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            石油產品的特性
            頁面更新時間:2016-02-28 09:18

                     石油的主要成分是碳(C)和氫(H),這兩種元素占總含量的97%~98%,也有達99%的,此外是少量的氧(0)、氮(N)、硫(5)及灰分等;某些石油含硫量可高達5%左右。通常稱碳氫化合物為"烴",烴及其衍生物為有機物,石油包含了許多沸點不同的成分,各成分的沸點差別很大,可用蒸餾方法進行分離。原油在煉油廠經過蒸餾,按沸點的不同分離出汽油、煤油、柴油,由于各產地原油品電火花點火式發動機主要燃用汽油,一般稱這種發動機為汽油機。壓燃式發動機主要燃用柴油,一般稱其為柴油機。有關油料的具體規格在石油產品標準中有詳細說明。
              
              l.汽油
              
              (1)蒸發性。汽油蒸發性對發動機運行有重要影響,如防止氣阻,使發動機在冷熱狀態下都能良好地運轉并具有良好的過渡性能。餾程和蒸氣壓是評價汽油蒸發性能的指標。汽油及其他石油產品是烴類的混合物,沒有一定的沸點;它隨著溫度的上升,按照餾分由輕到重,逐次沸騰。汽油餾出溫度的范圍稱為餾程。汽油餾程用蒸餾儀測定。將100mL試驗燃料放在燒瓶中,加熱產生蒸氣,經冷凝器燃料氣凝結,滴入量筒內。第一滴凝結的燃料落于量筒時的溫度稱為初餾點。餾出10%、50%、90%燃料的溫度,分別稱為10%、50%、90%出點。溫度計的最高讀數稱為終餾點。以餾出溫度為橫坐標,以餾出的百分數為縱坐標,將蒸餾數據繪成蒸餾曲線。10%餾出溫度低,汽油機在低溫下易起動,但餾出溫度過低,在高溫下易發生氣阻,一般控制在70℃以下。50%餾出溫度表示汽油的平均蒸發性,是保證汽車加速性和平穩性的重要指標,90%餾出溫度和終餾點過高,易生產積炭及稀釋曲軸箱潤滑油。
              
              汽油的飽和蒸氣壓是用標準儀器在一定條件下(38℃)測定的。蒸氣壓高,蒸發性強,使汽油機易于起動,但產生氣阻傾向和蒸發損失也大。我國石油規格中規定蒸氣壓在夏季不大于67kPa,冬季不大于80kPa。由于燃料蒸發汽化使油氣混合氣溫度下降,從而引起化油器溫度下降,在濕冷的大氣條件下(大約2~8℃和相對濕度大于65%),能使化油器結冰,使用防結冰添加劑,可防止化油器結冰。
              
              (2)抗爆性。辛烷值ON(OctaneNumber)表示汽油的抗爆性,辛烷值是在一種壓縮比可變的標準單缸機(CFR)上測定的。
              
              (3)添加劑。汽油的抗爆性取決于它的化學成分。提高汽油辛烷值的常用方法是在汽油中加抗爆劑。功效強、應用廣的抗爆劑是四乙基鉛[Pb(C2H4)4]。但從減少大氣污染考慮要求使用無鉛汽油。此外,根據需要,還可加入其他類型的汽油添加劑,如防腐蝕劑、化油器和噴油器的清潔劑、積垢防止和消除劑、防止化油器和燃料系統結冰的物質等。
              
              車用汽油按MON分70號、75號、80號和85號四種牌號。新的標準則按RON值分級,包括90號和87號兩個牌號。
              
              2.柴油
              
              柴油主要用于壓燃式發動機或柴油機,其中輕柴油用于高速柴油機,重柴油用于中、低速柴油機,重油用于大型低速柴油機。
              
              (1)凝點和濁點。在常溫下,輕柴油大多是透明的。低溫時,燃料中所含石蠟(還有水分)開始結晶,燃油變得混濁,這個溫度叫做濁點。溫度進一點降低后,便生成石蠟結晶網,網中均勻地分布著液體烴類,因此燃料失去流動性,這個溫度叫做凝點。一般濁點高于凝點5~l0℃。就保證發動機連續供油而言,濁點比凝點更重要。因為溫度低于濁點時,燃料中所析出的固體蠟會堵塞濾清器網,使燃料供應減少以致停止,造成發動機熄火。但在油庫和儲運操作(倒裝、發放)中,凝點最重要。用降凝劑可以降低凝點。對于精制柴油,加入1%降凝劑,可使凝點降低20~50℃,但對濁點影響不大,僅降低1~5℃。凝點和濁點是表示柴油低溫流動性的指標。我國輕柴油按凝點分為10,0,-10,-20,-35,-50六個牌號,表示其凝點分別不高于+l0℃,0℃,-10℃,-20℃,-35℃,-50℃。此外,還有凝點為-20℃的農用柴油。選用輕柴油要按不同地區和季節。低氣溫時選用凝點低的柴油。
              
              (2)十六烷值。十六烷值CN(CetaneNumber)是評定柴油著火性能的指標。柴油十六烷值是在特殊的CFR發動機上,按規定的條件,經過試驗確定的。試驗時采用由十六烷(C16H34)和α-甲基荼混合成的混合液。十六烷易自燃,規定它的十六烷值為100;α-甲基蔡不易自燃,其十六烷值定為0。當被測定柴油的自然性與配制的混合液的自然性相同時,則混合液中十六烷的體積百分數就定為該種柴油的十六烷值。CN值高的柴油冷起動容易。柴油的CN值并非越高越好,車用柴油普遍在40~60范圍內。
              
              為提高柴油的CN值,可加特殊添加劑(濃度為0.3%~3%的硝酸鹽和各種過氧化物)。
              
              (3)殘炭。柴油在無空氣通入情況下,加熱生成炭質殘渣的性質以殘炭值(或結焦性)表示。殘炭值是燃料中膠質和不穩定化合物含量的間接指標,這些物質造成發動機內大量積炭。輕柴油中,殘炭很少,有時用10%殘渣的殘炭值為指標。殘炭值高的柴油容易使燃燒室及噴油器等結炭,使活塞環燒壞,噴油孔堵塞及氣門卡死。所以希望柴油中的殘炭量盡可能少。
              
              (4)灰分;曳质遣裼腿紵蟮氖S辔,它主要是溶解在燃油中的有機酸和無機酸鹽類。柴油燃燒后殘留的灰分將加劇氣缸套與活塞環的磨損。
              
              (5)含硫量。硫是燃油中的有害成分。硫和硫化物在燃燒時生成二氧化硫,在氣缸的低溫區遇濕蒸氣或水分會形成亞硫酸或硫酸,腐蝕金屬。硫的氧化物沉積在積碳中形成堅硬的物質,加劇氣缸和活塞的磨損。燃油中硫的腐蝕作用,嚴重地影響發動機零件的使用壽命。
              
              (6)機械雜質和水分。機械雜質會使噴油嘴的孔堵塞,加劇噴油泵和噴油器等精密偶件的磨損。發動機長期停放時,水分會銹蝕燃油供給系的機件,使噴油泵、噴油器等精密偶件銹死、運動不靈活,影響發動機正常工作。在嚴寒地區柴油中水分多,會使油路和濾清器結冰堵塞。此外,含水分多使柴油低熱值降低。
              
              3.醇類
              
              大多數醇類具有較高的辛烷值,十六烷值很低,故醇類不宜作為壓燃式發動機燃料。醇類燃料抗爆性好,有利于提高發動機的壓縮比,其熱值低于汽油,但燃甲醇、乙醇時,所需理論空氣量L0也不,混合氣熱值與使用汽油時相近,故不致降低汽油機的動力性指標。醇類汽化潛熱大,因而混合氣在汽化時降溫大,所以進氣管預熱需加強,低溫時,冷起動困難。此外,醇類對有色金屬有腐蝕作用,還使橡膠溶脹。燃燒醇類燃料時,排氣中CO、HC、NOx都減少,但醇及醛等有害物排放增多。醇類與汽油摻用較方便,但甲醇與汽油互溶性差,易于吸水分層,摻甲醇的汽油在儲運和使用時應有特殊措施防止分離。在汽車上應用含15%甲醇的汽油(稱Ml5混合油),技術己經成熟,并有實用。醇類燃料在汽車上能否廣泛應用將取決于能源形勢、價格政策和市場策略。
              
              責任編輯:Honey

             

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