燃料油基本知识

燃料油综述一、燃料油基本知识什么是燃料油？绝大部分石油产品均可用作燃料，但燃料油在不同的地区却有不同的解释。欧洲对燃料油的概念一般是指原油经蒸馏而留下的黑色粘稠残余物，或它与较轻组分的惨合物，主要用作蒸汽炉及各种加热炉的燃料或作为大型慢速柴油燃料及作为各种工业燃料。但在美国则指任何闪点不低于 37.8 c 的可燃烧的液态或可液化的石油产品，它既可以是残渣燃料油（residual fuel011, 亦称 heavyfuel011 ）也可是馏分燃料油（healing011 ）。馏分燃料油不仅可直接由蒸馏原油得到（即直馏馏分），也可由其它加工过程如裂化等再经蒸馏得到。燃料油的性质主要取决于原油本性以及加工方式，而决定燃料油品质的主要规格指标包括粘度（ viscosity ），硫含量（ sulfurcontent ）,倾点 (pourpoint) 等供发电厂等使用的燃料油还对钒（ vanadium ）、钠 (sodium) 含量作有规定 .1、 燃料油的自然属性燃料油是成品油的一种，广泛用于电厂发电、船舶锅炉燃料、加热炉燃料、冶金炉和其它工业炉燃料。燃料油主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣油制成的，其特点是粘度大，含非烃化合物、胶质、沥青质多。（1） 粘度粘度是燃料油最重要的性能指标，是划分燃料油等级的主要依据。它是对流动性阻抗能力的度量，它的大小表示燃料油的易流性、易泵送性和易雾化性能的好坏。对于高粘度的燃料油，一般需经预热，使粘度降至一定水平，然后进入燃烧器以使在喷嘴处易于喷散雾化。粘度的测定方法，表示方法很多。在英国常用雷氏粘度(redwoodviscosity) ，美国惯用赛氏粘度(say精品资料boltviscosity) ，欧洲大陆则往往使用恩氏粘度(englerviscosity) ，但各国正逐步更广泛地采用运动粘度 (kinemeticviscosity)，因其测定的准确度较上述诸法均高，且样品用量少，测定 迅速。各种粘度间的换算通常可通过已预先制好的转换表查得近似值。目前国内较常用的是40 c 运动粘度（馏分型燃料油）和100 c 运动粘度（残渣型燃料油）。我国过去的燃料油行业标准用恩氏粘度（80 c 、100 c ）作为质量控制指标，用8 0 c 运动粘度来划分牌号。 油品运动粘度是油品的动力粘度和密度的比值。运动粘度的单位是stokes, 即斯托克斯，简称斯。当流体的动力粘度为1 泊，密度为1g/cm3时的运动粘度为1 斯托克斯。 cst 是 centistokes的缩写，意思是厘斯，即1 斯托克斯的百分之一。（2） 含硫量燃料油中的硫含量过高会引起金属设备腐蚀的和环境污染。根据含硫量的高低， 燃料油可以划分为高硫、中硫、低硫燃料油。在石油的组分中除碳、氢外，硫是第三个主要组分，虽然在含量上远低于前两者，但是其含量仍然是很重要的一个指标。按含硫量的多少，燃料油一般又有低硫（ lsfo ）与高硫（ hsfo ）之分，前者含硫在1% 以下，后者通常高达3.5% 甚至 4. 5% 或以上。另外还有低蜡油（lowsulfurwaxyresidual缩写 lswr ），含蜡量高有高倾点（如 40 至 50 c ）。在上海期货交易所交易的是高硫燃料油（hsfo ）。（3） 密度为油品的质量（ mass ）与具体积的比值。常用单位 克/立方厘米、千克 /立方米或公砘/立方米等。由于体积随温度的变化而变化，故密度不能脱离温度而独立存在。为便于比较，西方规定以 15 c 下之密度作为石油的标准密度。（4） 闪点是油品安全性的指标。 油品在特定的标准条件下加热至某一温度，令由其表面逸出的蒸气刚够与周围的空气形成一可燃性混合物，当以一标准测试火源与该混合物接触时即会引致瞬时的闪火，此时油品的温度即定义为其闪点。其特点是火焰一闪即灭，达到闪点温度的油品尚未能提供足够的可燃蒸气以维持持续的燃烧，仅当其再行受热而达到另一更高的温度时，一旦与火源相遇方构成持续燃烧，此时的温度称燃点或着火点（firepoint 或 ignitionpoint ）。虽然如此，但闪点已足以表征一油品着火燃烧的危险程度，习惯上也正是根据闪点对危险品进行分级。显然闪点愈低愈危险，愈高愈安全。（5）水分水分的存在会影响燃料油的凝点，随着含水量的增加，燃料油的凝点逐渐上升。此外，水分还会影响燃料机械的燃烧性能，可能会造成炉膛熄火、停炉等事故。（6）灰分灰分是燃烧后剩余不能燃烧的部分，特别是催化裂化循环油和油浆渗入燃料油后，硅铝催化剂粉末会使泵、阀磨损加速。另外，灰分还会覆盖在锅炉受热面上，使传热性变坏。（7）机械杂质机械杂质会堵塞过滤网，造成抽油泵磨损和喷油嘴堵塞，影响正常燃烧。2、 燃料油的分类燃料油作为炼油工艺过程中的最后一种产品，产品质量控制有着较强的特殊性，最终燃料油产品形成受到原油品种、加工工艺、加工深度等许多因素的制约。根据不同的标准，燃料油可以进行以下分类：（1） 根据出厂时是否形成商品，燃料油可以分为商品燃料油和自用燃料油。商品燃料油指在出厂环节形成商品的燃料油；自用燃料油指用于炼厂生产的原料或燃料而未在出厂环节形成商品的燃料油。（2） 根据加工工艺流程，燃料油可以分为常压重油、减压重油、催化重油和混合重油。常压重油指炼厂催化、裂化装置分馏出的重油（俗称油浆）；混合重油一般指减压重油和催化重油的混合。（3） 根据用途，燃料油分为船用内燃机燃料油和炉用燃料油两大类。前者是由直馏重油和一定比例的柴油混合而成，用于大型低速船用柴油机（转速小于150 转/分）。后者又称为重油，主要是减压渣油、或裂化残油或二者的混合物，或调入适量裂化轻油制成的重质石油燃料油，供各种工业炉或锅炉作为燃料。船用内燃机燃料油是大型低速柴油机的燃料油，其主要使用性能是要求燃料能够喷油雾化良好，以便燃烧完全，降低耗油量，减少积炭和发动机的磨损，因而要求燃料油具有一定的黏度，以保证在预热温度下能达到高压油泵和喷油嘴所需要的黏度（约为21-27 厘斯），通常使用较多的是 38 c 。雷氏 1 号黏度为 1000 和 1500 秒的两种。由于燃料油在使用时必须预热以降低黏度，为了确保使用安全预热温度必须比燃料油的闪点低约20 c，燃料油的闪点一般在 70-150 c 之间。重油主要作为各种锅炉和工业用炉的燃料油。各种工业炉燃料系统的工作过程大体相同，即抽油泵把重油从储油罐中抽出，经粗、细分离器除去机械杂质，再经预热器预热到70-120 c ，预热后的重油黏度降低，再经过调节阀在8-20 天大气压下，由喷油嘴喷入炉膛，雾状的重油与空气混合后燃烧，燃烧废气通过烟囱排入大气。二、燃料油主要用途是什么？1 、油品家族的成员是什么？成品油主要包括汽油、煤油、柴油和燃料油等。2 、燃料油与其他油品的关系如何？一般来说，在原油的加工过程中，较轻的组分总是最先被分离出来，燃料油（ fuel oil）作为成品油的一种，是石油加工过程中在汽、煤、柴油之后从原油中分离出来的较重的剩余产物。3 、燃料油主要用途是什么？燃料油广泛用于船舶锅炉燃料、加热炉燃料、冶金炉和其它工业炉燃料。根据用途，燃料油可以分为船用燃料油和炉用燃料油及其他燃料油。根据国家统计局统计，我国燃料油消费主要集中在发电、交通运输、冶金、化工、轻工等行业。4 、燃料油的品种特性如何？燃料油主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣油制成，其特点是粘度大，含非烃化合物、胶质、沥青质多。5 、燃料油期货的交割基准品是什么？上海期货交易所开发的燃料油期货的交割基准品是180cst燃料油，该品种是国际上燃料油定价的基准品。三、 燃料油的主要标准为了与国际接轨， 中国石油化工总公司于 1996 年参照国际上使用最广泛的燃料油标准；美国标准试验协会（ astm ）标准 astmd396-92 燃料油标准， 制定了我国的行业标准 sh-to356-1996 。质量指标项目1 号2 号4 号5 号4 号轻轻5 号6 号7 号重闪点（闭口），c 不低于38383855555560闪点（闭口），c 不低于13010%不回收高温度于215馏不程，c90%回收温度低282于不高288338于运动粘度mm 2/s40 c不小于1.31.91.95.5不2.13.45.524.0大于100 不c小5.09.015.0于不大8.914.950.018.5于10% 蒸余残留0.150.35物,%(v/v) 不大于0.50.50.050.100.150.1533872灰分, %(v/v) 不大于硫含量, %(v/v) 不大于铜片腐蚀 (50c,3h)级不大于密度(20 不c)kg/am 3小于不846872小于倾点, c 不高于-18-6-6-61 号和 2 号是馏分燃料油 ,适用于家或工业小型燃烧器上使用。4 号轻和 4 号燃料油是重质馏分燃料油或是馏分燃料油与残渣燃料油混合而成的燃料油。5号轻、5 号重、6 号和 7 号是粘度和馏程范围递增的残渣燃料油，为了装卸和正常雾化，在温度低时一般都需要预热。我国使用最多的是5 号轻、5 号重、6 号和 7 号燃料油。新标准中 5 号-7 号燃料油粘度和分牌号是按 100 c 运动粘度来划分的，国外进口的燃料基本是按 50c 运动粘度分类，它们是 50c运动粘度180mm2/s 和 50 c 运动粘度380mm2/s 两大类（1） （2） 国内多数用户常用燃料油质量标准项目限度不高于检验方法密度（ 15 c kg/1 ）0.98astm d1298/4052运动黏度（ 50 c，cst ）不高于 180astm d445不高于灰分（ m/m.% ）astm d4820.10不高于 15astm d189/d4530倾点（ c）不高于 24astm d97水分（ v/v.% ）不高于 0.5astm d95闪点(c 开口)不低于 66astm d93含硫(m/m.%)不高于 3.5astm d4294-d2622总机械杂质含量 (m/m.%)不高于astm d4870/ip3750.10不高于 150aas/icpes/ip377mod/astmd1548不高于 100aas不高于 30aas/icpes/ip377(3) 普氏燃料油标准180cst ：含硫 2%180cst ：含硫 3.5%380cst ：含硫 3.5%含硫量2%max35%max40%max运动粘度 50 c180cst180cst380cst密度0 99109910991闪点66c66c66 c倾点24c24c24 c灰分0 15%16%015%015%残炭95ppm16%16%矾65ppm200ppm200ppm钠80ppm 、铝 30pmm100ppm100ppm铝+硅0 50%80ppm 、铝 30pmm80ppm 、铝 30pmm含水量0 10%050%050%杂质010%010%（ 4）重油质量指标（sy1091-77 （ 88）项目质量指标试验方法20 号60 号100 号200 号恩氏粘度，5 011015 55.59.5gb266闪点（开口），c，不低于80100120130gb267凝点，c 不高于15202536gb灰分， %不大于0 30 30303水分， %不大于1 01 52020硫含量， %水大于1 01 52030gb387机械杂质， %水大于1 52 02525gb511注： 1 供冶金或机械工业加工热处理的各号重油其硫含量须不大于1.0% ； 2 由水路运输或用直接蒸汽预热卸油时,水分允许不大于5%, 但此时水分的超标部分应从产品总重量中扣除;3 由含硫 0.5% 以上原油制得的重油 ,硫含量允许不高于3% ；4 凝点可根据使用条件允许由生产单位和用户协商另订。（5） ）催化柴油工业燃料油标准分析项目批准试验方法-10 号0 号5 号运动粘度（ 40c）不大于10gb/t 265含硫（ %）不大于0 5gb/t 380水分（ %）不大于痕迹gb/t 260机械杂质（ %）不大于0 1gb/t 511凝点（c）不高于-1005gb/t 510闪点（c）不低于灰份（ %）不大于650 2gb/t 261gb/508密度（ 20c）不大于实测gb/t 1884-1885（6） ）船用燃料油标准1iso 8217 ：1996 （e）船用 180 燃料油标准项目limit种类 iso-f检测依据rme25rmf25rmg35rmh35密度15degc.(kg/cu.m)max0 9910991iso3675/iso12185粘度max22535iso3104100deg.c(mm2/s)闪点 deg.cmin6060iso2719倾点(upper)deg.c-冬季品质-夏季品质max30deg.c30deg.c30deg.c30deg.ciso3016iso3016残碳%（m/m ）max15201822iso10370灰份%（m/m ）max0.100.150.150.20iso6245水%（v/v）max1.01.0iso3733硫%（v/v）max5.05.0iso8754钒 mg/kg ppmmax200500300600iso14597铝+硅 mg/kgmax8080iso10478ppm总残余物 %max0.100.10iso10307-2（ m/m）2 船用燃料油（渣油型）及其他标准名称船用燃料油重柴油轻柴油标准牌号项 目rmd15120rme25180rmg3538020 号0 号(=dmc,dmo)试验方法标准运动粘度100 cmm 2/s运动粘度50 cmm 2/s15 025.035.012018038020.5(50 c)3.0-8.0(20 c)gb/t265gb/t11137iso31014雷氏粘度（37.8 800950200016003800360013530-40c）闪点(闭gb/t 261口 ),6060606565iso 2719c 上倾点c凝点gb/t 353530303023(gb/t510):0iso 3016残碳,康10% 蒸余gb/t 268氏1415180.5物:0.40iso 6615wt% 灰分 wt%gb/t 5080.100.100.150.060.02iso 6245水分 wt%gb/t 2600.801.01.01.0痕迹iso 3733机械杂质0.10(gb/无iso0.100.100.10wt% t511)(gb/t511)10307-2gb/t 1884密度iso 3765kg/m 30.9850.9910.991实测实测iso821(6.2)硫含量0.5(gb/t1.0(gb/tgb/t 11140wt%3.53.53.5387)387)iso 8754注:船用燃料油由重油与轻质馏分油调制而成,是一种发热量大、燃烧性能好、贮存稳定、腐蚀小、使用范围广的优良燃油，是大马力、中、低速船舶柴油机最经 济而理想的燃料，也可用作中小型喷嘴的锅炉燃料。主要规格有：1rmd15-120号船用燃料油一相当于雷氏一号粘度（100 f）1000 秒左右，主要用于大马力中，低速船舶柴油机。2rme25-180号船用燃料油一相当于雷氏一号粘度（100 f）1500 秒左右，主要用于大马力低速船舶柴油机。3rmc35-380号船用燃料油一相当于雷氏一事情粘度（100 f）3000 秒左右，主要用于大马力低速船舶柴油机。4 船用柴油和柴油是馏分型燃油，具有腐蚀小、燃烧性好等特点。是中等马力中速船舶柴油机的优质燃料，重柴油也可用于大马力中、低速船舶柴油机。5 轻柴油是轻质馏分型燃油，具有烷值高、腐蚀小、燃烧性、挥发性、低温流动 性、贮存安定性良好等特点， 是高速柴油机最优良的燃料，也可用于中等马力中速船舶柴油机。（ 8）国外燃料油标准按 astm （american sociery for testing and marerials 美国材料试验协会）的规定，燃料油分为六级，其中 no.1 属煤油型燃油， no.2 为民用取暖油，相当于柴油馏分，这两级均属馏分燃料油， 以沸程分级， no.5 及 no.6 则为残渣燃料油，主要用作工业、发电、锅炉及船用燃料，以粘度分级。no.5 又有轻、重之分， 前者 38 c 之运动粘度不超过65 斯托克斯（ cst ）后者 50 c 时不超过 18 斯托 克斯（ cst ）（相当于 100 f 之雷氏粘度 600 钞