石油化工小知识.doc

石油化工小知识汽 油英文名为：ULP，外观为透明液体，主要是由C4C10各族烃类组成，按研究法辛烷值分为90号、93号、95号三个牌号。具有较高的辛烷值和优良的抗爆性，用于高压缩比的汽化器式汽油发动机上，可提高发动机的功率，减少燃料消耗量；具有良好的蒸发性和燃烧性，能保证发动机运转平稳、燃烧完全、积炭少；具有较好的安定性，在贮运和使用过程中不易出现早期氧化变质，对发动机部件及储油容器无腐蚀性。目前市场上所见到的97号、98号汽油产品执行的产品标准均为企业标准。与GB 17930-1999标准所属产品相比，具有更高的辛烷值和优良的抗爆性，用于高压缩比的汽化器式汽油发动机上，可提高发动机的功率，减少燃料消耗量；具有良好的蒸发性和燃烧性，能保证发动机运转平稳、燃烧完全、积炭少；具有较好的安定性，在贮运和使用过程中不易出现早期氧化变质，对发动机部件及储油容器无腐蚀性。汽油作为有机溶液，还可以做为萃取剂使用，目前作为萃取剂最广泛的应用为国内大豆油主流生产技术：浸出油技术。浸出油技术操作方法为将大豆在6号轻汽油中浸泡后再榨取油脂，然后经过一系列加工过后形成大豆食用油。编辑本段物化性质油品的一大类。复杂烃类(碳原子数约412)的混合物。无色至淡黄色的易流动液体。沸点范围约初馏点30至205，空气中含量为74123gm3时遇火爆炸。主要组分是四碳至十二碳烃类。易燃。汽油的热值约为44000kJ/kg。燃料的热值是指1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。编辑本段制备由石油分馏或重质馏分裂化制得。原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整等过程都产生汽油组分。但从原油蒸馏装置直接生产的直馏汽油，不单独作为发动机燃料，而是将其精制、调配，有时还加入添加剂（如抗爆剂四乙基铅）以制得商品汽油。编辑本段分类用途用量最大的轻质石油产品之一，是引擎的一种重要燃料。根据制造过程可分为直馏汽油、热裂化汽油、催化裂化汽油、重整汽油、焦化汽油、叠合汽油、加氢裂化汽油、裂解汽油和烷基化汽油、合成汽油等。根据用途可分为航空汽油、车用汽油、溶剂汽油等三大类。主要用作汽油机的燃料。广泛用于汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林业用飞机等。溶剂汽油则用于橡胶、油漆、油脂、香料等工业。汽油还可以溶解油污等水无法溶解的物质。可以起到清洁油污的作用。汽油作为有机溶液，还可以做为萃取剂使用，目前作为萃取剂最广泛的应用为国内大豆油主流生产技术：浸出油技术。浸出油技术操作方法为将大豆在6号轻汽油中浸泡后再榨取油脂，然后经过一系列加工过后形成大豆食用油。编辑本段重要性能最重要的性能为蒸发性和抗爆性。蒸发性指汽油在汽化器中蒸发的难易程度。对发动机的起动、暖机、加速、气阻、燃料耗量等有重要影响。汽油的蒸发性由馏程、蒸气压、气液比3个指标综合评定。馏程。指汽油馏分从初馏点到终馏点的温度范围。航空汽油的馏程范围要比车用汽油的馏程范围窄。蒸气压。指在标准仪器中测定的38蒸气压，是反映汽油在燃料系统中产生气阻的倾向和发动机起机难易的指标。车用汽油要求有较高的蒸气压，航空汽油要求的蒸气压比车用汽油低。气液比。指在标准仪器中，液体燃料在规定温度和大气压下，蒸气体积与液体体积之比。气液比是温度的函数，用它评定、预测汽油气阻倾向，比用馏程、蒸气压更为可靠。抗爆性指汽油在各种使用条件下抗爆震燃烧的能力。车用汽油的抗爆性用辛烷值表示。辛烷值是这样给定的：异辛烷的抗爆性较好 ，辛烷值给定为100 ，正庚烷的抗爆性差，给定为 0，汽油辛烷值的测定是以异辛烷和正庚烷为标准燃料，使其产生的爆震强度与试样相同，标准燃料中异辛烷所占的体积百分数就是试样的辛烷值。辛烷值高，抗爆性好。汽油的等级是按辛烷值划分的。高辛烷值汽油可以满足高压缩比汽油机的需要。汽油机压缩比高，则热效率高，可以节省燃料。汽油抗爆能力的大小与化学组成有关。带支链的烷烃以及烯烃、芳烃通常具有优良的抗爆性。提高汽油辛烷值主要靠增加高辛烷值汽油组分，但也通过添加四乙基铅等抗爆剂实现。编辑本段汽油是指汽油辛烷值指标。90号，93号，97号，98号。所谓的97号汽油，就是97的异辛烷，3的正庚烷。在引擎压缩比高者应采用高辛烷值汽油，若压缩比高而用低辛烷值汽油，会引起不正常燃烧，造成震爆、耗油及行驶无力等现象。汽油标号的高低只是表示汽油辛烷值的大小，应根据发动机压缩比的不同来选择不同标号的汽油。压缩比在8.59.5之间的中档轿车一般应使用93号汽油；压缩比大于9.5的轿车应使用97号汽油。目前国产轿车的压缩比一般都在9以上，最好使用93号或97号汽油。高压缩比的发动机如果选用低标号汽油，会使汽缸温度剧升，汽油燃烧不完全，机器强烈震动，从而使输出功率下降，机件受损。低压缩比的发动机硬要用高标号油，就会出现“滞燃”现象，即压到了头它还不到自燃点，一样会出现燃烧不完全现象，对发动机也没什么好处。车辆越高档对燃油质量的要求也越高，例如30万元以上的中高档车，就只能加95号或97号汽油，而这里说的95号和97号代表的只是汽油中的辛烷值能量的大与小，并不能说明97号汽油就比93号汽油清洁。而高档汽车对汽油的清洁度却要求极高，如果汽油的标号不够，对车辆的影响很快就能表现出来，如加完油后马上出现加速无力的现象；如果汽油杂质过多，对汽车的影响就要一段时间后才能反应出来，因为积碳或胶质增多到一定程度才会影响汽车行驶。国家对车用汽油有严格的标准。它不仅要求汽油有一定的辛烷值（俗称汽油标号），同时对汽油各种化学成分的含量都有严格的规定。如果烯烃的含量过高，汽车不能完全燃烧，从而产生一种胶状物质，聚积在进气歧管及气门导管部位。在发动机处于正常工作温度时，无异常现象；而当发动机熄火冷却一段时间后，这些胶质会把气门粘在气门导管内。这时起动发动机，就会发生顶气门现象。并不是标号越高越好，要根据发动机压缩比合理选择汽油标号。在汽车发动机的参数中，大多数崇尚动力性的车友都只是注意到了功率和扭矩这两个指标，但另一个重要指标却往往被人所忽视，这就是压缩比。压缩比就是汽缸内活塞的最大行程容积与最小行程容积的比值，也等于整个活塞的运动行程上止点和下止点在不同行程位置的容积比值。目前，绝大部分汽车采用所谓的“往复式发动机”，简单地讲，就是在发动机汽缸中，有一只活塞周而复始地做着直线往复运动，且一直循环不已，所以在这周而复始又持续不断的工作行程之中有其一定的运动行程范围。就发动机某个汽缸而言，当活塞的行程到达最低点，此时的位置点便称为下止点，整个汽缸包括燃烧室所形成的容积便是最大行程容积；当活塞反向运动，到达最高点位置时，这个位置点便称为上止点，所形成的容积为整个活塞运动行程容积最小的状况，需计算的压缩比就是这最大行程容积与最小容积的比值。例如压缩比为10的发动机就是将可燃混合汽压缩为原来体积的110。一般来说在发动机的其他设计不变的情况下，压缩比越高的车功率越大，效率越高，燃油经济性方面也会好一些。但是压缩比过高会造成稳定性下降，发动机寿命缩短。而且压缩比也不可能无限制地提高，因为可燃混合汽在压缩过程中温度会急剧提高，如果在没有到活塞的上止点处温度就已经超过可燃混合汽的燃点，则可燃混合汽就会爆燃，这就是俗称的敲缸，可以听到明显的金属撞击声，严重的爆燃甚至会使发动机倒转，给发动机造成致命的伤害。汽油发动机在运转时，吸进来的是汽油与空气混合而成的混合气，在压缩过程中活塞上行，除了挤压混合气使之体积缩小之外，同时也发生了涡流和紊流两种现象。当密闭容器中的气体受到压缩时，压力随着温度的升高而升高。若发动机的压缩比较高，压缩时所产生的气缸压力与温度相应提高，混合气中的汽油汽化得更完全，加上高压缩比的作用，当火花塞跳出火花时就能使混合气在瞬间内完成燃烧，释放出能量，成为发动机的动力输出。反之，燃烧的时间延长，能量会耗费并增加发动机的温度，而并非参与发动机动力的输出，所以，高压缩比的发动机就意味着具有较大的动力输出。编辑本段乙醇汽油汽车用乙醇汽油标准和GB17930-1999车用无铅汽油标准的技术要求相比，有以下特点：(1)增加了乙醇含量。要求乙醇含量在9.010.5（V/V)范围，不得人为加入其它含物，但允许加入作为助溶剂的高级醇。(2)将原车用无铅汽油中机械杂质及水分项目中0.15(m/m）。早在20世纪20年代，巴西就开始了乙醇汽油的使用。由于巴西石油资源缺乏，但盛产甘蔗，于是形成了用甘蔗生产蔗糖、醇的成套技术。目前，巴西这个国家是世界上最用乙醇汽油中乙醇含量已达到20。美国是世界上另一个燃料乙醇的消费大国。20世纪30年代在内布拉斯加州地区乙醇汽油就首次面市。1978年含10乙醇汽油（E10汽油）在内布拉斯加州大规模使用，此后，美国联邦政府对E10汽油实行减免税，燃料乙醇产量从1979年的3万吨迅速增加到1990年的269万吨。2000年美国燃料乙醇产量达到500万吨。随着MTBE在美国使用量的减少和最终的禁用，燃料乙醇将成为MTBE最佳含氧化合物的替代产品。预计，到2004年全美国燃料乙醇需求将达到1000万吨。编辑本段辛烷值辛烷值是表示汽油抗爆性的指标，它是汽油最重要的质量指标。我国车用汽油的标号采用研究法测定的数值，93号汽油表示它的辛烷值不低于93，依此类推。发动机根据压缩比的不同应选用不同标号的汽油，这在每辆车的使用手册上都会标明。当加入的汽油标号过低时，会产生爆震、发动机功率下降、车子无力等现象。编辑本段实际胶质实际胶质是评定汽油安定性，判断汽油在发动机中生成胶质的倾向，判断汽油能否使用和能否继续储存的重要指标。国家标准规定，每100毫升汽油实际胶质不得大于5毫克。当加入的汽油实际胶质过高时，会在燃烧过程中产生胶质、积炭，从而损坏发动机，严重时冷热车均发动机异响，怠速抖动，动力严重不足，甚至发动机无法起动。编辑本段冷滤点冷滤点是衡量轻柴油低温性能的重要指标，具体来说，就是在规定条件下，柴油开始堵塞发动机滤网的最高温度。冷滤点能够反映柴油低温实际使用性能，最接近柴油的实际最低使用温度。用户在选用柴油牌号时，应同时兼顾当地气温和柴油牌号对应的冷滤点。5号轻柴油的冷滤点为8，0号轻柴油的冷滤点为4，10号轻柴油的冷滤点为5，20号轻柴油的冷滤点为14。编辑本段闪点闪点是表示汽油蒸发和安全性能的指标。闪点过低，则说明汽油中混有少许轻质油，发动机工作粗暴，并将对汽油贮存、运输、使用以及发生交通事故后的安全性带来极大的安全隐患，因此国家标准严格规定的闪点值为55编辑本段对环境的影响一、健康危害侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。健康危害:急性中毒:对中枢神经系统有麻醉作用。轻度中毒症状有头晕、头痛、恶心、呕吐、步态不稳、共济失调。高浓度吸入出现中毒性脑病。极高浓度吸入引起意识突然丧失、反射性呼吸停止。可伴有中毒性周围神经病及化学性肺炎。部分患者出现中毒性精神病。液体吸入呼吸道可引起吸入性肺炎。溅入眼内可致角膜溃疡、穿孔，甚至失明。皮肤接触致急性接触性皮炎，甚至灼伤。吞咽引起急性胃肠炎，重者出现类似急性吸入中毒症状，并可引起肝、肾损害。慢性中毒:神经衰弱综合征、植物神经功能症状类似精神分裂症。皮肤损害。二、毒理学资料及环境行为毒性:属低毒类。急性毒性:LD5067000mg/kg(小鼠经口);LC50103000mg/m3，2小时(小鼠吸入)刺激性:人经眼:140ppm(8小时)，轻度刺激。亚急性和慢性毒性:大鼠吸入3g/m3,12-24小时/天,78天(120号溶剂汽油),未见中毒症状。大鼠吸入2500mg/m3,130号催化裂解汽油，4小时/天，6天/周，8周，体力活动能力降低，神经系统发生机能性改变。危险特性:极易燃烧。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。编辑本段现场应急监测方法水质检测管法检气管法化工企业空气中有害物质测定方法，化学工业出版社气体速测管（北京劳保所产品）编辑本段实验室监测方法气相色谱法空气中有害物质的测定方法(第二版)，杭士平编比色法化工企业空气中有害物质测定方法，化学工业出版社编辑本段环境标准中国(TJ36-79) 车间空气中有害物质的最高容许浓度 350mg/m3溶剂汽油中国(待颁布) 饮用水源中有害物质的最高容许浓度 0.3mg/L前苏联(1975) 污水中有机物最大允许浓度 3mg/L编辑本段应急处理处置方法一、泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。或在保证安全的情况下，就地焚烧。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。二、防护措施呼吸系统防护:一般不需要特殊防护，高浓度接触时可佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。眼睛防护:一般不需要特殊防护，高浓度接触时可戴化学安全防护眼镜。身体防护:穿防静电工作服。手防护:戴防苯耐油手套。其它:工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。三、急救措施皮肤接触:立即脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。眼睛接触:立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入:给饮牛奶或用植物油洗胃和灌肠。就医。灭火方法:喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:泡沫、干粉、二氧化碳。用水灭火无效。编辑本段油品知识之汽油篇含铅车用汽油为提高车用汽油的辛烷值，改善车用汽油的抗爆性能，过去，人们采取了很多办法，如改变汽油组分，加添加剂等。1921年人们发现了一种添加剂，叫四乙基铅。我们所说的含铅汽油就是在车用汽油中加入一定量的四乙基铅。在车用汽油中加入一定量的四乙基铅，对提高车用汽油的辛烷值，改善车用汽油的抗爆性，能起到一定作用。但使用含铅汽油的汽车会排放铅化合物等有害气体，污染环境，直接危害人体健康，如损害人的神经、造血、生殖系统等。所以，这种方法已被废止。无铅汽油目前，无铅汽油的含义是指含铅量在0.013g/L以下的汽油，用其他方法提高车用汽油的辛烷值，如加入MTBE等。使用无铅车用汽油能够减少汽车尾气排放中的铅化合物，减少污染，对保护环境起到一定的积极作用。美国早在1988年就实现了车用汽油的无铅化。在我国，1997年6月1日，北京城八区实现了车用汽油的无铅化。2000年1月1日，全国停止生产含铅汽油，7月1日停止使用含铅汽油，全国实现了车用汽油的无铅化。轻柴油轻柴油是柴油汽车、拖拉机等柴油发动机燃料。同车用汽油一样，柴油也有不同的牌号。划分柴油的依据是凝固电，目前国内应用的轻柴油按凝固点分为6个牌号：10#柴油、0#柴油、-10#柴油、-20#柴油、-35#柴油和-50#柴油。选用柴油的依据是使用时的温度。柴油汽车主要选用后5个牌号的柴油，温度在4oC以上时选用0#柴油；温度在4o- -5oC时选用-10#柴油；温度在-5oC- -14oC时选用-20#柴油；温度在-14o- -29oC时选用-35#柴油；温度在-29o- -44o时选用-50#柴油。选用柴油的牌号如果低于上述温度，发动机中的燃油系统就可能结蜡，堵塞油路，影响发动机的正常工作。清洁汽油清洁汽油是一种新配方汽油，它既能够为汽车提供有效的动力，又能减少有害气体的排放。1996年，北京机动车保有量110万，这些机动车向空气中排放大量的有害气体，当时，大气中73.5%的碳氢化合物（HC）、63.4%的一氧化碳（CO）、37%的氮氧化物（NOx）是汽车排放的。这些有害气体严重的污染了北京的环境，影响了北京的空气质量，这一点，司机朋友体会最深。现在，国家制定了新的车用无铅汽油标准。新标准2000年7月1日首先在北京、上海、广州三大城市执行。新标准对车用汽油中可能产生有害气体的组分做了严格的规定，其中：车用汽油中硫含量不大于0.08(m/m);铅含量不大于0.005g/L；苯含量不大于2.5%(v/v)；芳烃含量不大于40%(v/v)；烯烃含量不大于35%(v/v)等。目前，北京石油公司正在为供应新标准清洁汽油做好准备工作，从4月份开始置换新标准清洁汽油，7月1日向社会全部供应新标准清洁汽油。加清洁汽油，还首都一片蓝天。清洁汽油的优点使用清洁汽油的好处很多。在车辆方面，对汽油发动机，尤其是电喷发动机的汽车具有以下几点好处。1 减少污染：使用清洁汽油的汽车，尾气排放中的碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）将大大减少，对每个人都有好处。2 清洁汽车部件：使用清洁汽油的汽车能够保持发动机燃油系统清洁，如化油器或喷嘴，进排气阀、火花塞、燃烧室、活塞等，燃油系统不会产生积碳，减少机械磨损，延长汽车使用寿命。3 省油：燃油系统清洁，油品的雾化程度提高，混合气完全燃烧，功率达到最大化。4 改善行驶性能：发动机容易启动，转速平稳，加速性能好。5 乘车感舒适。汽油的质量要求及性能指标（一）汽油的质量要求： 汽油性能的优劣,对于汽油发动机的动力性、经济性、可靠性及使用寿命等均有很大影响。对汽油的质量要求是: l.良好的蒸发性,保证发动机在冬季易于启动,在夏季不易产生气阻,并能较充分燃烧。 2.抗爆性好,辛烷值合乎要求,保证发动机工作稳定、运转正常,不发生爆震,以充分发挥发动机功率。 3.安定性好,即诱导期要长,实际胶质要小,使汽油在长期的储存过程中不会发生辛烷值降低、酸度增大、颜色变深等质量变化,也不致于生成过多的胶状及酸性物质。 4.抗腐蚀性要好,在储存及使用过程中保证汽油不会腐蚀储油容器及汽油机机件。 l.汽油的蒸发性及其评价指标 汽油由液体状态转化为气体状态的性能,称为汽油的蒸发性。我们知道,在发动机内,汽油经过化油器时被汽化,同一定比例的空气均匀混合后进入燃烧室被点燃燃烧。因此,汽油良好的蒸发性,可保证发动机在各种条件下易于启动、加速及正常运转。汽油的蒸发性越好,就越易汽化,在冷车或低温条件下就能使发动机顺利起动和正常工作。反之,若汽油的蒸发性差,会使汽油汽化不完全,难以形成具有足够浓度的混合气,不但使发动机启动性变差,而且混合气中有一些悬浮的油滴进入燃烧室中。这就将导致发动机工作不稳定、燃烧不完全,使油耗升高、排污增加。此外,没有完全燃烧的油滴,还会因活塞环密封不严而附于气缸壁上,破坏润滑油膜,甚至渗入曲轴箱内,稀释润滑油,增加机件的磨损。 需要指出的是,汽油的蒸发性过强也是不合适的,一方面,会使汽油在储运过程中轻质馏分损耗过多。再则是在温度较高时,汽油在化油器以前的油道中,易于蒸发形成油气,使得油泵、输油管等曲折处或在油管较热部位产生气泡,阻滞汽油流通,使供油不畅甚至中断,造成发动机熄火,这种现象通常称之为“气阻“。在炎热季节、高原或是重载(如爬长坡、带拖挂车)条件下工作的汽车,如使用蒸发性过强的汽油,就易产生气阻,造成行车故障甚至发生事故。因此,所用汽油的蒸发性应适中。 通常,评价汽油蒸发性的指标有:馏程与饱和蒸气压。 (l)馏程 馏程是油品在规定条件下蒸馏所得到的,以初馏点和终馏点表示其蒸发特征的温度范围。馏程用来判定石油产品轻、重馏分含量的多少。汽油的馏程清楚地表明了它在使用时蒸发性能的好坏。 初馏点与10X馏出温度表示汽油中含低沸点轻质馏分的多少。当初馏点与10冗馏出温度过低时,汽油蒸发性强,易产生气阻现象;过高时,汽油蒸发性差,冬季或冷车不易启动。GB484一93要求汽油10冗馏出温度不高于70C。50%馏出温度是表示汽油的平均蒸发性,它能影响发动机的加速性。50X馏出温度低,汽油的蒸发性就好,发动机的加速性也就好且工作稳定。GB484-93要求汽油50X馏出温度不高于120C。90几馏出温度与终馏点表示汽油中不易蒸发和不能完全燃烧的重质馏分的含量。这两个温度低,表示其中不易蒸发的重质组分少,能够燃烧完全。反之,则表明汽油中重质组分多,汽油不能完全蒸发与燃烧。这样,就会增大油耗,排污增加且工作不稳定,甚至还会使未充分燃烧的燃油流入曲轴箱稀释润滑油,加剧机件磨损。因此,对汽油的90%馏出温度与终馏点均作了严格限制,GB484一93中要求90%馏出温度不高于l90C,终馏点不高于205C。 汽油的残留量指标表示汽油中最不易蒸发的重质成分与储存过程中生成的氧化胶状物含量的多少。残留量指标高,会使燃烧室及气门组件积炭增加,进气系统与化油器喉管结胶严重,从而影响发动机的正常工作。GB484一93中规定残留量不大于2%。 (2)饱和蒸气压 在规定条件下,油品在适当的试验装置中,气液两相达到平衡时,液面蒸气所显示的最大压力称为饱和蒸气压。饱和蒸气压用来评定汽油的蒸发强度。饱和蒸气压指标值高说明汽油中轻质馏分含量高,其蒸发性好,使用时,发动机产生气阻的可能性就大,储运时轻质馏分损失的趋向也就大,但发动机起动性好。因此,大气压力与环境温度不同时,对汽油的饱和蒸气压的要求也不同。GB484一93规定汽油蒸气压从9月l日至次年2月29日不大于88kPa，从3月l日至8月31日不大于74kPa。 饱和蒸气压的测定是按GB/T8017一87(车用汽油)或GB/T257一64(90)(汽油)的规定进行的。 2.汽油的抗爆性及其评价指标 (l)汽油的抗爆性 是指汽油在发动机中燃烧时,不发生爆震的能力。爆震也称“火头响,是发动机工作时的一种不正常现象。 汽油在发动机中正常燃烧时,火焰的传播速度大致在50m/s左右,气缸内温度与压力都呈均匀上升。但当使用抗爆性差的汽油时,燃烧情况就不同了,当混合气被点燃后,火焰前锋以一定速率扩散传播,但火焰前锋尚未到达的那部分混合气,在气缸内高温、高压的作用下，生成大量的过氧化物。过氧化物是一种极不稳定的化合物,积聚量达一定值时,不等火焰前锋传播到,它就会自行分解，导致爆炸燃烧,形成压力冲击波,使气缸内产生清脆的金属敲击声，这种不正常燃烧现象就称之为爆震。产生爆震的因素较多,除汽油牌号过低、发动机负荷过重及发动机过热外,发动机的压缩比也和爆震的产生关系极大。高压缩比发动机经济性好,但产生爆震的趋向明显增大。所以,应根据汽油机压缩比合理选用汽油,压缩比高,要求汽油的牌号也就高。另外,驾驶操作水平及发动机结构设计也对爆震产生影响。因此,爆震限制了发动机压缩比的提高,使发动机的经济性下降,长时间爆震还会使发动机过热,甚至使零件损坏。 (2)汽油抗爆性的评价指标 汽油抗爆性可用汽油的辛烷值来评价。辛烷值是代表点燃式发动机燃料抗爆性的一个约定数值。在规定条件下的标准发动机试验中,通过和标准燃料进行比较来测定。采用和被测定燃料具有相同抗爆性的标准燃料中异辛烷的体积百分数来表示。测定辛烷值的方法不同,所得值也不同,因此,引用辛烷值时,应指明所采取的方法。 马达法辛烷是按GB/T503一85(91)的规定进行测定,研究法辛烷值是按GB/T5487一88(91)的规定进行测定。马达法辛烷值与研究法辛烷值(辛烷值在100或100以下时)测定时,都是在标准条件下,把试样与巳知辛烷值的参比燃料的爆震倾向进行比较。参比燃料是由异辛烷(辛烷值为100)和正庚烷(辛烷值为零)混合而成的.与试样中爆震强度相当的参比燃料中所含的异辛烷的体积百分数,就是该试样的辛烷值。 研究法辛烷值与马达法辛烷值测定方法与设备基本相同,不同的只是测定时的标准条件不同。最主要的不同在于马达法辛烷值以较高的混合气温度(一般加热至149C)和较高的发动机转速(9OOr/min土10r/min)的苛刻条件为其持征所测得。一般用以测定在发动机节气门全开和发动机高速运转时汽油的抗爆性。而研究法辛烷值则以较低的混合气温度(一般不加热)和较低的发动机转速(600r/min6r/min)的中等苛刻条件为其特征所测得。一般用以评定发动机由低速过渡到中速运行时汽油的抗爆性。同一种汽油的研究法辛烷值一般要比马达法辛烷值高,可用下列关系式来近似换算两者的数值,即: 马达法辛烷值=研究法辛烷值*0.8十10 研究法辛烷值与马达法辛烷值之差称为汽油的敏感性。 马达法辛烷值与研究法辛烷值都是在专门的单缸发动机上,在标准试验条件下测定而得的,它们都不能全面反映车辆运行条件下燃料的抗爆性能。因此,提出了计算车辆实际运行条件下的抗爆性能经验关系式,即: 抗爆指数=(RON十MON)/2式中:RON-研究法辛烷值; MON-马达法辛烷值。 显然,抗爆指数所反映的是一般运行条件下汽油的平均抗爆性能。 由上述可知,汽油的辛烷值越高,它的抗爆性就越好,发动机的动力性与经济性就越能得以体现。 (3)提高汽油辛烷值的方法 目前,提高汽油辛烷值的途径主要有以下三种, 采用先进的炼制工艺,以生产出含有高辛烷值成分多的汽油。组成汽油的化合物一般为烷烃、环烷烃、芳香烃与烯烃,烷烃、环烷烃的体积含量一般在50%以上,芳香烃不高于35%烯烃一般低于15%。芳香烃与异构烷烃的热氧化安定性好,相对应的辛烷值可达100左右;环烷烃的辛烷值次之;烯烃又次之;正构烷烃辛烷值最低。不同的炼制工艺,所获汽油组分的辛烷值也不同,一般而言,用常压蒸馏法获的直馏汽油组分,含正构烷与环烷烃较多,异构烷、芳香烃和烯烃含量较少,所以辛烷值只有40一55;用热裂化和焦化法制取的汽油部分，因含有较多烯烃，辛烷值达50-60；催化裂化、催化重整和加氢裂化是较先进的二次加工方法，炼出的汽油著称组分含异构烷烃和芳香烃较多，其辛烷值高达70-85以上。由此可见，采用先进的生产工艺是提高既有辛烷值的有效途径之一。 在汽油中调入改善辛烷值的组分，如加入烷基化油、异构化油、苯、甲苯及工业异辛烷等都能提高汽油的辛烷值。70年代国外出现了新的高辛烷值汽油调和组分，如甲基叔丁基醚和叔丁醇。甲基叔丁基醚在汽油中的加入量一般为10%，可以大大改善汽油的抗暴性，是生产优质汽油上好的调和组分。 加入抗爆添加剂。使用最多的抗爆剂是四乙基铅，在汽油中添加少量的四乙基铅便可极显著地提高汽油的辛烷值。 四乙基铅是一种带水果香味，具有剧毒的油状液体，它能通过呼吸道、食道以及无伤口的皮肤进入人体，而且很难排泄出来，当进入人体体内的铅积累到一定程度时（通常以血中浓度超过80ug/100L为标志），便会使人中毒。为防止中毒，含铅汽油往往带有一定的颜色，使人们接触它时便于识别，以引起注意，防止中毒。四乙基铅提高汽油辛烷值的幅度随原油及炼制工艺的不同而异，对应于不同的汽油有它最佳添加量，超过此量，辛烷值的提高幅度随四乙基铅的增多而减少，甚至没有效果。汽油中四乙基铅含量一般不超过0.13%（可提高辛烷值20-28个单位），GB484-93中规定90号汽油铅含量不大于0.35g/LO,93号，97号汽油中铅的含量不大于0.45g/L。 四乙基铅提高汽油抗爆性机理十分复杂，通常认为四乙基铅在200C以上温度时即开始分解，铅与未燃混合物中的过氧化物进行反应，其结果破坏了过氧化物，生成了活性不强的氧化物，中断了氧化物生成的连锁反应，使过氧化物不致积聚与分解，这就避免了爆震。但是，汽油中加入了四乙基铅也有其不利的一面，四乙基铅与过氧化物反应后生成的氧化铅，它的沸点高达1470C，氧化铅微粒不易随废气排出而是沉积在发动机的气缸壁、缸盖及火花塞与气门组件上，从而破坏了发动机的正常工作，并增大了机械磨损。因此,往汽油中添加的不是纯四乙基铅,而是混合有一种叫做导出剂的物质。这种导出剂在燃烧时能与四乙基铅燃烧后生成的氧化铅起作用而生成较易气化的漠化铅与氯化铅(沸点分别为916C和950C儿而气缸内燃烧后温度达12001300C,所以漠化铅与氯化铅均能呈气体状态随废气排出缸外,这就减少了氧化铅在气缸内的积聚,保证发动机能正常工作。四乙基铅与导出剂的混合液叫做乙基液,俗称铅水。我国乙基液中四乙基铅合量一般为54%左右。 随着车辆保有量的不断增多,汽车排放的废气给人类的生存环境带来越来越大的危害。为了保护环境、控制污染,许多国家制订了汽车废气排放控制标准与环保法规。为了达到规定的废气排放标准,采取简便有效的措施是在汽车的废气排出前经过催化转换器,使有害的CO、NO和HC转化为二氧化碳、水、氮和氧。但加铅汽油废气中有使催化转换中催化剂中毒失效的成分。所以,为满足环保方面的要求以及随着汽油生产工艺水平的不断提高,严格限制汽油中的铅加入量,逐步向低铅及无铅汽油过渡是必然的。美国80年代,无铅汽油的比例巳达75%以上,我国巳颁布了无铅车用汽油的行业标准(SH0041一93),无铅汽油产品的使用也将逐渐增多。 3.汽油钠安定性及其评价指标 (l)汽油的安定性及其对发动机工作的影响 汽油在其正常的储存与使用过程中,保持其性质不发生永久变化的能力,称为汽油的安定性。安全性差的汽油,在储存及运输过程中易发生氧化反应,生成胶状与酸性物质,使辛烷值降低,酸值增加。汽油中生成的胶质过多时,会使发动机工作时,油路易被阻塞,供油不畅,混合气变稀气门被粘着而关闭不严;还会使积炭增加,导致散热不良而引起爆震和早燃;沉积于火花塞上的积炭,还可能造成点火不良,甚至不能产生电火花。以上所述,都会造成发动机工作不正常,油耗增加。所以,GB484一93对汽油的安定性提出了严格要求。 (2)评定汽油安定性的指标 评定汽油安定性的指标主要有实际胶质与诱导期。 实际胶质 在规定条件下测得的汽油蒸发残渣中的正庚烷不溶部分。可按GB/T8019一87的规定进行测定,方法概要为:将已知量的燃料在控制温度和控制空气的条件下蒸发,将正庚烷抽提前和抽提后的残渣分别称重,所得结果以mg/100mL报告,便可测得汽油实际胶质。另外,实际胶质允许用GB/T509一88进行测定,但仲裁试验应以GB/T8019一87为准。GB/T484一93中规定汽油的实际胶质不大于5mg/100mL,但经过运输与储存,使用时往往要大于此值,一般允许不大于25mg/100mL。 诱导期 在规定的加速氧化条件下,油品处于稳定状态所经历的时间周期。可按GB/T 8018一87的规定进行测定(SH0112一92中规定以GB/T256一64(90)进行测定)。方法概要为:试样在氧弹中氧化,此氧弹先在15C一25C下充氧至68gkPa,然后加热至98C一102C之间。按规定的时问间隔读取压力,或连续记录压力,直至到达转折点。试样到达转折点所需要的时问即为试验温度下的实测诱导期。由此实测诱导期就可以计算100C时的诱导期。汽油的诱导期以分钟计,显然,汽油的诱导期长,其氧化和形成胶质的倾向就小。GB484一93规定汽油的诱导期不小于480min。 (3)提高汽油安定性的措施 一是通过采用新的炼制工艺,使易氧化的活泼的烃类及非烃类尽量减少;再则是可在汽油中添加抗氧防胶剂和金属钝化剂。 4.汽油的防腐性及其评价指标 汽油成分中的各种烃类,都是没有腐蚀性的,而引起腐蚀的物质是硫、硫化物、有机酸、水溶性酸、碱等。由于汽油要与各种金属器件接触,如有腐蚀性,就会对储油容器及发动机机件产生腐蚀。所以,在汽油的国家标准中,对汽油的腐蚀性有严格的要求。汽油防腐性一般用硫含量、铜片腐蚀试验、水溶性酸或碱、酸度、博士试验等指标未评定。 (l)硫含量 是指存在于油品中的硫及其衍生物(硫化氢、硫醇、二硫化物等)的含量,以质量百分比表示。汽油中含有的硫及硫的衍生物,遇到水或水汽时,会生成亚硫酸和硫酸等,在汽油燃烧的条件下,这种趋向更强烈。亚硫酸与硫酸对金属有强的腐蚀作用同时,硫还能降低汽油的辛烷值及汽油对四乙基铅的感受性(即减弱加入四乙基铅对于汽油辛烷值的提高幅度)。因此GB/T484一93中规定硫含量不得大于0.15几。硫含量的测定可按GB/T380一77(88)进行,方法概要为:将一定量的试样在灯中燃烧,用碳酸钠水溶液吸收生成的二氧化硫,并用容量分析法测定而得。 (2)铜片腐蚀试验 在规定条件下测试油品对于铜的腐蚀趋向的试验,它是检查汽油中是否含有游离硫和活性硫化物的。测定时,按GB/T5096一85(91)规定进行(等效采用美国试验与材料协会标准ASTMD130一983八方法概要为:把一块已磨光的铜.片浸没在一定的试样中,并按产品标准要求加热到指定的温度,保持一定的时问。待试验周期结束时,取出铜片,经洗涤后与腐蚀标准色板进行比较,确定腐蚀级别。腐蚀标准色板分为4级,l级为轻度变色;2级为中度变色;3级为深度变色;4极为腐蚀。各级变色及腐蚀标准中均有详细说明。GB/T484一93中规定汽油的铜片腐蚀(50C,3h)不大于l级。SHO12一92中规定铜片腐蚀试验采用GB/T378一64(90)。 (3)水溶性酸或碱 水溶性酸是指无机酸和低分子有机酸,水溶性碱是指氢氧化钠等。它们一般是在石油炼制过程中残留下来的,对金属有强烈的腐蚀作用,汽油中不允许存在。测定时可按GB/T259一88规定进行。方法概要为:用蒸馏水或乙醇水溶液抽提试样中的水溶性酸或碱,然后,分别用甲基橙或酚酞指示剂检查抽出液颜色的变化情况,或用酸度计测定抽提物的pH值,以判断有无水溶性酸或碱的存在。 (4)酸度 中和100mL石油产品所需氢氧化钾的毫克数称为酸度,以mgKOH/100mL表示。未加乙基液的汽油可按GB/T258一77(88)的规定进行酸度测定,方法概要为;用沸腾的乙醇抽出试样中的有机酸.然后用氢氧化钾乙醇溶液进行滴定。含乙基液的车用汽油按SH/T0116一92的规定进行酸度测定。GB/T484一93中规定汽油的酸度不大于3mgKOH/100mL。 (5)博士试验 在升华硫存在的条件下,用亚铅酸钠和轻质石油产品的作用,以检查油中硫醇或硫化氢的试验。汽油中,不但存在有硫,还存在有硫的衍生物,故仅测硫含量,往往不能准确反映实际情况,因此,需通过博士试验进一步确定硫的衍生物存在情况。测定时可按SH/T0174一92规定进行,方法概要为:摇动加有亚铅酸钠溶液的试样,观察混合溶液外观的变化,判断混合溶液中是否存在硫醇、硫化氢、过氧化物或元素硫。再通过添加硫磺粉,摇动并观察溶液的最后外观变化,进一步确认硫醇的存在。 5.汽油的清洁性及其判定指标 汽油的清洁性主要指汽油中是否含有机械杂质及水分。炼油厂炼制出的成品汽油中是不含机械杂质与水分的,但在储运及使用过程中,汽油不可避免地受到外界污染,使得机械杂质及水分进入汽油中。汽油中的机械杂质有可能堵塞化油器量孔及汽油滤清器;同时也会加剧化油器量孔、气缸活塞组件的磨损。汽油中的水分在冬季则可能冻结,严重时会堵塞滤清器或油路,甚至造成供油中断;另外,水分还有加速机件腐蚀,溶解抗氧剂,加速汽油氧化生胶月丨起四乙基铅分解,使导出剂等添加剂失效等不良作用。检查汽油中是否含有机械杂质及水分,一般是将试样注人100mL的玻璃量筒中静置8一12h后观察,应当透明,没有悬浮和沉降的机械杂质及水分。在有异议时,机械杂质可按GB/T511一88进行测定;水分可按GB/T260一77(88)进行测定。柴油的质量要求及性能指标（一）柴油的质量要求： 为了保证柴油在高速柴油发动机中能正常燃烧,对柴油的质量要求如下: l.良好的燃烧性,十六烷值适宜,自燃点低,燃烧完全,发动机工作稳定性好,不发生爆震现象。 2.良好的蒸发性能,蒸发速度要适宜,轻馏分所占比例应大些,否则会使发动机油耗增大,磨损加剧,功率下降。 3.柴油的粘度应适宜,即具有良好的流动性,以保证高压油泵的润滑和喷油雾化的质量,形成良好的混合气。 4.含硫量小,以保证不腐蚀发动帆。含硫量较低是我国国产柴油的特点之一。 5.安定性好,在储存时生成胶质及燃烧后形成积炭的倾向都较小。 (二)评价柴油性能的指标： l.柴油的燃烧性能及其评价指标 (l)柴油机的工作粗暴与柴油的发火性 为使读者对柴油的发火性能有一个更为全面的理解,我们先介绍柴油在柴油机气缸内燃烧的情况。柴油机在压缩终了时,缸内温度可达500C一600C,压力达34MPa。这时柴油以高压呈细雾状喷入燃烧室内,由于燃烧室的温度巳超过柴油和自燃点,故从理论上而言,柴油-喷入燃烧室,便具备了着火燃烧的基本条件。但从柴油喷入至自燃,往往还有一定的时问间隔,这是因为在这一时问问隔内,柴油需完成与空气的充分混合、先期氧化及形成局部着火点等物理化学的进一步准备,我们将从喷油开始到柴油开始燃烧的时间问隔称之为着火延迟期。如果着火延迟期长,则喷入燃烧室的柴油量增多,着火前形成的混合气数量就多,一旦着火,就有过量的柴油着火燃烧,这会造成缸内压力剧增,气缸内便将产生强烈的震击作用,通常把这种震击作用称为柴油机工作粗暴。柴油机工作粗暴的后果与汽油机爆震一样,会使发动机曲柄连杆机构承受过大的冲击力作用,产生强烈的金属敲击声,加速零件的磨损并且使柴油机起动困难,造成柴油机功率下降,油耗增大。影响着火延迟期的因素较多,其中柴油的发火性是主要因素之一。柴油的发火性是指柴油自燃的能力,发火性好的柴油,着火延迟期短,着火燃烧后缸内压力上升平缓,柴油机工作柔和。 另外需要指出的一点是柴油机的工作粗暴与汽油机的爆震在本质上是有很大区别的。汽油机的爆震是由于点火燃着的火焰前沿还没传播到的那部分混合气生成过氧化物,自行燃烧而致,一般发生在燃烧末期;而柴油机工作粗暴却是由于柴油的发火性差使得着火延迟期过长而致、一般发生在燃烧的初期。因此,各种影响汽油机爆震与柴油机工作粗暴的因素也完全不同。如汽油机若提高压缩比或增高气缸温度会促发爆震,而柴油帆若提高压缩比或增高气缸温度却能减轻其工作粗暴的倾向。汽油中的正构烷烃易使汽油机发生爆震,而对于柴油而言,所含的正构烷烃却能减轻柴油机工作粗暴。由此,我们可了解汽油机爆震与柴油机工作粗暴的根本区别。 可见,柴油的发火性,是评价柴油燃烧性能的一个重要指标。 (2)柴油的十六烷值 十六烷值是代表柴油在柴油发动帆中发火性能的一个约定量值。它是在规定条件下的标准发动机试验中,通过和标准燃料进行比较来测定,采用和被测定燃料具有相同着火延迟期的标准燃料中十六烷的体积百分数来表示。供参比用的标准燃料是用两种发火性相差破为悬殊的烃作为基准物对比得出的数渣。一种烃是正十六烷,它在高温条件下可迅速形成过氧化物.着火延迟期最短,即自燃点低,发火性好,规定它的十六烷值为100。另一种烃是a-甲基茶,属于芳烃.它的着火延迟期长.自燃点高,友火性差.规定它的十六烷值为0,将此二种烃按不同的体积比例混合,就可以得到十六烷值从O一100供参比用的标准燃料。柴油十六烷值可按GB/T38G一91的规定进行测定。主要的测试设备为一台可调压缩比(7-23)的供试验用的标准单缸柴油机。试验时调节柴油机压缩比,确定被试燃料的闪火时问。如果被试燃料和某一参比燃料在同样条件下同期闪火,所选用的压缩比又相同,则它们的十六烷值相同,标准燃料中十六烷的体积百分比合量即为被测燃料的十六烷值。除通过上述办法测定柴油的十六烷值外,还可以通过测取柴油的某些较易获得的物理参数,而后通过简单计算得出柴油的近,拟十六烷值。 柴油指数 表示柴油在柴油机中发火性能的一个计算值。该值通过柴油的相对密度与苯胺点计算而得,且不因使用发火促进剂而改变其计算值。柴油的苯胺点是普通化验室都可测定的，它是按GB/T262一88的规定进行。方法概要:将规定体积的苯胺和试样置于试管(或U形管)中,并用机械搅拌使其混合。混合物以控制速度加热至两相完全混合。然后将混合物在控制速度下冷却当两相分离时,记录的温度即为苯胺点。可按下述经验公式计算柴袖指数:柴油指数=(1.8T十32)X(141.5一131.5p)/100p式中:T-柴油的苯胺点，C;p一柴油在15.6C时的密度,g/cm3。根据计算的柴油指数,可按下列公式计算十六烷值在20一60之问的柴油十六烷值,即:十六烷值=(2/3)X柴油指数十14 十六烷指数 通过测定柴油的50X馏出温度和密度并利用经验公式,也可以直接计算出十六烷值来,所得的计算值称为十六烷指数,以便与实测的十六烷值相区别。计算公式如下：十六烷指数=一418.51+（162.42）lgt50/p20式中:t50-柴油试样50%馏出温度,C;p20-柴油试样20C时的密度,g/cm3。 (3)十六烷值与柴油使用的关系 柴油机的额定转速越高,就要求柴油的发火性好,以确保在短时问内燃烧完全,对柴油十六烷值的要求就高。一般情况下,额定转速在1 000r/min以下的柴油机,可使用十六烷值为35一40的柴油;转速在1 0001 500r/min的柴油机,可使用十六烷值为40-45的柴油;转速在1 500r/min以上的柴油机,可使用十六烷值为45一60的柴油。柴油的十六烷值对柴油机在不同气温下的启动性能也有影响,十六烷值高的柴油,即使在较低气温条件也易于启动。但柴油的蒸发性对发动机启动性的影响比十六烷值重要-,而十六烷值高的柴油,蒸发性就差些。所以,评定柴油的启动性应将十六烷值与柴油的蒸发性结合起来综合评定。柴油的十六烷值高,其燃烧性能就好,但柴油的十六烷值过高了也不适宜。因为当柴油的十六烷值高于50后再继续提高,对着火延迟期的缩短作用不大。另外,十六烷值过肩的柴油其分子量均较大,使柴油的低温流动性、雾化与蒸发均受影响,会使燃烧不完全,导致发动机功率下降、油耗升高及排气冒黑烟。因此,在选用柴油时不应单纯地追求高十六烷值,通常要求柴油的十六烷恒在40一60之间,基本上已能