石油及其产品的性质课件

第一章石油及其产品的性质

第一节石油及其产品的组成和性质

12/17/20221石油炼制基础第一章石油及其产品的性质第一节石油及其产品的组成石油的一般性状及化学组成石油的一般性状石油的元素组成石油的烃类组成石油的非烃类组成石油的馏分组成

12/17/20222石油炼制基础石油的一般性状及化学组成12/13/20222石油炼制基础石油的一般性状

颜色及密度石油通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体

多数原油的密度集中在0.8～0.98g/cm3之间，但也有个别原油的相对密度在1.0g/cm3以上或0.8kg/m3以下我国主要原油的特点大多数原油的相对密度（d204）>0.86，属较重原油；凝点(CP)高，含蜡量高；含硫量较低含氮量偏高，大部分原油N>0.3%12/17/20223石油炼制基础石油的一般性状12/13/20223石油炼制基础12/17/20224石油炼制基础12/13/20224石油炼制基础12/17/20225石油炼制基础12/13/20225石油炼制基础

特点：我国主要油区原油的凝点及蜡含量较高、庚烷沥青质含量较低、相对密度大多在0.85～0.95之间，属于较（偏）重的常规原油。石油在外观上之所以会有很大差别，关键在于石油的化学组成的区别。12/17/20226石油炼制基础石油在外观上之所以会有很大差别，关键在于石油的化学组石油的元素组成原油中的主要元素是C、H

83～87%

11～14%

原油中除C、H外，还有S、N、O及其他微量元素(1～4%)

原油中的微量金属元素有V、Ni、Fe、Cu、As等石油中的非碳氢原子称为杂原子，以碳氢化合物的衍生物形态存在与石油中。与国外原油相比，我国原油的含硫低、含氮量高

12/17/20227石油炼制基础石油的元素组成83～87%11～14%原油中除C、H外，石油馏分的烃类组成

含有碳和氢两种元素的化合物称为碳氢化合物，简称为烃(Hydrocarbon)石油中烃类的类型及分布规律

石油中的烃类主要有烷烃、环烷烃和芳烃原油中一般不含烯烃，炔烃更少

12/17/20228石油炼制基础石油馏分的烃类组成12/13/20228石油炼制基础石油中的烷烃石油中带有直链或支链，而无任何环结构的饱和烃称为烷烃或链烃

化学性质不活泼，C1～C4常温常压下为气态，C5～C15为液态，C16以上的正构烷烃为固态

石油中的烷烃根据石油类型的不同含量可达50～70%或低到10～15%

石油中的正构烷烃一般比异构烷烃含量高

随沸点的增高，石油中的正构烷烃和异构烷烃的含量逐渐降低

12/17/20229石油炼制基础石油中的烷烃12/13/20229石油炼制基础石油中的环烷烃环烷烃是环状的饱和烃，其性质较稳定

石油中大量存在的环烷烃只有含五碳环的环戊烷系和含六碳环的环己烷系

我国的几种主要原油中一般环己烷系多于环戊烷系石油中的环烷烃除单环外，还有双环及多环环烷烃，环的连接方式以并联为主石油中的芳烃有单环、双环和多环，含量比烷烃和环烷烃少，大多含有长短不等的烷基侧链，含量随着馏分沸点的升高而增多

12/17/202210石油炼制基础石油中的环烷烃12/13/202210石油炼制基础C5-C10的正构烷烃原油汽油煤、柴油减压馏分单环及少量双环环烷烃单环芳烃(苯系)C10～C20左右的正构烷烃单环、双环及多环环烷烃单环、双环芳香烃C20～C36左右的正构烷烃单、双、三环以及三环以上的环烷烃单、双、多环芳烃减压渣油12/17/202211石油炼制基础C5-C10的正构烷烃原油汽油煤、柴油减压馏分单环及少量双环烃类的主要性质和用途烷烃化学性质很不活泼，不易与其它物质发生反应，特殊条件下会发生氧化、卤化、硝化及热分解反应。环烷烃在一定条件下发生氧化、卤化、硝化、热分解反应，在一定条件下脱氢生成芳烃。是汽油、喷气燃料及润滑油的良好组分，特别是少环长侧链是润滑油的理想组分。芳香烃的化学性质较烷烃稍活泼，但苯环很稳定，在一定条件下，芳烃的侧链会被氧化成有机酸。同时芳烃在一定条件下还能发生加氢反应。芳烃的抗爆性好，是汽油的良好组分

12/17/202212石油炼制基础烃类的主要性质和用途12/13/202212石油炼制基础石油的非烃组成（非烃化合物含量20%以上）石油中的含硫化合物

低硫原油：S<0.5%含硫原油：0.5%<S<2.0%高硫原油：S>2.0%活性硫化物：S、H2S、低分子RSH等，性质相对较活泼，能与金属作用而腐蚀设备

非活性硫化物：硫醚(RSR’)，环硫醚，二硫化物(RSSR’)，噻吩及其同系物原油中的含硫化合物一般以硫醚类和噻吩类为主硫的存在形态

12/17/202213石油炼制基础石油的非烃组成（非烃化合物含量20%以上）低硫原油：S<0.硫的分布硫的分布的总趋势是，随沸点升高，硫含量增加，大部分集中在重馏分及渣油中（75%～85%）汽油中馏分：H2S、硫醇、硫醚(环硫醚)及少量的二硫化物和噻吩中间馏分：仅含有比较重的硫化物，硫醚和噻吩高沸点馏分：高沸点馏分中硫的形态与中沸点馏分相似，也是硫醚与噻吩，另外还有四氢噻吩12/17/202214石油炼制基础硫的分布12/13/202214石油炼制基础腐蚀性Fe+H2S→FeS+H2环境污染影响产品的储存安定性影响燃料的燃烧性能硫可使催化剂中毒

含硫化合物对石油加工及产品应用的影响12/17/202215石油炼制基础腐蚀性含硫化合物对石油加工及产品应用的影响12/13/20酸碱洗涤催化加氢催化氧化去除硫化合物方法12/17/202216石油炼制基础酸碱洗涤去除硫化合物方法12/13/202216石油炼制基础石油中的含氮化合物石油中的氮含量一般比硫含量低，质量分数通常集中在0.05～0.5%范围内随沸点的升高，含量增加，大部分在胶质沥青质中碱性氮化物：非碱性氮化物：

另一类重要非碱性氮化物：金属卟啉化合物，研究石油的成因有重要意义12/17/202217石油炼制基础石油中的含氮化合物碱性氮化物：非碱性氮化物：另一类重要非碱氮的存在对整个石油加工过程也有很大的危害

（1）影响产品的安定性：如柴油含氮量高，时间久了会变成胶质。是柴油安定性差的主要原因。

（2）氮与微量金属作用，形成卟啉化合物。这些化合物的存在，会导致催化剂中毒，使催化剂的活性和选择性降低。

12/17/202218石油炼制基础氮的存在对整个石油加工过程也有很大的危害

（1）影响产品石油中的含氧化合物

石油中的含氧量比硫、氮少，约为千分之几；个别的可高达2～3%随沸点升高，含氧化合物增加

酸性氧化物：环烷酸、脂肪酸、芳香酸、酚类(统称石油酸)中性氧化物：醛、酮、酯等，含量极少石油中的含氧化合物的含量一般用酸度(酸值)来间接表示

12/17/202219石油炼制基础石油中的含氧化合物12/13/202219石油炼制基础①石油中的环烷酸（占石油酸约90%）石蜡基石油的环烷酸含量较少，中间基和环烷基石油的环烷酸含量较多石油中的环烷酸一般是一元羧酸

环烷酸的相对密度一般在0.93～1.02之间，随分子量增大，酸值降低，溶解度减小

环烷酸易溶于石油烃类和多数有机溶剂，具有普通羧酸的一切性质12/17/202220石油炼制基础①石油中的环烷酸（占石油酸约90%）12/13/20222②环烷酸的分布

中间馏分(250-400℃)含量最高，低、高沸点馏分含量较低

③危害原油含环烷酸多，容易乳化，对加工不理，且腐蚀设备产品中含环烷酸，对铅、锌等有色金属有腐蚀性，对铁、铝几乎无腐蚀；灯用煤油含环烷酸，可使灯芯堵赛，结花④环烷酸的用途：化工原料、防腐剂、杀虫剂等等12/17/202221石油炼制基础②环烷酸的分布12/13/202221石油炼制基础胶质、沥青质的比较

主要是根据胶状沥青状物质在不同溶剂中的溶解度来划分：沥青质：不溶于低分子(C5～C7)正构烷烃，但能溶于热苯可溶质：即能溶于苯又能溶于低分子正构烷烃

可溶质实际上包括饱和分、芳香分和胶质

12/17/202222石油炼制基础胶质、沥青质的比较12/13/202222石油炼制基础胶质沥青质外形褐色或暗褐色的粘稠而流动性很差的液体或无定型固体深褐色至黑色，无定形，脆性的固体存在形式在原油中形成真溶液胶体溶液分子量1000-30003000-10000H/C1.4-1.71.1-1.3芳香度CA/C0.2-0.40.4-0.6分布各馏分(馏分越重，含量越大)渣油溶解度溶于石油醚，受热缩合或氧化成沥青质不溶于石油醚12/17/202223石油炼制基础胶质沥青质外形褐色或暗褐色的胶质、沥青质的危害：石油品在使用过程中生成炭渣，造成机器零件的磨损和堵塞胶质、沥青质有利的方面：沥青中希望含胶质、沥青质多些，这样沥青的延伸度会提高12/17/202224石油炼制基础胶质、沥青质的危害：12/13/202224石油炼制基础石油的馏分组成馏分：是指用分馏方法把原油分成的不同沸点范围的组分石油是一个多组分的复杂混合物，每个组分有其各自不同的沸点

用分馏的方法，可以把石油馏分分成不同温度段，如<200℃、200～350℃等，称为石油的一个馏分

馏分不等同于产品馏分与产品的区别：石油产品是石油的一个馏分，但馏分并不等同于产品。石油产品要满足油品的规格要求，馏分要变成产品还必须对其进一步加工

12/17/202225石油炼制基础石油的馏分组成12/13/202225石油炼制基础直馏馏分：从原油直接分馏得到的馏分。它基本保留了石油化学组成的本来面目，如：不含不饱和烃，在化学组成中含有烷烃、环烷烃、芳香烃等石油中含有的馏分，一般规定：

小于180℃的馏分为汽油馏分（也称为低沸点馏分，轻油或石脑油馏分）180～350℃的馏分为煤、柴油馏分（也称中间馏分，AGO）350～500℃的馏分为减压馏分（也称高沸点馏分或润滑油,VGO）大于500℃的馏分为减渣馏分(VR)12/17/202226石油炼制基础直馏馏分：从原油直接分馏得到的馏分。它基本保留了石油化学组成原油名称＜200℃200～350℃350～500℃＞500℃大庆11.519.726.042.8胜利7.617.527.547.4孤岛6.114.927.251.8辽河9.421.529.239.9华北6.119.934.939.1中原19.425.123.232.3新疆15.426.029.929.7沙特（混合）20.724.523.231.6也门（麦瑞波）31.530.623.214.7英国（北海）29.027.625.418.0印尼（米纳斯）11.930.224.833.112/17/202227石油炼制基础原油名称＜200℃200～350℃350～500℃＞500℃不同原油的各馏分含量差别很大。与国外原油相比，我国主要油田原油中＞500℃的减压渣油含量都较高，＜200℃的汽油馏分含量较少（一般低于10%）。原油中的汽油馏分含量低、渣油含量高是我国原油馏分组成的又一个特点。12/17/202228石油炼制基础不同原油的各馏分含量差别很大。与国外原油相比，我国主要油田原小结石油的元素组成：组成石油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧五种元素。石油的烃类组成：由碳和氢可组成烃类化合物，即烷烃、环烷烃和芳香烃，它们在原油中占绝大部分。在原油中不含不饱和烃，但在二次加工后的石油产品中有不饱和烃（烯烃）。12/17/202229石油炼制基础小结12/13/202229石油炼制基础石油中的非烃化合物主要指：含硫、含氮和含氧化合物以及胶状沥青状物质。馏分组成：原油加工时通常是按照沸点高低首先将其切割成几个馏分，即汽油馏分、煤柴油馏分（中间馏分）、减压馏分和减压渣油。我国原油的特点：从元素组成上看，含硫低、含氮高是我国原油的特点之一。汽油馏分含量低、渣油含量高是我国原油馏分组成的一个特点。12/17/202230石油炼制基础石油中的非烃化合物主要指：含硫、含氮和含氧化合物以及胶状沥青

各类化合物的分布规律

随着石油馏分沸点的升高，馏分中烷烃含量逐渐减少，芳烃含量逐渐增大，含硫化合物和胶质含量均逐渐增加。大部分含硫、含氮、含氧化合物和胶质以及全部沥青质都集中在渣油中。

石油馏分的烃类表示方法12/17/202231石油炼制基础各类化合物的分布规律12/13/202231石油炼制基础二、石油及油品的物理性质

12/17/202232石油炼制基础二、石油及油品的物理性质12/13/202232石油炼制基注意事项石油及油品的理化性质与其化学组成和分子结构密切相关；

石油及油品是复杂的混合物，因此它的性质是宏观的综合表现，也就是说是多种化合物总体表现出来的性质，所以它与单独一个纯化合物的性质不同；多数性质无可加性，如密度、粘度，并且测定性质时，都是条件性实验；为了便于油品之间相互比较和对照，石油及油品的绝大部分性质都是采用条件性实验进行测定。（严格规定的仪器、方法和条件），条件改变，结果也会改变；

石油及油品的各种试验方法有不同的级别，如ISO、GB、SH。

12/17/202233石油炼制基础注意事项12/13/202233石油炼制基础（一）蒸发性能

石油和石油产品的蒸发性能是反映其汽化、蒸发难易的重要性质，用蒸汽压、沸程来描述。1、蒸汽压定义：是在某一温度下一种物质的液相与其上方的气相呈平衡状态时的压力，也称饱和蒸气压。蒸气压愈高的液体愈易于气化。对同族烃类，在同一温度下，相对分子质量较大的烃类的蒸气压较小。对某一纯烃而言，其蒸气压是随温度的升高而增大。12/17/202234石油炼制基础（一）蒸发性能石油和石油产品的蒸发性能纯烃

P=f(T)烃类混合物

P=ΣPiXi=f(T,X)石油馏分

P=f(T,e)

蒸气压的表示法

雷德蒸汽压：T=38℃，气体体积∶液体体积=4真实蒸气压(泡点蒸汽压)：即e=0时的蒸汽压

蒸气压的计算两种蒸气压可通过图表进行换算。

12/17/202235石油炼制基础纯烃雷德蒸汽压：T=38℃，气体体积∶液体体积=4真实蒸气压2、馏程(沸程)

定义：石油馏分的沸点表现为一定宽度的温度范围，称为沸程。同一油品的馏程因测定仪器和测试方法不同。其馏程数据也有差别。在油品的质量标准中，大都采用条件性的馏程测定法——恩氏蒸馏。

恩氏蒸馏(ASTM蒸馏)（GB6536-86)将100mL油品放入标准的蒸馏瓶中，按规定条件加热，流出第一滴冷凝液时的气相温度称为初馏点，馏出物为10%、20%……90%时的气相温度别别称为10%、20%……90%点，蒸馏到最后所能达到的最高气相温度称为终馏点或干点。从初馏点到干点（终馏点）的温度范围称为馏程。

12/17/202236石油炼制基础2、馏程(沸程)12/13/202236石油炼制基础大多数液体燃料规格中，只要求测定其具有代表性的初馏点、10%、50％和90％的馏出温度及干点。汽油的馏程40～200℃，轻柴油的馏程200～350℃，润滑油的馏程350～520℃。馏程的数据基本能反映油品组分轻重的相对含量，所以在原油评价中常用。馏程是发动机燃料等的重要质量指标。12/17/202237石油炼制基础大多数液体燃料规格中，只要求测定其具有代表性的初馏点、10%3、平均沸点

(1)体积平均沸点用途：由tv可求得其他平均沸点

（2）质量平均沸点(tw)用途：tw主要用于求定油品的真临界温度Tc12/17/202238石油炼制基础3、平均沸点用途：由tv可求得其他平均沸点（2）质量平均（3）立方平均沸点Teu

用途：Teu主要用于求油品的特性因数和运动粘度（4)实分子平均沸点tm

用途：tm主要用于求油品的假临界温度(Tc’)和偏心因数(ω)(5)中平均沸点tme用途：tme用于求油品氢含量,K,Pc,燃烧热和平均分子量12/17/202239石油炼制基础（3）立方平均沸点Teu用途：Teu主要用于求油品的特性因(二）密度、相对密度、特性因数和平均相对分子质量(组成特性)

12/17/202240石油炼制基础(二）密度、相对密度、特性因数12/13/202240石1、密度和相对密度（1）定义密度是单位体积物质在真空中的质量，g/cm3，kg/m3我国规定20℃时的密度为石油产品的标准密度，ρ20在一定条件下，以一种液体的密度与另一种参考物质密度的比值来表示物质的相对密度，又称比重常用的有d420(我国)，d15.615.6(欧美)随着相对密度增大，比重指数的数值下降RelativedensitySpecificgravity12/17/202241石油炼制基础1、密度和相对密度随着相对密度增大，比重指数的数值下降Re第12届世界石油会议规定对原油的分类：

API度>31.1的原油为轻质原油；API度在31.1～22.3之间，为中质原油；API度在22.3～10.0之间，为重质原油；API度<10.0，为特重原油。

12/17/202242石油炼制基础第12届世界石油会议规定对原油的分类：12/13/20224（2）油品密度与化学组成的关系分子量相近的不同烃类之间密度有明显差别

芳烃>环烷烃>烷烃如在20℃时：苯0.8774；环己烷0.7780；正己烷0.6572，分子环数越多，密度越大；

同一种原油沸点增加，分子量增大，密度增大对不同原油，同样沸程，相对密度差别很大一般来说，环烷基的>中间基的>石蜡基的12/17/202243石油炼制基础（2）油品密度与化学组成的关系12/13/202243石油2、特性因数(K;Wastonfactor;Characterizationfactor)（1)定义特性因数是烃类绝对温度表示的沸点的立方根对相对密度作图，所得曲线的斜率(2)不同烃类K值的大小同族的烃K值相近，不同族的烃K值不同

富含烷烃的石油馏分K值为12.5～13.0，富含芳烃的石油馏分K值为10～11

12/17/202244石油炼制基础2、特性因数(K;Wastonfactor;Charact对于烷烃来说，支链增加K值下降；而对于环烷烃和芳烃来说，支链数增加K值增加；对于芳烃来说，环数增加，K值减小对于石油馏分，计算K值时温度T为中平均沸点

3．用途

特性因数对于了解原油的分类和确定原油的加工方案，油品的化学组成及油品的其它特性是十分有用的。石油馏分的特性因数，结合相对密度或平均沸点可求得油品的其他物理性质，如前面讲的蒸汽压及后面将要讲的分子量等。12/17/202245石油炼制基础对于烷烃来说，支链增加K值下降；3．用途12/13/2023、平均相对分子质量（1）定义在炼油设备计算中，应用最多的是数均相对分子质量（2）油品分子量的变化规律汽油：100～120煤油：180～200柴油：210～240低粘度润滑油：300～360高粘度润滑油：370～50012/17/202246石油炼制基础3、平均相对分子质量（2）油品分子量的变化规律12/13/（3）计算混合油品的平均相对分子质量可以按加和法进行计算经验关联式12/17/202247石油炼制基础（3）计算经验关联式12/13/202247石油炼制基础（三）油品的流动性能

1、粘度（1）定义流动分子的内摩擦使流体带有一定的粘滞性，从而产生流体抵抗剪切作用的能力。衡量这种能力或粘滞性的性质指标，就是粘度。粘度是评定油品流动性的指标，是喷气燃料、柴油、重油和润滑油的重要质量指标。对润滑油的分级、质量鉴定具有决定意义，也是工艺计算和工艺设计中不可缺少的物理常数。

石油和油品在处于牛顿流体状态时，其流动性能用黏度来描述；当处于低温状态时，则用各种条件性指标来评定其低温流动性：如凝点、结晶点、冰点等。

12/17/202248石油炼制基础（三）油品的流动性能1、粘度石油和油品在处于2．粘度的分类原油的粘度动力粘度(绝对粘度)c.g.s制泊(P,poise)厘泊(cP)

SI制Pa.s1Pa.s=1000cP石油产品运动粘度γ=η/ρ

c.g.s制(沱，Stoke)厘斯(厘沱)SI制mm2/s

1cSt=1mm2/s

12/17/202249石油炼制基础2．粘度的分类原油的粘度动力粘度c.g.s制SI制1Pa专门用于表示油品粘度的指标赛氏粘度(SayboltViscosity)SUS或SFS

恩氏粘度(EnglerViscosity)条件度，E

雷氏粘度(RedwoodViscosity)RIS条件粘度各种粘度的近似关系：运动粘度(mm2/s):恩氏粘度(条件度，E):赛氏通用粘度(SUS):雷氏粘度(RIS)=1:0.132:4.62:4.053．粘度的测定毛细管粘度计：牛顿型流体旋转粘度计：非牛顿型流体12/17/202250石油炼制基础专门用于表示油品粘度的指标赛氏粘度恩氏粘度雷氏粘度条件粘度（四）油品的低温流动性低温下，石油及液体产品在低温失去流动性有两种情况：粘温凝固：含蜡很少或不含蜡的油品，在温度下降时，黏度迅速升高，当黏度大到一定程度后（>3×105mm2/s）,油品就会变成无定型的玻璃状物质，失去流动性，这种凝固称为粘温凝固。不是很确切，仍是可塑性物质，而不是固体。构造凝固：含蜡原油或油品，在温度下降过程中，由于蜡结晶析出而引起的凝固。低温流动性是显著影响油料输运、储存和使用条件，不同的石油产品低温流动性能有不同的评定指标。12/17/202251石油炼制基础（四）油品的低温流动性12/13/202251石油炼制基础1.

浊点、结晶点和冰点是表征煤油、航空汽油和喷气燃料的低温性能指标。浊点：是煤油的低温指标，在规定条件下降温，当煤油出现雾状或浑浊时的最高温度。GB/T6986结晶点：是在规定条件下冷却油品，出现用肉眼可以分辨的结晶时的最高温度。SH/T0179同一油品：浊点高于结晶点。冰点：是在规定条件下冷却油品到出现结晶后，再使其升温，使原来形成的结晶消失时的最低温度。GB/T2430同一油品的冰点比结晶点高1～3℃。浊点>冰点>结晶点。

12/17/202252石油炼制基础1.

浊点、结晶点和冰点12/13/202252石油炼2.凝点、倾点和冷滤点是原油、柴油、润滑油和燃料油的重要使用性能指标。目前国内正逐步采用以倾点代替凝点、用冷滤点代替柴油凝点。(CondensationPoint)对于石油产品，没有固定的“冰点”，也没有固定的“溶点”。所谓油品的“凝点”是在严格的仪器、操作条件下测得油品刚失去流动时的最高温度。而所谓失去流动性，也完全是条件性的。GB/T510-83倾点：是指油品能从规定仪器中流出的最低温度，也称为流动极限，它比凝点能更好地反映油品的低温性能，被规定作为ISO标准。(PourPoint)GB/T3535-83

12/17/202253石油炼制基础2.凝点、倾点和冷滤点12/13/202253石冷滤点：是在规定的压力和冷却速度下，测得20ml试油开始不能全部通过363目/in2的过滤网时的最高温度。冷滤点能较好地反映柴油的泵送和过滤性能，与实际使用情况有较好的对应关系，所以目前用冷滤点替换凝点指标。SH/T0248

(Coldfilterpluggingpoint--CFPP)12/17/202254石油炼制基础冷滤点：是在规定的压力和冷却速度下，测得20ml试油开始不能（五）油品的燃烧性能

1、油品的闪点(flashpoint)

（1）爆炸上限和下限

石油和石油产品大都是易燃易爆、作为重要燃料来使用，研究其燃烧性能，对于安全使用燃料和了解燃料的使用性能均非常重要，主要用闪点、燃点和自燃点来描述。

12/17/202255石油炼制基础（五）油品的燃烧性能1、油品的闪点(flash

在加热油品时，随着油品温度的升高，油品上方空气中的油气浓度逐渐增大，当用外来火源去引燃油气混合气时，发现在一定浓度范围内，油品上方会出现瞬间闪火或爆炸现象。当油气浓度低于这一范围，油气不足，而高于这一范围，则空气不足，都不能闪火爆炸，因此称这一油气浓度范围为爆炸范围。其下限浓度称为爆炸下限，上限浓度称为爆炸上限。因此在储存油品时，应使油品上方的油气浓度在爆炸范围之外，这样在有外来火源时，才不至于发生闪火爆炸事故。

12/17/202256石油炼制基础在加热油品时，随着油品温度的升高，油品上方空气中

所谓闪点是指油品在常压下油气混合气相当于爆炸下限或上限时的油品温度。因此闪点可以认为是一个温度范围。而平时我们使用爆炸下限温度或者爆炸上限温度来作为油品的闪点。12/17/202257石油炼制基础12/13/202257石油炼制基础2、燃点和自燃点

燃点：油品在规定条件下加热到能被外部火源引燃并连续燃烧不少于5秒钟时的最低温度自燃点：把油品预热到很高温度，然后使其与空气接触，则不需引火，油品即可能因剧烈氧化而产生火焰自行燃烧，能产生自燃的最低温度称为自燃点

Burningpoint;firepoint;ignitionpointSelf-ignitionpoint12/17/202258石油炼制基础2、燃点和自燃点Burningpoint;firep

通过定义我们可以看到，测闪点与燃点时需外部火源引燃；而自燃点却不需要，但它也有条件，就是油品在具有高温时才会出现自燃。象炼厂高温法兰处漏油时发生的火灾就属于油品的自燃。

12/17/202259石油炼制基础通过定义我们可以看到，测闪点与燃点时需外部火源引

从安全放火的角度来说，轻质油品防明火，以防外界火源而引燃爆炸，重质油品应防止高温泄露，遇空气自燃。12/17/202260石油炼制基础从安全放火的角度来说，轻质油品防明火，以（六）油品的其他物理性质

石油和油品还有很多特性指标，常用的有颜色、水分、硫含量、酸度、胶质和沥青质含量、蜡含量、残炭、灰分、水溶性酸或碱、腐蚀性等等，它们对油品使用性能影响很大，现简述于后，对于不同油品的某些专用性质指标在此不作讨论

1、硫含量含硫量是原油和油品必需的重要指标，油品中的硫化物，使得油品具有腐蚀性、储存的不安定性，使用时会造成环境污染，因此是必须加以严格控制的指标。不同油品含硫量的测定方法不同。汽、煤、柴油用GB/T380燃灯法测定，喷气燃料等用GB/T1792测定硫醇性硫含量，深色石油产品如燃料油、原油、润滑油等用GB/T387管式炉法，还有SH/T0172高温法等。12/17/202261石油炼制基础（六）油品的其他物理性质1、硫含量12/13/20226

定量测定硫含量的常用方法，其原理是用一定方式把油品中的全部硫化物转化为SO2，然后用一定溶液吸收，并转化为H2SO4，用标准碱溶液滴定以计算元素硫的含量。2、酸度和酸值

酸度和酸值都是定量表示油品中酸性物质（主要是有机酸）含量的指标。用中和100ml或100g油样中酸性物质所需要的KOH毫克数来表示酸度，单位为mgKOH/100ML；酸值为mgKOH/100g。

酸性物质影响油品安定性，腐蚀设备，必须除去。汽、煤、柴油等轻质油品测定酸度，原油和润滑油等测定酸值。油品在储存中，因氧化变质其酸度和酸值会有所增大，因此它们也是衡量油品是否变质的重要指标之一。测定方法分别为GB/T258和GB/T264。

12/17/202262石油炼制基础定量测定硫含量的常用方法，其原理是用一定方式把油品中3、胶质、沥青质和含蜡量

这三种物质对石油输送、加工方案的确定影响很大，特别是制定高含蜡易凝石油加热输送方案时，胶质与含蜡量间之比会显著影响热处理的效果。三者含量均以m%表示，是评价原油的重要指标。测定方法大都根据沥青质和胶质在不同溶剂中的溶解度不同、不同吸附剂对它们吸附能力不同和其它物理性质的差异来区分的。所用溶剂和吸附剂不同，同一原油所得结果差别很大。所以只有在同样条件下测定的结果，才能进行比较。

12/17/202263石油炼制基础3、胶质、沥青质和含蜡量12/13/202263石油炼制基础4、残炭和灰分

油品的残炭是在规定仪器中，油品按规定条件蒸发、分解、灼烧后形成的黑色焦状残留物占试样的m%称为残炭，其大小间接表明油品在使用中出现结焦和积炭的倾向；也反映了油品，特别是润滑油的精制深度，精制深的油品，含重组分、非烃类化合物及胶质少，残炭值就低。灰分是油品煅烧后的固体残余物，其组成、含量随石油种类、性质和加工方法不同而异。油品中的灰分主要是由少量无机盐、金属化合物及机械杂质所构成。油品中的灰分会导致油品在使用中引起机械磨损、积炭、积垢和腐蚀，因而是汽轮机油和锅炉燃料等石油产品的重要质量指标。5、折射率测定油品的族组成，也有用来求定残炭值

12/17/202264石油炼制基础4、残炭和灰分12/13/202264石油炼制基础小结油品的蒸发性能：常用蒸气压和馏程来表示密度、特性因数K、分子量等油品的流动性：粘度，粘温性能低温流动性能：结晶点、冰点、凝点、倾点、冷滤点燃烧性能：闪点、燃点、自燃点其它性质：硫含量、酸度（值）、灰分、折射率等12/17/202265石油炼制基础小结12/13/202265石油炼制基础第二节石油产品的分类和使用质量要求12/17/202266石油炼制基础第二节石油产品的分类和使用质量要求12/13/202266一、石油产品的分类石油产品的种类繁多，用途各异，为了与国际标准相一致，我国参照ISO《国际标准化组织》发表的国际标准ISO/DIS8681，制定了GB498《石油产品及润滑剂的总分类》，将石油产品分为六类，比ISO/DIS8681多了一类C（焦）。总分类列于下表中。类别各类别的含义

类别各类别的含义F燃料，80%～90%

S溶剂和化工原料

L润滑剂及有关产品W蜡

B沥青

C焦12/17/202267石油炼制基础一、石油产品的分类类别各类别的含义类别各类别的含义F燃

GB12692.1《石油产品燃料（F类）分类·总则》将燃料分为以下四组

燃料的分组识别字母

燃料类型

GLDR

气体燃料：主要由甲烷或乙烷或由它们组成的混合燃料液化气燃料：主要由C3、C4烷烃或烯烃组成馏分燃料：汽油、煤油、柴油，重馏分油可含少量残油残渣燃料：主要由蒸馏残油组成的石油燃料12/17/202268石油炼制基础GB12692.1《石油产品燃料（F类二、汽油(gasoline)

汽油是点燃式发动机燃料，此类发动机又称汽化器式发动机。按用途可以分为车用汽油和航空汽油两类。各种汽油均以辛烷值（OctaneNumber，ON）作为牌号。我国生产汽油的工艺以催化裂化为主，辅以催化重整、烷基化和醚化等工艺。汽油的使用要求和质量标准主要来源于汽油机的工作要求。（一）汽油机的工作原理及对燃料的使用要求

12/17/202269石油炼制基础二、汽油(gasoline)

汽油是点燃式发动机燃料，此12/17/202270石油炼制基础12/13/202270石油炼制基础上止点：活塞在气缸中运动时所能达到的最高位置下止点：活塞下行所能达到的最低位置压缩比：到达下、上止点时活塞上部的汽缸体积之比，V1/V2

冲程：从上止点到下止点之间的直线距离12/17/202271石油炼制基础上止点：活塞在气缸中运动时所能达到的最高位置12/13/21．进气过程活塞从上止点向下止点运动，活塞上方的体积增大，压力降低，进气阀打开，油气混合气吸入汽缸进气终了温度可达85～130℃12/17/202272石油炼制基础1．进气过程12/13/202272石油炼制基础2．压缩过程活塞由下止点向上止点运动，进气阀和排气阀关闭压力可达0.7～1.5MPa，温度可达300～450℃

12/17/202273石油炼制基础2．压缩过程12/13/202273石油炼制基础3．作功过程(点火燃烧)进气阀和排气阀仍关闭，火花塞发出电火花而引燃混合气体火焰以20～30m/s的速度迅速向四周传播燃烧最高温度可达2000～2500℃，最高压力达3.0～4.0MPa终了时温度约为900～1200℃，压力为0.4～0.5MPa12/17/202274石油炼制基础3．作功过程(点火燃烧)12/13/202274石油炼制基4．排气过程排气阀开启，活塞由下止点向上运动废气排出温度700～800℃

12/17/202275石油炼制基础4．排气过程12/13/202275石油炼制基础当活塞再次到达上死点时，排气结束，这样完成一个工作循环，继而重复上述工作循环。如此周而复始，活塞不断上、下作直线往复运动，经连杆使曲轴不断旋转，对外作功。一般汽油机有四个或六个气缸，按一定顺序排列，使不连续的点火燃烧和膨胀作功过程变成连续的经连杆带动曲轴旋转的过程。12/17/202276石油炼制基础当活塞再次到达上死点时，排气结束，这样完成一个工作循压缩比是汽油机的最重要技术指标，它是混合气被压缩前后的体积比，即活塞在下死点时气缸体积V1与活塞在上死点时气缸体积V2之比V1/V2。压缩比越大的汽油机，其功率、热效率越高，油耗量和单位马力金属重量均有所下降，也就是越经济。但压缩比越大，对汽油机的材质要求和汽油的ON要求也越高。提高汽油机压缩比的同时，必须提高所用汽油的辛烷值，否则发动机会产生爆震现象而无法正常工作。

12/17/202277石油炼制基础压缩比是汽油机的最重要技术指标，它是混合气被压缩汽油机的压缩比对功率和耗油量的影响

压缩比

对功率的影响，%

对耗油量的影响，%

6.07.08.09.0

100108114118

100938885

12/17/202278石油炼制基础汽油机的压缩比对功率和耗油量的影响压缩比对功率的影响，%根据汽油机的工作条件，对汽油的使用要求主要有：在所有的工况下，具有足够的挥发性以形成可燃混合气；燃烧平稳，不产生爆震燃烧现象；储存安定性好，生成胶质的倾向小；对发动机没有腐蚀作用；排出的污染物少

12/17/202279石油炼制基础根据汽油机的工作条件，对汽油的使用要求主要有：12/13/2（二）汽油的蒸发性

汽油的蒸发性能常用馏程和蒸气压来表示

1．馏程(恩氏馏程)10%馏出温度是为了保证汽油具有良好的启动性能50%馏出温度表示汽油的平均蒸发性能，是为了保证汽油馏分的组成分布均匀，使发动机具有良好的加速性和平稳性，保证其最大功率和爬坡能力90%馏出温度和终馏点(干点)表示汽油蒸发的完全程度我国车用汽油10%馏出温度≯70℃我国车用汽油的50%馏出温度≯12090%馏出温度≯190℃终馏点≯205℃12/17/202280石油炼制基础（二）汽油的蒸发性我国车用汽油10%馏出温度≯70℃我国车2．饱和蒸气压保证汽油在使用中不发生气阻可相对的衡量汽油在储运中的损耗倾向我国用雷德蒸气压作为汽油蒸汽压的指标9月1日至2月29日使用的汽油的饱和蒸气压不高于88kPa3月1日至8月31日使用的汽油的饱和蒸气压不高于74kPa12/17/202281石油炼制基础2．饱和蒸气压12/13/202281石油炼制基础（三）汽油的抗爆性

汽油在发动机中的抗爆震能力称为抗爆性，是汽油最重要的质量指标之一。用辛烷值、抗爆指数、品度等的大小来表示抗爆性的优劣。一定压缩比的发动机必须使用与其相匹配的辛烷值的汽油，方能保证在不发生爆震的情况下，产生最大功率，我国车用汽油以辛烷值作为其牌号。

1．爆震现象及原因

Antidetonatingquality12/17/202282石油炼制基础（三）汽油的抗爆性Antidetonatingqualit爆震是汽油在汽油机中的一中不正常燃烧。正常情况下，发动机压缩终了时的混合气温度达300～450℃和压力7～15×105Pa，此时气体中的烃类被氧化并生成一些过氧化物，经火花塞点燃后，火焰呈球面状以30～70m/s速度向四周扩散，此时火焰经过的区域，温度、压力均衡上升，活塞工作正常。在某些情况下，当火花塞点燃混合气后，在火焰尚未传播到的混合气中，因受高温高压影响已形成大量自燃点较低的过氧化合物，在多个部位猛烈自燃，出现许多燃烧中心，同时燃烧是以爆炸方式进行，使火焰速度高达1500～2500m/s，温度、压力剧增，形成冲击波，如同重锤敲击活塞和气缸各部件，发出金属撞击声，此时由于火焰瞬间经过，使得某些部位的燃料燃烧不完全，排出带黑烟废气，此即爆震现象。爆震会损坏气缸部件，缩短发动机寿命，增加油耗量。

12/17/202283石油炼制基础爆震是汽油在汽油机中的一中不正常燃烧。正常情况下，发动机压爆震产生的原因？主要原因是与汽油化学组成和馏分有关，如果汽油中含有过多容易氧化的组分，形成的过氧化物又不易分解，自燃点低，就很容易产生爆震现象。另外与发动机的工作条件和机械结构（主要是压缩比）、驾驶操作和气候条件等。汽油机的压缩比越大，压缩过程终了时混合气的温度和压力就越高，这就大大加速了未燃混合气中过氧化物的生成和积聚，使其更容易自燃。一定压缩比的发动机必须使用与其相匹配的辛烷值的汽油，方能保证在不发生爆震的情况下，产生最大功率。

12/17/202284石油炼制基础爆震产生的原因？12/13/202284石油炼制基础指标正常爆震火焰传播速度m/s30～70500～1000(轻)1500～2000(强)最高温度，℃2000～2500℃2000～2500最高压力，MPa3.0～4.0MPa10MPa12/17/202285石油炼制基础指标正常爆震火焰传播速度30～70500～1002．汽油抗爆性的表示方法

汽油的抗爆性是用辛烷值来表示。它是在标准试验用的可调压缩比的单缸发动机中测得的。将待测汽油与正标准燃料试样的进行对比实验而测得的。所用的标准燃料是异辛烷（2，2，4-三甲基戊烷）和正庚烷的混合物。人为规定异辛烷的辛烷值为100，正庚烷的辛烷值为0，将这两种标准燃料按不同体积比混合就得到了不同抗爆性等级的正标准燃料混合物，以异辛烷的体积百分数作为正标准燃料混合物的辛烷值。

汽油的辛烷值表示与被测汽油抗爆性相同的正标准燃料混合物中纯异辛烷的体积百分数。因此汽油的辛烷值并表示汽油中的异辛烷含量。12/17/202286石油炼制基础2．汽油抗爆性的表示方法汽油的抗爆性是用辛烷值来表车用汽油辛烷值的测定方法主要有两种：马达法和研究法。马达法的试验工况规定为：转速900r/min，冷却水温度100℃，混合气温度150℃。研究法的试验工况规定为：转速600r/min，冷却水温度100℃，混合气温度不控制。由于研究法条件不如马达法苛刻，不容易发生爆震，因此研究法辛烷值（RON）比马达法辛烷值(MON)高5～10个单位，RON-MON称为汽油的敏感度，它反映汽油的抗爆性随发动机工况改变而变化的程度。12/17/202287石油炼制基础车用汽油辛烷值的测定方法主要有两种：马达法和研究法。12/1抗爆指数ONI=（MON+RON）/2是衡量汽油抗爆性的指标。

MON=RON×0.8+10(经验关联式)道路辛烷值：在一定条件用多缸汽油机测定的辛烷值。道路辛烷值=28.5+0.431×RON+0.311×MON-0.040×烯烃含量调和辛烷值（BON）：汽油调和时表现出来的辛烷值。对于90号汽油：要求RON不小于90抗爆指数不小于85

12/17/202288石油炼制基础抗爆指数ONI=（MON+RON）/2是衡量汽油抗爆3．汽油的抗爆性与组成的关系汽油由烃类组成，对分子量大致相同的不同烃类正构烷烃<环烷烃<正构烯烃<异构烷烃和异构烯烃<芳烃含芳香烃、异构烷烃多的轻质汽油辛烷值高烷烃分子的碳链上分支越多，排列越紧凑，辛烷值越高。对于烯烃，双键位置越接近碳链中间位置，辛烷值越高。同族烃类，分子量越小，沸点越低，辛烷值越大。汽油的干点降低，辛烷值会升高。12/17/202289石油炼制基础3．汽油的抗爆性与组成的关系12/13/202289石油炼制各种烃类调和时，其调和辛烷值不一定与其调和比例呈线性关系。烷烃与烷烃或与环烷烃的调和辛烷值与组分呈线性关系；而烷烃与芳香烃或与烯烃的调和辛烷值与组分没有线性关系，而且多数情况下有增值效应。同一种原油的直馏汽油馏分，终馏点降低，辛烷值升高；不同基属原油的直馏汽油馏分由于化学组成的差别，其辛烷值也有很大差别。如大庆，MON=37；胜利，MON=57。汽油的理想组分：

高度分支的异构烷烃12/17/202290石油炼制基础各种烃类调和时，其调和辛烷值不一定与其调和比例呈线性关系。烷项目组成辛烷值大小MON数值直馏汽油正构烷烃多较低40～60催化裂化汽油异构烷烃、烯烃和芳烃较多较高～80催化重整汽油芳烃、异构烷烃高83～90烷基化汽油大量异构烷烃最高90～10012/17/202291石油炼制基础项目组成辛烷值大小MON数值直馏汽油正构烷烃多较低40～604．提高汽油辛烷值的方法加少量能提高汽油辛烷值的添加剂----抗爆剂。以前最常用的是四乙基铅，但四乙基铅有剧毒，能通过呼吸道、食道、皮肤等毒害人体，为防止中毒，加铅汽油中通常加入红色、黄色或蓝色染色剂，以便识别，目前已经淘汰。现在主要是非铅抗爆剂。依靠生产工艺：如催化裂化、催化重整、烷基化、异构化和醚化等加工过程，使汽油改质，增加其中的芳烃、异构烷烃含量。

12/17/202292石油炼制基础4．提高汽油辛烷值的方法12/13/202292石油炼制基础高辛烷值调和组分（主要是含氧化合物）：醚类化合物（MTBE、TAME等）、醇类化合物（甲醇、乙醇等）。汽油中掺入甲基叔丁基醚或低分子醇类也可以提高辛烷值，并能降低废气中的CO含量，减少污染。调整工艺操作条件，如降低汽油干点、改变反应温度、反应时间、强化异构化、芳构化反应等。

12/17/202293石油炼制基础高辛烷值调和组分（主要是含氧化合物）：醚类化合物（MTBE、（四）汽油的安定性汽油在常温和液相条件下抵抗氧化的能力称为汽油的氧化安定性，简称安定性。安定性差的汽油易出现颜色变深、生成粘稠胶状沉淀物。使用这类汽油，将严重影响发动机正常工作，例如不蒸发的胶状物会沉积在油箱、导管、滤清器、进气阀等机件上，造成堵塞，影响供油；高温下胶状物变成积炭，聚积在进气阀、气缸盖和活塞顶等部位，增加了爆震的可能性。

12/17/202294石油炼制基础（四）汽油的安定性12/13/202294石油炼制基础1．影响汽油安定性的因素化学组成：影响汽油安定性的根本原因各种不饱和烃的存在是影响汽油安定性的根本因素储存条件：温度、阳光、空气、金属表面作用

烯烃，二烯烃，苯烯烃，苯硫酚、吡咯及其同系物12/17/202295石油炼制基础1．影响汽油安定性的因素烯烃，二烯烃，苯烯烃，苯硫酚、吡咯及2．安定性的评价方法和指标

通常用不饱和烃含量、氧化难易程度和胶质含量等来表示汽油安定性好坏，具体指标为：

碘值(iodinenumber)：不饱和烃中的双键与碘能定量反应，因此用与100g油起反应的碘用量gI表示油中不饱和烃含量，称为碘值，单位为gI/100g。碘值越小，汽油安定性越好，航空汽油要求碘值不大于12gI/100g。诱导期(inductionperiod)—评价储存安定性的方法表明汽油储存安定性的指标。诱导期长的汽油，氧化生成胶质的倾向小；但对于以聚合和缩合反应为主生成胶质的汽油，诱导期不能很好反映其储存安定性。汽油的诱导期不应低于480分钟12/17/202296石油炼制基础2．安定性的评价方法和指标12/13/202296石油炼制基实际胶质(existentgum;practicalglue)实际胶质表示100g汽油中可溶性胶质含量的mg数，单位为mg/100g。对于氧化生成不溶性胶质和粘附胶质的汽油，实际胶质不能确切反映其胶质含量。用GB/T8019测定。我国规定汽油的实际胶质≯5mg/100mL油3．改善汽油安定性的方法

除去不安定组分加添加剂（抗氧剂和金属钝化剂）12/17/202297石油炼制基础实际胶质(existentgum;practicalg(五)汽油的腐蚀性指标：酸度、水溶性酸或碱、铜片腐蚀、硫含量等1．硫及含硫化合物2003.1.1起全国执行不大于0.08%的标准2．有机酸(Organicacid)汽油质量指标中规定酸度不大于3mg(KOH)/100mL3．水溶性酸或碱(watersolubleacid&alkali)不允许含有水溶性酸或碱12/17/202298石油炼制基础(五)汽油的腐蚀性12/13/202298石油炼制基础(六)汽油产品的品种和牌号我国现行的车用汽油标准是GB17930—1999

(七)新配方汽油近年来除了提出降低汽油含铅量直至完全禁止加铅的要求以外，还对汽车排放的SOx、NOx、CO、挥发性有机化合物(VOC)及微粒等污染物提出了更为严格的限制目前采用的主要措施是在汽油中掺入一定量的醚类化合物

和醇类化合物12/17/202299石油炼制基础(六)汽油产品的品种和牌号12/13/202299石油炼制基项目质量指标试验方法90号93号95号抗爆性：研究法辛烷值(RON)不小于抗爆指数(RON-MON)/2不小于908593889590GB/T5487GB/T503铅含量(1)(g/l)不大于0.005GB/T8020馏称：10%蒸发温度，℃不高于50%蒸发温度，℃不高于90%蒸发温度，℃不高于终馏点，℃不高于残留量，%(V/V)不大于701201902052GB/T6536蒸气压，kPa从9月16日至3月15日不大于从3月16日至9月15日不大于8874GB/T8017实际胶质(2)，mg/100ml不大于5GB/T8019诱导期(3)，min不小于480GB/T8018硫含量(4)，%(m/m)不大于0.10(5)GB/T380硫醇(需满足下列要求之一)：博士试验硫醇硫含量，%(m/m)不大于通过0.001SH/T0174GB/T1792铜片腐蚀(50℃,3h)，级不大于1GB/T5096水溶性酸或碱无GB/T259机械杂质及水分无目测(6)苯含量，%(V/V)不大于2.5附录A芳烃含量，%(V/V)不大于40GB/T11132烯烃含量，%(V/V)不大于35(7)GB/T111320.0812/17/2022100石油炼制基础项目质量指标试验方法90号93号95号抗爆性：909395G规格世界燃油规范Ⅰ类世界燃油规范Ⅱ类世界燃油规范Ⅲ类世界燃油规范Ⅳ类中国2000年研究法辛烷值>91>95>98>90,93,95硫，ppm<1000200305～10800苯，%(体积分数)<5.02.51.01.02.5芳烃，%(体积分数)<5040353540烯烃，%(体积分数)<2010.010.035氧，%(质量分数)<2.72.72.72.72.7世界燃油规范与我国车用无铅汽油新标准的比较12/17/2022101石油炼制基础规格世界燃油规范Ⅰ类世界燃油规范Ⅱ类世界燃油规范Ⅲ类世界燃油三、柴油(dieseloil)

柴油是压燃式发动机的燃料，也是目前国内消费量最大的发动机燃料，分为馏分型和残渣型两种。

残渣型：大功率、低速船用柴油机，按黏度划分牌号

轻柴油：>1000r/min的高速发动机，按凝点划分牌号10#、5#、0#、-10#、-20#、-35#和50#

重柴油：中速、低速（<500r/min）发动机，按黏度分级

12/17/2022102石油炼制基础三、柴油(dieseloil)柴油是压燃式发动机的燃料，（一）压燃式发动机的工作过程12/17/2022103石油炼制基础（一）压燃式发动机的工作过程12/13/2022103石油炼1．与汽油机的相同之处都有四冲程：进气、压缩、燃烧膨胀、排气都是内燃机2．与汽油机的不同之处柴油机压缩的只是空气，压缩比可以更大汽油机电火花点燃→点燃式发动机；柴油机自燃→压燃式发动机

汽油机：汽油在气化室气化后与空气一起进入燃烧室(气缸)压缩，在压缩阶段末点火燃烧；柴油机：空气进入气缸，被压缩升温，在压缩阶段末喷入柴油而自燃。

12/17/2022104石油炼制基础1．与汽油机的相同之处12/13/2022104石油炼制基础汽油机、柴油机的主要区别汽油机柴油机吸入油气(汽油+空气)，预先混合只吸入空气，预先不混合油气一同压缩只压缩空气压缩比低（8-10），受燃料性质影响压缩比高（13-24），不受燃料性质影响电点火，燃料自燃点高有利自燃，燃料自燃点低有利热功效率低（21%-28%）热功效率高（35%-43%）汽油机单位马力耗油多柴油机单位马力耗油少汽油闪点低，危险性大柴油闪点较高，危险性较小12/17/2022105石油炼制基础汽油机、柴油机的主要区别汽油机柴油机吸入油气(汽油+柴油机对燃料的使用要求具体表现在以下几个方面：（1）

具有良好的雾化性能、蒸发性能和燃烧性能；（2）

具有良好的燃料供给性能；（3）

对发动机部件没有腐蚀和磨损作用；（4）良好的储存安定性和热安定性。12/17/2022106石油炼制基础12/13/2022106石油炼制基础（二)燃烧性能衡量指标雾化性能蒸发性能抗爆性能

1.粘度柴油在使用上对粘度有一定要求：国产轻柴油规格规定20℃的运动粘度为1.8～8.0厘斯含烷烃较多的石蜡基原油的柴油粘度小，而环烷基原油的粘度较大12/17/2022107石油炼制基础（二)燃烧性能衡量指标雾化性能1.粘度12/13/20222．蒸发性能馏分组成馏程中要求柴油的50%馏出温度不高于300℃我国轻柴油的馏程范围一般在200～380℃闪点国产轻柴油规定-35#、-50#轻柴油的闭口杯法闪点不低于45℃，其余牌号不低于55℃闪点同时也是安全保证指标

12/17/2022108石油炼制基础2．蒸发性能12/13/2022108石油炼制基础3.柴油的抗爆性能（1）柴油机的爆震现象和柴油的燃烧性能柴油机与汽油机一样，若燃料不好也会发生爆震，但产生爆震的原因不同。在柴油机的压缩末期（500～700℃，30～50×105Pa），向汽缸中喷入柴油，雾化油滴在高温高压的空气中迅速受热汽化、氧化形成过氧化物而开始自燃，然后边喷油边燃烧，直至燃烧过程结束。滞燃期：从柴油喷入汽缸到开始自燃这段时间称为滞燃期（1～3ms）

12/17/2022109石油炼制基础3.柴油的抗爆性能12/13/2022109石油炼制基柴油机的爆震现象：自燃点高的柴油滞燃期就长，也就是在汽缸中积累较多柴油后才开始自燃，此时大量燃料同时开始突然燃烧，引起汽缸中的温度、压力剧增，同时带有爆燃的特点，冲击汽缸壁和活塞，同时燃烧不完全，出现象汽油机那样的爆震。因此柴油机的爆震，是由于燃料的自燃点太高。因为柴油的自燃点高，使滞燃期增长，导致开始自燃时，气缸中已积累了较多的燃料，过多的燃料同时自燃，使得气缸内压力剧增，过高的压力冲击活塞头，造成爆震。12/17/2022110石油炼制基础柴油机的爆震现象：12/13/2022110石油炼制基础与汽油机爆震的区别：柴油机和汽油机产生爆震虽然都是由于燃料的自燃引起的，但两者有根本的差别：汽油机的爆震出现在火焰传播过程中，是由于燃料自燃点太低造成的。而柴油机的爆震发生在燃烧阶段的初期，是由于燃料的自燃点太高造成的。汽油机、柴油机的爆震还与各自的工作原理有关。汽油机是点燃式发动机，不需要燃料自燃，而柴油机是压燃式发动机，是通过燃料自燃来达到燃烧的目的。

12/17/2022111石油炼制基础与汽油机爆震的区别：12/13/2022111石油炼制基础柴油机的燃烧过程

滞燃期

急燃期缓燃期

后燃期柴油喷入汽缸后进行雾化、受热、蒸发、扩散以及与空气混合而形成可燃混合气，只有1～3ms从自燃开始到到汽缸中压力不再急剧上升时为止，火焰传播速度和燃烧速度快，放热量多，汽缸内温度和压力上升很快从汽缸内压力不再急剧升高到压力开始迅速下降，燃烧过程的主要阶段从燃料停止喷射到燃烧终点

12/17/2022112石油炼制基础柴油机的燃烧过程滞燃期急燃期缓燃期后燃期柴油喷入汽（2）柴油抗爆性的表示方法

十六烷值(CN)正十六烷的(CN=100)a-甲基萘（CN=0）或：七甲基壬烷(CN=15)我国轻柴油质量标准中规定十六烷值不低于45并非柴油的十六烷值越大越好，一般不高于65柴油的十六烷值：表示与被测柴油抗爆性相同的标准燃料中正十六烷的体积百分数。例如：某柴油的抗爆性与含52%的正十六烷的标准燃料的抗爆性相同，则该柴油的十六烷值就等于52。12/17/2022113石油炼制基础（2）柴油抗爆性的表示方法十六烷值(CN)正十六烷的(C（3）柴油的十六烷值与化学组成和馏分的关系相同碳数的不同烃类，以正构烷烃的十六烷值最高，正构烯烃、异构烷烃和环烷烃居中，芳香烃最小。相同碳数的异构烷烃，十六烷值随支链数的增加而降低；对于同一族烃类，随分子量增加，自然点降低，十六烷值增加。但馏分变重，由于蒸发性能变差，耗油量会增加。

不同基属的原油，其生产的柴油由于化学组成的不同，其十六烷值相差较大。石蜡基原油生产的柴油比环烷基原油生产的柴油十六烷值高。

12/17/2022114石油炼制基础（3）柴油的十六烷值与化学组成和馏分的关系相同碳数的不同烃对于柴油，十六烷值并不是越高越好，十六烷值过高，会带来不利影响。十六烷值过大，由于燃料太易自燃，尚未与空气混合均匀就开始燃烧，使得空气不足而造成燃烧不完全，部分烃类热分解（500～700℃），产生黑烟。另外，十六烷值过大，凝点高，低温流动性差。所以，一般规定十六烷值不要高于65。

柴油的理想组分：

应从两个方面入手，即应保证它的十六烷值比较高，又要保证它的凝点比较低。单烷基（T型）或二单烷（π型）的异构烷烃。如：C6―C(C)―C(C)―C6(7,8―二甲基十四烷)，C7―C(C)3―C7(8―丙基十五烷)。

12/17/2022115石油炼制基础对于柴油，十六烷值并不是越高越好，十六烷值过高，会带来不利影(三）柴油的低温流动性

1．表示方法

我国以凝点表示柴油的低温流动性和牌号凝点并不是柴油可能使用的最低温度2．柴油低温流动性与组成的关系柴油的馏分越重，其低温流动性越差柴油中含环烷烃和芳烃多，则凝点低，而含正构烷烃多，则凝点高12/17/2022116石油炼制基础(三）柴油的低温流动性12/13/2022116石油炼制基（四）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度1．储存安定性2.柴油的腐蚀性3．柴油的洁净度轻柴油标准规定不许含有机械杂质只允许含有痕迹量的水分

12/17/2022117石油炼制基础（四）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度12/13/2022117（五）柴油产品的品种和牌号(GB252-2000)项目10号5号0号-10号-20号-35号-50号试验方法色度，号不大于3.5GB/T6540氧化安定性，总不溶物，mg/100mL不大于.5SH/T0175硫含量2)，%(m/m)不大于0.2GB/T380酸度，mgKOH/100mL不大于7GB/T25810%蒸余物残炭3)，%(m/m)不大于0.3GB/T268灰分，%(m/m)不大于0.01GB/T508铜片腐蚀，(50℃,3h)，级不大于1GB/T5096水分4)，%(V/V)不大于痕迹GB/T260机械杂质4)无GB/T511运动粘度(20℃)，mm2/s3.0-8.02.5-8.01.8-7.0GB/T265凝点，℃不高于1050-10-20-35-50GB/T510冷滤点，℃不高于1284-5-14-29-44SH/T0248闪点(闭口)，℃不低于5545GB/T261十六烷值不小于455)GB/T386馏程：50%回收温度，℃不高于90%回收温度，℃不高于95%回收温度，℃不高于300355365GB/T6536密度(20℃)，kg/m3实测GB/T1884GB/T188512/17/2022118石油炼制基础（五）柴油产品的品种和牌号(GB252-2000)项课后作业

《石油加工生产技术》陈长生主编·高等教育出版社P34：自测练习1——12题、16题；P35：思考题及习题1、3、4、5、13、17题12/17/2022119石油炼制基础课后作业《石油加工生产技术》陈长生主编·高等教育出版演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！第一章石油及其产品的性质

第一节石油及其产品的组成和性质

12/17/2022121石油炼制基础第一章石油及其产品的性质第一节石油及其产品的组成石油的一般性状及化学组成石油的一般性状石油的元素组成石油的烃类组成石油的非烃类组成石油的馏分组成

12/17/2022122石油炼制基础石油的一般性状及化学组成12/13/20222石油炼制基础石油的一般性状

颜色及密度石油通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体

多数原油的密度集中在0.8～0.98g/cm3之间，但也有个别原