《消防燃烧学》第2章液体燃料ppt课件

1、第二章 液体燃料液体燃料天然液体燃料石油及其加工产品人造液体燃料主要指煤中提炼出的各种燃料油，包括煤转油石油工业的血液，石油化工产品几乎能用于一切的工业部门。现代化的工业离不开石油，就像人体离不开血液一样。极其重要的国家战略物资除了是工业运转的“血液还是国防的关键物资世界能源争夺的焦点优质动力原料汽车、内燃机车、飞机、轮船等现代交通工具都是用石油的产品汽油、柴油作动力燃料的 新兴的超音速飞机、导弹、火箭，也都以石油提炼出来的高级燃料为动力的一切转动的机械的“关节中添加的光滑油都是石油制品。优点：体积小同质量的比气体小跟固体接近、热值高比煤高1倍、熄灭快、熄灭过程易控制、熄灭充分、熄灭后不留灰烬

2、重要的化工原料从石油中可提取几百种有用物质，其经济价值远远超越作为燃料熄灭的经济意义。石油化工可消费出成百上千种化工产品如塑料、合成纤维衣服，合成橡胶、合成洗涤剂洗衣粉、染料、医药、农药、炸药和化肥等等。现代有机化学工业就建立在石油、煤炭、天然气等资源的综合利用之上。炼油残渣也是宝石油焦做炼钢炉里的电极，可以提高钢的产量；还可用它作为制造石墨的原料。沥青那么可以制造油毡纸或铺路。国防关键物资短少石油，坦克、军车将不能开动国防关键物资短少石油，战舰、潜艇将不能出港国防关键物资短少石油，飞机、直升机将不能升空国防关键物资二战后期，纳粹德国的攻势减弱，很重要的一个缘由是其石油工业和石油来源遭到了盟军

3、的重点打击和摧毁世界能源焦点二战以来，巴以冲突、中东局势不断是世界的焦点，是由于中东是世界最主要的产油地非洲一些穷国的战乱相对来说遭到的关注就少得多，由于没有石油等重要资源近年苏丹日益遭到西方关注，也主要是由于苏丹的石油：英国BBC世界能源焦点美国的海湾战争、伊拉克战争就是为了石油美国想经过控制中东石油来控制世界俄罗斯经过石油能源来牵制欧洲、控制前苏联加盟共和国、渔利日本和中国中国为满足日益添加的宏大的能源需求，在全世界找油：中东、非洲、中亚、南美、俄罗斯世界能源焦点伊朗内贾得、委内瑞拉查维斯敢公开向美国向小布什叫板，一个重要资本是有石油有钱阐明原油单位：桶和吨间的关系是什么？ 1 吨 7桶吨

4、是质量单位，桶是体积单位 1桶158.98升吨和桶之间的换算与原油密度有关全球平均值：1吨 7.35桶石油石油是一种天然的液体燃料，也叫原油是一种黑褐色的粘稠液体，由各种不同族和不同分子量的碳氢化合物混合组成烷烃(CnH2n+2)、环烷烃(CnH2n)、芳香烃(CnH2n-6)、烯烃(CnH2n)还含有少量的硫化物、氧化物、氮化物、水分和矿物杂质石油分类1将轻馏分多的原油叫轻质原油轻馏分少的叫重质原油石油分类2根据所含碳氢化合物的种类进展分类石蜡基原油：含石蜡族(烷烃CnH2n+2)碳氢化合物较多。烯基原油：含烯烃(CnH2n)较多中间基原油：烷烃和烯烃的含量大体相等，也叫混合基原油芳香基原油

5、：含芳香烃较多，在自然界中储存量很少石蜡基原油特点：沸点高、馏分中含大量石蜡优点：可以得到粘度指数较高的光滑油和熄灭性能良好的煤油缺陷：所产汽油的辛烷数较低，加工时需专门脱蜡主产：中东阿拉伯石油、我国大庆石油阐明：石蜡族的碳氢化合物是链状构造饱和碳氢化合物，碳原子n=14时，在常温下为气态，是天然气主要成分；n=516时，常温下呈液态，是煤油主要成分烯基原油特点：可以得到少量辛烷数高的汽油和大量优质沥青优点：含蜡少，便于炼制柴油和光滑油缺陷：汽油产量少，光滑油粘度指数低，煤油易冒烟阐明：烯烃和烷烃都是原油的主要成分，但烯烃是不饱和烃，所以化学稳定性和热稳定性都稍差，在高温暖催化剂作用下，很容易

6、转化为芳香族碳氢化合物中间基和芳香基原油中间基原油优点：可以得到大量直馏汽油和优质煤油中间基原油缺陷：汽油的辛烷数不高，含蜡较多芳香基原油优点：可以得到辛烷数很高的汽油和溶解力很强的溶剂芳香基原油缺陷：消费的煤油容易冒烟芳香基原油阐明：芳香烃是环状构造的不饱和碳氢化合物，由于不饱和，因此化学活性较强，容易转换成其他产品原油加工分馏法蒸馏法常压分馏法减压分馏法裂解法热裂解催化裂解分馏法蒸馏法更通常的提法是“蒸馏法石油的蒸馏就是，将原油加热，按原油中各种组分沸点不同，将其分割为多个沸点范围馏分而提取出来的方法常压分馏塔内压力接近大气压力的分馏方法，可以得到石油气、汽油、挥发油、煤油、柴油等沸点在3

7、50oC以下的油品名称沸点oC密度kg/L航空汽油汽车汽油轻挥发油煤油粗柴油40150502001002402003202303600.710.740.730.760.770.790.800.830.840.88减压分馏法塔内压力低于大气压力，普通只需400010000Pa，甚至低于1333Pa，也称真空分馏可用于处置沸点高于350oC以上的重质馏分，以提高轻质产品的收得率原理：压力降低，沸点降低蒸馏过程石油经过加热炉加热后，先送到常压塔，再将常压塔塔底的产物，经加热炉再加热后送入减压塔。这个过程在炼油厂就叫蒸馏过程。烃成员第一次“分家：加热到350度送入常压塔，沸点较低的烃即被汽化上升，经过

8、一层一层的塔盘直达塔顶。由于塔体的温度由下而上是逐渐降低的，不同的烃就按各自沸点的高低分别在不同温度的塔盘里凝结成液体。烃成员第二次“分家：对于常压塔底的重油，经过降低加热炉和分馏塔里的压力，使重油的沸点降低，到达分别的目的。原理：大气压力愈低，沸点就愈低裂解法运用分馏法只能分馏出分子量较小的轻质油品。如何提高轻质油品特别是汽油的产量？可将直接分馏塔剩下的残渣或某些分子量较大的重质油品进一步在高温高压条件下进展分解，这种工艺叫做裂解法，包括热裂解和催化裂解等汽油汽油成分：烃类混合物，碳原子数约412，最主要为碳原子数59。馏分：沸点范围约初馏点30至205 无色至淡黄色的易流动液体。最重要的性

9、能为蒸发性和抗爆性。 问题如何表征汽油性能？辛烷数，或称辛烷值，见到的汽油标号90、93、97，就是指汽油的辛烷值对应为90、93、97辛烷值是衡量汽油在汽缸内抗爆震熄灭才干的一种数字目的，其值高表示抗爆性好。汽油在汽缸中正常熄灭时火焰传播速度为10-20 m/s，在爆震熄灭爆炸形状时可达1500-2000 m/s，后者条件下使气缸温度剧升，汽油熄灭不完全，机器剧烈震动，从而使输出功率下降，机件受损。 辛烷值确实定不同化学构造的烃类，具有不同的抗爆震才干。异辛烷2，2，4-三甲基戊烷的抗爆性能较好，辛烷值设定为100；正庚烷的抗爆性差，辛烷值设定为0。以异辛烷和正庚烷为规范燃料调理规范燃料组成

10、的比例，使规范燃料产生的爆震强度与试样一样，此时规范燃料中异辛烷的体积百分数就是试样的辛烷值。 为了提高辛烷值，常参与了四乙基铅。四乙基铅有剧毒，因此加染料使汽油带粉红色或兰色以提示人们运用时要加小心，千万不要用嘴汲取汽油柴油轻柴油：沸点180370oC的馏分重柴油：沸点350410oC的馏分其性能用十六烷值，黏度，凝固点表示牌号就对应表示其凝固点，有10、0、10、20、35、50十六烷值表达柴油的熄灭性能、抗爆震性能十六烷值测定柴油的十六烷值是指与柴油自燃性相当的规范燃料中所含正十六烷的体积百分数。规范燃料是用正十六烷与2-甲基萘按不同体积百分数配成的混合物。其中正十六烷自燃性好，设定其十

11、六烷值为100，2-甲基萘自燃性差，设定其十六烷值为0。加添加剂可提高柴油的十六烷值，常用的添加剂有硝酸戊酯或已酯。十六烷值作用十六烷值低，那么着火慢，任务不稳定，容易发生爆震十六烷值高的柴油容易起动，熄灭均匀，输出功率大但当十六烷值高于65时，会由于滞燃期太短，燃料未及与空气均匀混合即着火自燃，以致熄灭不完全，部分烃类热分解而产生游离碳粒，随废气排出，呵斥发动机冒黑烟及油耗增大，功率下降汽油机优缺陷汽油机的优点在于其体积小、分量轻、价钱廉价；起动性好，最大功率时的转速高；任务中振动及噪声小，提速和速度优于柴油机 与柴油机相比，汽油机最大优势是耗油较高，同等排量每百公里大约相差23升左右。汽油

12、机依托电火花点燃汽油和空气混合气柴油机优缺陷柴油机最大的优点是节约燃油，同等排量比汽油机节省油2030左右。另外柴油机的能源效率高，就是我们通常说的力量大，爬坡才干也更强传统的柴油机体积大、噪音大、振动大，这一点从那些喷吐着滚滚黑烟的老款大货车上就能表达，而现代柴油机在体积、噪声、震动方面曾经有了根本的改动。柴油机依托活塞紧缩缸内混合气柴油和空气，使其自燃完成做功第二节 液体燃料在冶金工业中的运用工业上的液体燃料工业上运用石油及其产品作为燃料是很不划算的，除非一些很特别的情况。由于石油及其产品非常珍贵，可运用的领域也非常广工业上运用的液体燃料主要是重油重油是原油加工后各种残渣油的总称直馏重油裂

13、化重油重油运用原油经分馏后剩下的渣油，包括常压渣油和减压渣油。常压渣油可以直接做为炉用燃料运用减压渣油含沥青质多，粘度大，常需配部分柴油稀释后才运用裂化重油，原油经裂解处置后剩下的渣油含有更多的不饱和烃，及大量游离碳素很不容易熄灭，必需加部分轻质油品调制，提高熄灭性能商品重油商品重油就是炼制后的渣油加进部分轻油配制而成我国共有四种商品重油，20、60、100和200重油牌号的命名是按照该重油在50oC时的恩式粘度来确定的。例如60号重油在50oC时的恩式粘度为60恩式粘度粘度是表示流体质点间摩擦力大小的一个物理目的。粘度越大流动性越差恩式粘度定义为用恩格拉粘度计丈量其数值运动粘度运动粘性系数重

14、油的粘度通常用运动粘度运动粘性系数来表示，的单位是m2/s，或cm2/s，常用单位是斯托克斯St1St = 1 cm2/s = 110-4 m2/s运动粘性系数和恩式粘度间的关系为粘度影响重油的粘度大，其凝固点就会高，我国重油的凝固点多在30oC以上，常温下都处于凝固形状重油的粘度随温度升高会显著降低。为了便于保送和熄灭，必需对重油加热，以降低粘度，提高流动性和雾化性降低粘度加热时，温度也不能太高，否那么由于水分蒸发和油的气化而产生大量泡沫会引起油压和火焰的动摇严重时影响油泵正常运转气阻甚至重油焦化导致管道的堵塞重油化学组成跟固体燃料一样可用C、H、O、N、S、水分W、灰分A的质量百分比来表示

15、C的含量8588，H的含量1013，两者之和在9599重油的粘度越大，C含量越高，H含量越低S含量小于1，但危害很大，必需控制NO含量小于1，影响不大灰分A很少，小于0.3闪点、燃点、着火点温度越高，油的蒸发速度越快，浓度越高油蒸汽遇到点火小火焰发生一闪即灭的景象时闪燃，对应的油温称为闪点温度继续升高，油蒸汽遇到小火源后可以继续熄灭而不熄灭，对应的油温称为燃点温度进一步升高，在没有外火源的情况下，油蒸汽自发构成熄灭称为自燃，此时对应的油温称为着火点或自燃点闪点、燃点、着火点重油和其他液体燃料运用时必需掌握的性能目的，关系到用油平安技术和重油的熄灭条件储油罐内温度要求控制在闪点以下，熄灭室内不应

16、低于着火点重油密度、比热和导热系数在常温20oC下，重油密度大致范围为0.920.98t/m3在20100oC，重油平均比热1.301.70 kJ/(kg. K)温度升高，比热略有添加粘度大，比热增大导热系数 = 0.1280.163 W/(m.K)发热量重油发热量很大，低发热量为39.942MJ/kg可用氧弹量热计直接丈量也可根据元素成分用门捷列夫公式计算汽油低发热量为46MJ/kg规范煤低发热量为29.271MJ/kg煤转油按技术道路的不同，“煤变油可分为间接液化和直接液化两大类。所谓间接液化，是先把煤炭在高温下气化成合成气，然后再在催化剂的作用下，将合成气转化为液体油品或石化产品。直接液

17、化是把煤炭先磨成煤粉，与溶剂配成油煤浆，然后在高温、高压和催化剂的作用下，直接转化成液体油品。 煤转油经济技术要素技术上是可行的经济上盈亏平衡点为在4045美圆/桶之间。本钱主要包括煤、催化剂、水、电以及运营本钱等。其中，煤的本钱占到30左右。假设再思索外部环境本钱等要素，实现盈利需能够要原油价钱到达55美圆/桶煤转油资源环境要素制成1吨油需求34吨优质煤，89吨水以一种稀缺资源去替代另一种稀缺资源没有出路；另外我国产煤的地方往往水资源不丰富与直接熄灭相比，煤液化可以减少二氧化硫和粉尘的排放。煤液化消费过程中释放的二氧化碳，相当于传统油品制造过程释放量的7倍到10倍；煤炭制成的油品在运用过程中，所