-85%。平均氫含量約12%-14%。密度約0.75-1。熱值約43.54-46.05兆焦/千克（10400-11000千卡/千克）。根椐所含主要烴類，可分為石蠟基原油、環烷基原油和中間基原油。另外，還有不一樣混合基石油。原油經直接蒸餾或二次加工過程，可制得汽油、煤油、柴油、潤滑油、石蠟和瀝青等，并可利用石油產品制成溶劑、樹脂、塑料、合成橡膠、合成纖維等。

3石油和油品第3頁我國石油儲量很豐富，產地有黑龍江、山東、新疆、甘肅、臺灣等省區。可供石油工業和石油化學工業作原料，也可用作燃料。按我國北宋時代（十一世紀）沈括看到陜西延安一帶人民用“脂水”作燃料，他在所著《夢溪筆談》中稱之“石油”。這是我國用石油名記詞開始。

4石油和油品第4頁第一節石油化學組成第二節石油及油品物理性質第三節油品分類及使用第四節原油蒸餾第五節原油熱加工過程5石油和油品第5頁第一節石油化學組成一、石油性質1、石油（或稱原油，petroleum或crudeoil)是從地下深處開采出來黃色乃至黑色流動和半流動粘稠液體。產地不一樣性質不一樣，是由烴類和非烴類組成復雜混合物，沸點范圍很寬從常溫~500℃，分子質量范圍數十~數千。6石油和油品第6頁2、絕大多數石油密度：0.8~0.98

我國石油相對密度：0.85~0.95，屬偏重常規原油。按相對密度把原油分為：輕質原油，相對密度≤0.856中質原油，相對密度=0.856~0.934重質原油，相對密度=0.934~1.000特重質原油，相對密度≥1.0007石油和油品第7頁二、石油元素組成

五種基本元素：CHONS

其中：C83.0%~87.0%H10.0~14.0%O0.05~2.00%N0.02~2.00%S0.05~8.00%

含量較多金屬元素：NiVFeCu8石油和油品第8頁三、石油餾分組成原油沸點范圍寬，不論對其進行研究或是加工利用，都必須首先用蒸餾方法將原油按沸點高低切割為若干個部分即所謂餾分。每個餾分沸點范圍簡稱餾程或沸程。從原油直接蒸餾得到餾分稱為直餾餾分。9石油和油品第9頁汽油餾分:從常壓蒸餾初餾點到200℃或180℃之間輕餾分。柴油餾分：常壓蒸餾200℃到350℃之間中間餾分。常壓渣油/重油：常壓蒸餾,大于350℃餾分。潤滑油餾分：350~500℃減壓餾分。減壓渣油：大于500℃減壓餾分。10石油和油品第10頁四、石油烴類組成石油中主要成份是烴類，在天然石油中主要含有烷烴、環烷烴、芳香烴，普通不含有烯烴。（一）石油中烷烴1.氣態烷烴：C1~C4烷烴，H2、C1~C4烯烴、和少許C5烴類。2.液態烷烴：主要指C5~C15烷烴，主要存在于汽油和煤油中，C5~C10組分多進入汽油餾分，C11~C15組分多進入煤油餾分。11石油和油品第11頁3.固態烷烴：

C16以上烷烴，以溶解狀態存在于石油中，當溫度降低時就有結晶析出，工業上稱這種固體烴類為蠟，通常在300℃以上餾分中。低蠟原油蠟含量低于2.5%含蠟原油蠟含量2.5%~10.0%高蠟原油蠟含量高于10.0%12石油和油品第12頁天然氣有干氣和濕氣、富氣和貧氣之分。干氣和濕氣之間并無嚴格界限。普通每立方米天然氣中C5以上重質烴含量低于13.5*10-6m3為干氣，高于此值為濕氣。每立方米天然氣中含C3以上烴類超出94*10-6m3為富氣，低于此值為貧氣。13石油和油品第13頁（二）石油中環烷烴—是石油主要成份之一，也是組成潤滑油主要組分。在石油中所含環烷烴主要是環戊烷和環己烷及其衍生物。普通說來，汽油餾分中環烷烴主要是單環環烷烴，在煤油、柴油餾分中除含有單環環烷烴以外，還出現了雙環及三環環烷烴，而在高沸點餾分中則包含了單、雙、三環及更多環環烷烴。14石油和油品第14頁（三）石油中芳香烴芳香烴也是石油主要組分之一，在輕汽油（<120℃)中含量較少，而在較高沸點（200~300℃）餾分中含量較多。普通在汽油餾分中主要含有單環芳烴，煤油、柴油及潤滑油餾分中不但含有單環芳烴，雙環及三環芳烴，三環及多環芳烴主要存在于高沸點餾分及殘油中。15石油和油品第15頁石油中非烴化合物主要是含硫、氧、氮化合物以及膠質、瀝青質。（一）含硫化合物含硫量低于0.5%原油稱為低硫原油；含硫量大于2%原油稱為高硫原油；介于0.5%~2.0%之間原油稱為含硫原油。

五、石油中非烴化合物16石油和油品第16頁硫在原油中分布普通伴隨石油餾分沸程升高而增加，大部分硫均集中在殘油中。硫在原油中大多以有機化合物形式存在，極少以元素硫形式存在，含硫化合物按性質分為酸性、中性、熱穩定性較高含硫化合物三大類。17石油和油品第17頁1.酸性含硫化合物主要為硫化氫（H2S)和硫醇（RSH)。原油中硫化氫和硫醇含量都不大，它們大多是石油加工過程中其它含硫化合物分解產物。硫化氫和硫醇大多數存在于低沸點餾分中，當前，已經從汽油中分離出十各種硫醇，但在高沸點餾分中還未發覺它們。18石油和油品第18頁2.中性含硫化合物中性含硫化合物主要有硫醚（RSR)和二硫化物（RSSR)。硫醚是原油中含量較多硫化物之一，大量集中在煤油和柴油餾分中；二硫化物在石油餾分中含量較少，且較多集中于高沸點餾分內，二硫化物穩定性較差，受熱后可分解成硫醚、硫醇或硫化氫。19石油和油品第19頁3.熱穩定性較高含硫化合物主要有噻吩和四氫化噻吩類化合物。噻吩含有芳香氣味，在物理性質和化學性質上靠近于苯及其同系物，主要分布在石油中間餾分和高沸點餾分中。20石油和油品第20頁（二）石油中膠質、瀝青質在石油非烴化合物中，有很大一類物質，那就是膠質和瀝青質。它們在石油中含量相當可觀，我國各主要原油中，含有約40%以上膠質和瀝青質。它們是石油中結構最復雜、相對分子質量最大物質。在其組成中，除含碳、氫外，還有硫、氮、氧和微量元素。21石油和油品第21頁膠質:

普通把石油中溶于非極性小分子正構烷烴（C5~C7)和苯物質稱為膠質。膠質是一個很粘稠液體或半固體狀態膠狀物，其顏色為深棕色至暗褐色。平均相對分子質量為1000~3000。

22石油和油品第22頁在膠質分子中有相當數目標環狀結構且多為稠環系，且這些稠環系由不太長烷基橋連結起來，在環上還有若干個烷基側鏈膠質含有很強著色能力，0.005%膠質就能使無色汽油變為草黃色，所以油品顏色主要因為膠質存在而引發。膠質受熱氧化時，會轉變成瀝青質。23石油和油品第23頁普通把石油中不溶于非極性小分子正構烷烴（C5~C7)而溶于苯物質稱為瀝青質。瀝青質是一個黑色無定形固體，相對密度大于1.0，平均相對分子質量范圍為3000~10000，是石油中相對分子質量最大、極性最強非烴組分。

瀝青質24石油和油品第24頁瀝青質沒有揮發性，幾乎全部集中在渣油中，但它是以膠體狀態分散于石油中，而不像膠質一樣與石油形成真溶液。瀝青質在350℃以上時，會分解生成焦炭狀物質和氣體，經氫氣還原會轉化為膠質。25石油和油品第25頁（三）石油中含氧化合物石油中氧含量普通都極少，大約在幾千分之幾范圍內，個別原油含量較高，超出2%~3%。石油中氧大部分集中于膠質和瀝青質中。膠質和瀝青質以外含氧化合物分為酸性氧化物和中性氧化物兩類。酸性氧化物主要有環烷酸、脂肪酸以及石油酚類，總稱為石油酸；中性氧化物有醛、酮、醚、脂、呋喃類化合物等，在石油中含量極少。26石油和油品第26頁（四）石油中含氮化合物石油中含氮量極少，普通在萬分之幾到千分之幾。我國大多數原油含氮量均低于0.5%，如大慶原油含氮量為0.15%。石油中氮化物大部分以膠質、瀝青質存在于渣油中，分為堿性和中性兩類。堿性氮化物主要有吡啶類、喹啉類和胺類化合物及其衍生物；中性氮化物主要有吡咯類和酰胺類化合物及其衍生物。27石油和油品第27頁第二節石油及油品物理性質石油及油品物理性質是科學研究和生產實踐中評定油品質量和控制加工過程主要指標，也是設計和計算石油加工過程必要數據。油品是各種烴類和非烴類復雜混合物，所以它物理性質也是組成它各種烴類和非烴類化合物綜合表現。28石油和油品第28頁一、蒸汽壓定義：某一溫度下，液體與液面上方蒸氣呈平衡狀態時，該蒸氣所產生壓力稱為飽和蒸汽壓，簡稱蒸汽壓。蒸汽壓表示液體蒸發和氣化能力，蒸汽壓越高，表面液體愈易氣化。29石油和油品第29頁純烴蒸汽壓純烴和其它液體一樣，其蒸氣壓隨液體溫度及摩爾氣化潛熱不一樣而不一樣。液體溫度越高，摩爾氣化熱越小，則其蒸氣壓就越小。30石油和油品第30頁石油餾分蒸汽壓石油餾分蒸汽壓不但與溫度相關，還與油品組成相關，而油品組成是隨氣化率不一樣而改變，所以，石油餾分蒸汽壓也因氣化率不一樣而不一樣。在溫度一定時，油品氣化率越高，則液相組成就越重，其蒸汽壓就越小。31石油和油品第31頁石油餾分蒸汽壓表示方法兩種表示方法：

一、工藝計算中慣用真實蒸汽壓，也稱為泡點蒸汽壓，即氣化率為零時蒸汽壓。二、油品規格中雷德蒸汽壓，它是在38℃，氣相體積和液相體積百分比等于4時測定條件蒸汽壓。通常真實蒸汽壓比雷德蒸汽壓高，用于油品規格中來表示油品揮發度。通慣用GB/T8017法測定。32石油和油品第32頁二、餾程（或沸程)沸點：對于純物質，在一定外壓下，當加熱到某一溫度時，其飽和蒸氣壓等于外界壓力，此時在氣液界面和液體內部同時出現氣化現象，這一溫度稱為沸點，是一個常數。石油餾分沒有恒定沸點，在一定外壓下加熱氣化時，其殘液蒸汽壓隨氣化率增加而不停下降，所以其沸點表現為一定寬度溫度范圍，稱為餾程（或沸程）。33石油和油品第33頁油品沸程因所用蒸餾設備不一樣所測得數值也有所差異，在生產控制和工藝計算中使用最簡便恩氏蒸餾設備。34石油和油品第34頁恩氏蒸餾一個慣用測定石油產品餾分組成條件性標準方法。這是一個簡單蒸餾，分餾程度很低，只能用于油品餾程相對比較或對油品中輕重組分相對量作出大致判斷。但在煉油工業中慣用作油品質量主要指標。35石油和油品第35頁就是把100毫升汽油放在一個帶有支管小燒瓶里，插上溫度計進行加熱蒸餾，記取流出第一滴冷凝液時氣相溫度稱為初餾點。蒸餾過程中，烴類分子按沸點高低次序逐步蒸出，氣相溫度也逐步升高，當餾出物體積為10%，20%…50%…90%時氣相溫度分別稱為10%點，20%點…50%點…90%點（t10、t20、t30…t90），蒸餾到最終所能到達最高氣相溫度稱為終餾點或干點。36石油和油品第36頁初餾點到干點這一溫度范圍稱餾程或沸程。溫度范圍窄稱為窄餾分，溫度范圍寬稱為寬餾分，低溫度范圍餾分為輕餾分，高溫度范圍餾分稱為重餾分。初餾點和10％點餾出溫度表明汽油在發動機中開啟性能，過高開啟困難；50％餾出蒸汽壓說明汽油在發動機中蒸發加速性能；90％餾出溫度和干點表示汽油在發動機中蒸發完全程度。

37石油和油品第37頁因為恩氏蒸餾基本上沒有精餾作用，油品中最輕組分沸點低于初餾點，最重烴分子沸點高于干點，所以餾程不代表油品真實沸點范圍。但因其簡便含有嚴格條件性，普遍用于油品餾程相對比較或大致判斷油品中輕重組分相對含量。38石油和油品第38頁恩氏蒸餾油品餾程大致以下：汽油40~200℃煤油200~300℃航空煤油130~250℃柴油250~350℃潤滑油350~520℃重質燃料油>520℃39石油和油品第39頁三、平均沸點餾程在原油評價和油品規格上即使用處很大，但在工藝計算上卻不能直接應用，所以工藝計算上為了要表示某一餾分油特征，需用平均沸點概念。它在設計計算及其它物理性質求定上用處很大。平均非典表示方法有好幾個，意義和用途也不一樣，但都是依據恩氏蒸餾體積平均沸點求得，現敘述以下：40石油和油品第40頁（一）體積平均沸點(tv）由恩氏蒸餾測定10%，30%、50%、70%、90%這五個留出溫度計算得到：t10+t30+t50+t70+t90tv=（℃）541石油和油品第41頁（二）質量平均沸點(tw）質量平均沸點為各組分質量百分數和對應餾出溫度乘積之和。tw=∑ωiti（℃）ni=142石油和油品第42頁（三）立方平均沸點(tcu）立方平均沸點為各組分體積百分數乘以各組分沸點（K)立方根之和再立方。tcu

=(∑ViTi1/3

)3（K）ni=143石油和油品第43頁（四）實分子平均沸點(tm）實分子平均沸點為各組分摩爾分數和對應沸點乘積之和。tm

=∑xiti（℃）ni=144石油和油品第44頁（五）中平均沸點(tme）中平均沸點為立方平均沸點與實分子平均沸點算數平均值。tm+tcutme=（℃）245石油和油品第45頁上述五種平均沸點，除了體積平均沸點可依據油品恩氏蒸餾數據直接計算外，其它幾個沸點按公式難于計算求得。所以，通常總是先利用恩氏蒸餾數據求得體積平均沸點，然后再依據體積平均沸點求得其它平均沸點。46石油和油品第46頁四、密度和相對密度油品密度是單位體積所含油品在真空下質量，因為油品體積隨溫度升高而膨脹，而密度則隨之變小，所以密度還應表明溫度。比如，油品在t℃密度用ρt來表示。我國要求油品在20℃時密度為其標準密度，表示為ρ20。47石油和油品第47頁油品相對密度是其密度與要求溫度下水密度之比，是無量綱，通慣用d表示。常以4℃水作為基準。將溫度為t℃時油品密度和4℃水密度之比稱為油品相對密度，記作d4t。相對密度48石油和油品第48頁我國慣用相對密度是d420。表示20℃油品和4℃水密度之比；國外慣用d15.615.6表示表示15.6℃油品和15.6℃水密度之比。歐美各國常以比重指數(°API)來表示油品相對密度。與通常密度觀念相反，°API大表示密度越小。與d15.615.6關系式以下：°API=141.5d15.615.6-131.549石油和油品第49頁我國生產原油密度改變也較大，大慶（0.8601g/cm3）、長慶（0.8437g/cm3)、青海尕斯庫勒（0.8388g/cm3）等地域所產原油多屬輕質原油。勝利（0.8873g/cm3左右）、遼河（0.8818g/cm3）等地域所產原油多屬中質原油。勝利孤島（0.9472g/cm3）、大港羊三木（0.9492g/cm3）、遼河高升（0.9609g/cm3）、新疆烏爾禾（0.9609g/cm3）等油田所產原油則屬重質原油。50石油和油品第50頁五、石油顏色顏色與原油中含有膠質、瀝青質數量多少有親密關系。深色原油密度大、粘度高。液性顯著原油多呈淡色，甚至無色；粘性感強原油，大多色暗，從深棕、墨綠到黑色。我國玉門、大慶等油田原油多呈黑褐色；新疆克拉瑪依油田原油呈茶褐色；青海柴達木盆地原油多呈淡黃色；四川、塔里木、東海等盆地一些凝析氣田所產凝析油從淺黃色到無色。51石油和油品第51頁六、石油臭味是因為原油中所含不一樣揮發組分而引發。芳香屬組分含量高原油含有一個醚臭味。含有硫化物較高原油則散發著強烈刺鼻臭味。因為含硫化物較高，所以這類原油在加工時，需要增加專門處理裝置而要投入更多資金。我國主要油田含硫量較之中東地域原油含硫量（高于2%）低得多，大慶油田原油含硫量不到1‰，勝利油田原油含硫量也多不超出1%。52石油和油品第52頁七、石油粘度指液體質點間移動摩擦力，以mPa·s表示。粘度大小決定著石油在地下、在管道中流動性能。普通與原油化學組成、溫度和壓力改變有親密關系。通常原油中含烷烴多、顏色淺、溫度高、氣溶量大時，粘度變小。而壓力增大粘度也隨之變大。地下原油粘度比地面原油粘度小。

53石油和油品第53頁因為測定絕對粘度較煩雜,在研究中慣用恩氏粘度計測定相對粘度。相對粘度指液體絕對粘度與同溫條件下水絕對粘度比。恩氏粘度是試樣在某溫度從恩氏粘度計流出200mL所需時間與蒸餾水在20℃流出相同體積所需時間（S）（即粘度計水值）之比。在試驗過程中，試樣流出應成為連續線狀。溫度t時恩氏粘度，用符號Et表示，恩氏粘度單位為條件度，用符號0E代表。54石油和油品第54頁依據粘度大小,將原油劃分為：常規油（＜100mPa·s），稠油（100~10000mPa·s），特稠油（10000~50000mPa·s）和超特稠油或稱瀝青（＞50000mPa·s）四類。

我國原油粘度改變范圍較大。大慶白堊系原油（50℃）粘度在19~22mPa·s，任丘震旦亞界原油（50℃）為53~84mPa·s，勝利孤島原油（50℃）為103~6451mPa·s。55石油和油品第55頁八、石油熒光反應

石油在紫外光照射下受激發發光，并在照射后所發光馬上消失這種熒光反應特征，普遍被用于野外工作時作為判斷巖石中是否含有石油顯示主要標志。按發光顏色不一樣以及分布情況，大致可推測所顯示石油組分及其百分含量。普通油質呈天藍色，膠質呈黃綠色，瀝青質呈棕褐色。56石油和油品第56頁九、石油旋光性

石油在偏光下，含有把偏光面向右旋轉特征。偏轉度普通小于1°。旋光性是有機質所特有一個性質，而且當加溫至300℃時即消失。所以，在研究石油生成時，常以這種旋光性和在石油中發覺素（由動植物色素，如葉綠素或血紅素改變而成，并在溫度超出200℃時被破壞)存在作為石油有機成因依據。

57石油和油品第57頁十、石油溶解性

石油不溶于水，但可溶于有機溶劑，如苯、香精、醚、三氯甲烷、硫化碳、四氯化碳等，也能局部溶解于酒精之中。原油又能溶解氣體烴和固體烴化物以及脂膏-樹脂、硫和碘等。58石油和油品第58頁十一、石油凝固點與含蠟量

凝固點系指原油從流動液態變為不能流動固態時溫度。這對不一樣溫度尤其在低溫地域考慮貯運條件時是非常主要指標。依據凝固點高低，石油可分為三類。高凝油（≥40℃）常規油（-10~40℃）低凝油（＜-10℃）我國多數油田所產原油凝固點，在15~30℃之間。59石油和油品第59頁石油含蠟量系指原油中含石蠟百分數。石蠟在其熔點溫度（37~76℃）時溶于石油中，一旦低于熔點溫度，原油中就出現石蠟結晶。我國主要油田所產原油含蠟量較高，大約在20%~30%之間。大慶薩爾圖油田含量多在22.6%~24.1%，河南魏崗油田為42%~52%，江漢王場油田為2.8%~11.4%，克拉瑪依油田僅7%左右。含蠟量高原油凝固點也高。60石油和油品第60頁十二、石油燃燒特征

石油和成品油可燃程度隨溫度而異，表現在閃點、燃點和自燃點差異。“閃點”指石油在容器內受熱，容器口遇火則發生閃火但隨之又熄滅時溫度。“燃點”指受熱繼續升高，遇火不但出現閃火而且引發了燃燒溫度。“自燃點”指原油在受熱已到達相當高溫度，即便不接觸火種也出現自燃現象溫度。61石油和油品第61頁石油是由含有不一樣沸點烴化合物組成混合物，與水（沸點為100）不一樣，沒有固定沸點。其閃點隨具不一樣沸點化合物含量百分比不一樣而各有差異。沸點越高，閃點也高。如石油產品中煤油閃點在40℃以上，柴油在50~65℃之間，重油在80~120℃，潤滑油要到達300℃左右。62石油和油品第62頁自燃點卻相反，沸點高成品油，自燃點降低。如汽油自燃點為415~530℃，裂化殘渣油自燃點約270℃，石油瀝青則降至230~240℃。石油作為一個混合物，其閃點在－20~100℃之間，而自燃點則為380~530℃之間。63石油和油品第63頁油品濁點、結晶點、傾點和凝點1.濁點-指輕質油品在測定條件下降溫過程中，由透明變為渾濁時溫度。產生渾濁原因是其中正構烷烴在低溫下開始形成微小晶粒，只是晶粒用肉眼觀察不到。2.結晶點-指輕質油品在測定條件下冷卻時，用肉眼觀察到其中有結晶晶粒出現時最高溫度。64石油和油品第64頁3.傾點-指油品在要求試管中不停冷卻，直到將試管平放5s而試樣無流動時溫度再加上3℃所得溫度值。4.凝點-指將試管傾斜45°經1min后液面無移動最高溫度。65石油和油品第65頁第三節油品分類及使用一、油品分類石油產品包含氣體、液體和固體三種狀態產品，我國按照國家標準GB498要求，依據石油產品主要特征，將其分為六大類：分類類別含義分類類別含義FSL燃料溶劑和化工原料潤滑劑和相關產品WBC石油蠟石油瀝青石油焦66石油和油品第66頁（一）石油燃料石油燃料是用量最大油品，按其用途和使用范圍能夠分為以下五種：1.點燃式發動機燃料：有航空汽油，車用汽油等。2.噴氣式發動機燃料：有航空汽油。3.壓燃式發動機燃料：有高速、中速、低速柴油。4.液化石油氣燃料：即液態烴。5.鍋爐燃料：有爐用燃料油和船舶用燃料油。67石油和油品第67頁（二）潤滑劑包含潤滑油和潤滑脂，被用來降低機件之間摩擦，保護機件以延長他們使用壽命并節約動力。他們數量只占全部石油產品5%左右，但品種繁多。68石油和油品第68頁（三）石油瀝青石油瀝青用于道路、建筑及防水等方面，其產量約占石油產品總量3%。（四）石油蠟

石油蠟屬于石油中固體烴類，是輕工、化工和食品等工業部門原料，其產量約占石油產品總量1%。（五）石油焦石油焦可用以制作煉鋁及煉鋼用電極等，其產量約占石油產品總量2%。69石油和油品第69頁（六）溶劑和化工原料約占有10%石油產品是用作溶劑和石油化工原料，其中包含制取乙烯原料（輕油），以及石油芳烴和溶劑油。70石油和油品第70頁二、汽油（一）汽油機（點燃式發動機）工作過程及其對燃料使用要求汽油機主要用于輕型汽車、摩托車、螺旋槳式飛機及快艇等。汽油在汽油機內燃燒過程可分為：進氣過程、壓縮過程、點火燃燒做功過程、排氣過程。71石油和油品第71頁汽油是可用作點燃式發動機燃料石油輕質餾分，對汽油使用要求主要有：良好蒸發性能；良好燃燒性能，不產生爆震現象；儲存安定性好，生成膠質傾向小；對發動機沒有腐蝕作用；排出污染物少。72石油和油品第72頁（二）汽油蒸發性蒸發性是汽油最主要特征之一。汽油進入發動機汽缸之前，先在汽化器中汽化并同空氣形成混合物。汽油在汽化器中蒸發得是否完全，同空氣混合得是否均勻是跟它蒸發性相關。汽油輕質餾分越多，它蒸發性能就越好，同空氣混合得就越均勻，因而進入汽缸內混合氣燃燒越完全，能確保發動機正常工作。評定汽油蒸發性能指標是餾程和飽和蒸汽壓。73石油和油品第73頁若汽油蒸發性不好，混合氣中就會含有懸浮狀油滴，破壞混合氣均勻性，使發動機工作變得不均勻，不穩定，同時，還會增加汽油消耗量混合氣中含有油滴，有時還會使燃燒過程變壞。因為燃燒不完全，一部分燃料成氣態與廢氣一道排出，另一部分將沉積在汽缸壁上，稀釋了潤滑油，造成燒蝕和汽缸磨損。汽油蒸發性也不能過高，不然汽油在未進入氣化器前就會在輸油管中蒸發，形成氣阻，中止供油，而且使發動機停頓工作。74石油和油品第74頁（三）汽油安定性當汽油中含有烯烴，尤其是共軛二烯烴、芳香烴和含硫、含氮化合物等不安定組分時，在儲存和使用過程中易發生氧化、縮合反應生成膠質，儲存后汽油顏色加深，使用時在機件表面生成粘稠膠狀沉淀物，高溫下可進而轉化為積碳。汽油安定性質量指標有實際膠質和誘導期兩相，前者是用150℃熱氮氣流吹掃使汽油全部蒸發之后殘留物，表示汽油中可溶性膠質含量，此值越低越好；后者是置汽油于100℃、0.7MPa氧氣壓力下，直到因汽油發生顯著氧化反應而造成氧氣壓力下降所經歷時間。誘導期越長，汽油抗氧化安定性越好。為了改進汽油安定性，可向汽油中加入抗氧劑和金屬鈍化劑。75石油和油品第75頁（四）汽油抗爆性汽油在發動機中燃燒不正常時，會出現機身強烈震動情況，并發出金屬敲擊聲。同時，發動機功率下降，排氣管冒黑煙，嚴重時造成機件損壞，這種現象稱為爆震，也叫敲缸或爆燃。發生爆震原因有兩個方面：一是與發動機結構和工作條件相關，二則取決于所用燃料質量。最初，人們發覺加入烷基鉛類化合物能夠有效地克服爆震現象，能確保發動機正常工作，于是出現了含鉛汽油。76石油和油品第76頁抗爆性試驗汽油抗爆性是用辛烷值（octanenumber,簡稱ON)來表示，它是在標準試驗用單杠發動機中，將待測試樣與標準燃料試樣對比試驗而測得。所用標準燃料是異辛烷（2，2，4-三甲基戊烷）、正庚烷及其混合物。人為地要求抗爆性極好異辛烷辛烷值為100，抗爆性極差正庚烷辛烷值為0，二者混合物則以其中異辛烷體積百分含量值為其辛烷值。77石油和油品第77頁比如：80%異辛烷和20%正庚烷混合物辛烷值即為80。在測定汽油辛烷值時，是將待測汽油試樣與一系列辛烷值不一樣標準燃料在標準試驗用單缸發動機上進行比較，與所測汽油抗爆性相等標準燃料辛烷值也就是所測汽油辛烷值。78石油和油品第78頁當前，我國車用汽油國家標準有90、93、97三個牌號，分別對應于汽油辛烷值。前二者適合用于普通轎車，分別對應于壓縮比不高于8.2和壓縮比不高于8.5發動機；后者適合用于高級轎車，對應于壓縮比不高于9.0發動機。79石油和油品第79頁（五）污染物排放研究表明，汽、柴油中最主要污染物是硫。原油中天然含硫，經過煉制過程硫殘余在產品中，經過汽車發動機工作過程產生改變并最終影響大氣環境。硫影響大氣環境主要表達在兩個方面：第一油品中硫含量多，汽車尾氣中SO2單位排放量增加，直接增加大氣SO2濃度；第二汽車尾氣硫會致使催化劑中毒，從而造成其它幾個大氣污染物CO、NOX和VOC排放量增加。80石油和油品第80頁汽油中烯烴，尤其是烯烴中1，3-丁二烯是致癌物質，降低汽油中烯烴含量能夠降低致癌物質排放量。美國職業安全總署自1997年2月起，就將1，3-丁二烯8h平均允許標準由1000μg/g降為1μg/g，并對汽油生產和使用實施嚴格管理。另外，汽油中烯烴易形成膠質和積碳，造成輸油管路堵塞，影響發動機效率，增加NOX等污染物排放。烯烴81石油和油品第81頁芳香烴類物質對人體毒性較大，尤其是雙環和三環為代表多環芳烴毒性更大。到當前為止人類總計發覺了各種、四大類可疑致癌化學物質，其中第一類就是以多環芳烴（PAH）為主有機化合物。在各國有機污染物控制名單中，多環芳香烴類物質均被列為優先控制污染物。汽、柴油中芳烴含量高，會使汽車尾氣排放物中芳烴含量增加，環境危害對應提升。基于以上原因，發達國家紛紛對成品油中芳烴含量執行越來越嚴格限制。芳香烴類物82石油和油品第82頁當今清潔燃料成為各國煉油行業主要發展方向。在清潔汽油方面，以美國為代表發達國家，主要經歷了含鉛、無鉛和新配方汽油三個階段。20世紀70年代之前，美國主要依靠添加四乙基鉛提升汽油辛烷值。鉛毒性被逐步認識后，1975年起美國改用芳烴含量高重整油提升辛烷值，限制和禁用含鉛汽油。1990年后苯和芳烴含量被要求逐步降低，改用毒性更小含氧化合物提升辛烷值，新配方汽油被大力推廣。83石油和油品第83頁（六）新配方汽油為了使汽油到達環境保護要求，又要含有良好抗爆性（抗暴指數在87以上），當前所采取辦法主要是摻入一定量醚類化合物。慣用主要有甲基叔丁基醚（MTBE)、乙基叔丁基醚（ETBE)和甲基叔戊基醚（TAME)三種。它們都能與烴類完全互溶，含有良好化學穩定性，蒸汽壓也不高，加入汽油中還有利于降低汽油機尾氣重污染物含量。所以，醚類成為新配方汽油關鍵組分。不過，美國加州1999年宣告將逐步停頓使用MTBE，因為其對清潔空氣收效還不足以抵消其對水源污染。84石油和油品第84頁三、噴氣燃料（航空煤油）（一）噴氣發動機對燃料要求近幾十年來，噴氣發動機在航空上得到了越來越廣泛應用。它是借助高溫燃氣從尾氣噴管噴出時所形成反作用力推進前進，其優點是可在2萬米以上高空以2馬赫（Mach，馬赫數為速度與音速比數）速度飛行。噴氣發動機推力是借助燃料熱能轉變為燃氣動能產生，這個能量轉化過程是在高空飛行條件下實現，所以對燃料質量要求非常嚴格，以求十分安全可靠。85石油和油品第85頁對噴氣發動機燃料質量主要要求有：良好燃燒性能；適當蒸發性；較高熱值；良好安全性；良好低溫性；無腐蝕性；良好潔凈性；較小起電性；適當潤滑性。86石油和油品第86頁四、柴油柴油機主要用于農用機械、重型車輛、坦克、鐵路機車、船舶艦艇等。柴油機對燃料使用要求:良好自燃性能；良好蒸發性能；適當粘度和良好低溫流動性；良好安定性；對機件無腐蝕性；良好清潔性能。87石油和油品第87頁五、清潔燃料及其替換品研究表明，美國城市中90%co污染，50%烴類污染、50%NOx及30%鉛污染都來自汽油燃料燃燒。柴油車對環境影響，還包含顆粒污染物。汽車尾氣問題越來越受到重視，人們多方努力尋求減輕污染路徑和辦法，其中一類減污方式是基于車輛燃燒系統工作過程即采取機內凈化改進發動機設計，改進燃燒系統工作過程，降低污染物生成。另一個思緒是采取替換能源。88石油和油品第88頁全球范圍內嘗試使用替換能源主要包含：壓縮天然氣、液化天然氣、甲醇、乙醇、二甲醚（DME)、生物柴油以及電力等。比如：醇類汽油機燃料從20世紀70年代中期開始，世界上一些國家開始利用生物技術和可再生資源進行燃料乙醇工業生產，以此作為石油能源替換品，并漸漸成為各國研究熱點。89石油和油品第89頁燃料乙醇作為一個含氧化合物，被稱為“綠色能源”或“清潔燃料”。它是以玉米、小麥、薯類、甘蔗、甜菜等為原料，經發酵、蒸餾制得乙醇，脫水后再添加變性劑變性得燃料乙醇。平均每3.3t玉米能夠生產1t燃料乙醇，這種乙醇是經過專門設備、工藝加工高純度無水酒精，經過變性處理后不能食用，專供混配汽油使用，又稱為變性燃料乙醇。90石油和油品第90頁燃料乙醇含有和汽油相同燃燒性能，其燃燒所排放co，和作為原料生物源生長所消耗co在數量上基本持平，這對降低大氣污染及抑制“溫室效應”意義重大。乙醇汽車試驗室研究各項數據表明，消耗同體積乙醇汽油與普通汽油所行駛公里數基本一致。乙醇汽油發展，影響到世界各大石化企業發展戰略改變，即用可再生資源替換石油資源，用生物技術路線取代化學技術路線進行生物燃料及化學品生產。為此，世界各國都加緊了推廣應用步伐。91石油和油品第91頁經國務院同意，我國自6月起在哈爾濱等5個城市開展為期一年車用乙醇汽油使用試點工作，并取得成功。4月18日，國家計委和國家質量監督檢驗檢疫總局公布了實施了《變性燃料乙醇》、《車用乙醇汽油》兩項國家標準。車用乙醇汽油使用不但可節約石油資源，降低環境污染，而且對發展農業，帶動其它很多相關產業也含有主要意義。92石油和油品第92頁車用乙醇汽油與原有汽油相比，含有以下優點：相對來說，標準乙醇汽油油耗比普通無鉛汽油平均省5%左右，而價格并沒有改變，經濟實惠。乙醇汽油是一個環境保護型燃料。使用車用乙醇汽油增加了汽油含氧量，有利于尾氣污染物中co轉化為co2；車用乙醇汽油不含MTBE（一個嚴重致癌物）易破壞地下水源。93石油和油品第93頁車用乙醇汽油里變性燃料乙醇是一個性能優良有機溶劑，能有效溶解郵箱及油路系統中雜質沉淀，含有良好油路疏通作用。車用乙醇汽油能有效消除火花塞、氣門、活塞頂部及排氣管道部位積炭形成，延長主要部件使用壽命