柴油基础知识课件

柴油基础知识课件柴油--基础知识一、柴油概述二、柴油的主要性能三、清洁柴油四、生物柴油的现状柴油概述

柴油是复杂的烃类混合物，碳原子数约为10-22。主要由原油蒸馏，催化裂化，加氢裂化，减粘裂化，焦化等过程生产的柴油馏分调配而成（还需经精制和加入添加剂）。柴油的用途柴油机燃料系统对柴油的要求凝点低，黏度适中；燃烧性能好，在柴油机中能自行发火；燃烧过程中，不在喷嘴上生产积炭堵塞喷油孔；柴油及燃烧产物不腐蚀发动机零件；不含有机械杂志。柴油的分类柴油可根据馏分的轻重分为：轻柴油（沸点范围约180～370℃）重柴油（沸点范围约350～410℃）柴油机对柴油的使用性能要求不同类型柴油机对柴油的要求转速在500～1000r/min以上的高速柴油机使用轻柴油；转速在500～1000r/min的中速柴油机和转速低于500r/min的低速柴油机使用重柴油。我国的轻柴油按凝点划分为10号、5号、0号、－10号、－20号、－35号和－50号七个牌号。重柴油则按其50℃运动黏度划分为10号、20号、30号三个牌号。选用轻柴油牌号应遵照以下原则1、10号轻柴油适用于有预热设备的柴油机；

2、5号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在8℃以上的地区使用；

3、0号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在4℃以上的地区使用；

4、-10号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在-5℃以上的地区使用；

5、-20号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在-14℃以上的地区使用；

6、-35号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在-29℃以上的地区使用；

7、-50号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在-44℃以上的地区使用；二、柴油的主要性能（一）、柴油的抗暴性（二）、柴油的流动性（三）、柴油的雾化和蒸发性能（四）、柴油的安定性、腐蚀性和洁净度（一）、柴油的抗暴性1、柴油的抗暴性柴油抗暴性指的是柴油在发动机汽缸内燃烧时抵抗爆震的能力，即柴油燃烧的平稳性。2、十六烷值（CN）十六烷值高的柴油，抗暴性能好，燃烧均匀，不易发生爆震现象，使发动机热功效率提高，使用寿命延长；过高的十六烷值（如大于65）的柴油燃烧会形成黑烟，燃料消耗反而增加；从使用性和经济性两方面考虑，使用十六烷值（CN）适当的柴油才合理。3、不同柴油机对十六烷值（CN）的要求对十六烷值（CN）的要求取决于柴油发动机的转速及负荷变化大小、启动情况和环境温度等因素。高速柴油机的燃料其十六烷值应在40～60，一般使用40～45的燃料；中速柴油机可使用具有30～35的燃料；低速柴油机可以使用低于25的燃料。国外柴油标准十六烷值的规定值一般都在45以上，实际测定值也在45左右；我国石油产品标准中规定轻柴油的十六烷值一般不低于45，对于由中间基、环烷基原油生产的各号轻柴油的十六烷值允许不小于40。4、柴油十六烷值与化学组成的关系通常，相同碳原子数的不同烃类，以烷烃的十六烷值最高；烯烃、异构烷烃和环烷烃居中；芳烃的十六烷值最小。烃类的异构化程度越高，环数越多，其十六烷值越低。环烷烃和芳烃随侧链长度的增加，其十六烷值增加，而随侧链分支的增多，十六烷值显著减小。对于同类烃，相对分子质量越大，热稳定性越差，自燃点越低，十六烷值越高。5、柴油十六烷值与不同馏分的关系相同类型的原油生产的柴油，直馏柴油的十六烷值要比催化裂化和焦化生产的柴油高。（二）、柴油的流动性柴油的流动性是指柴油的低温流动性；柴油的低温流动性与其化学组成有关，其中正构烷烃的含量越高，则低温流动性越差；我国评定柴油低温流动性能的指标为凝点（或倾点）和冷滤点；1、凝点凝点是指试样在试验规定的条件下，冷却至液面不移动时的最高温度，以℃表示。严格说凝点并不能确切表明柴油实际使用的最低温度。凝点是柴油质量中一个重要指标，轻柴油的牌号就是按凝点划分的。2、倾点在试验规定的条件下冷却时，油品能够流动的最低温度，又称流动极限，以℃表示。3、冷滤点（1）冷滤点是指在试验规定的条件下，柴油试样在60s内开始不能通过过滤器20mL时的最高温度，以℃（按1℃的整倍数）表示。冷滤点（2）冷滤点比凝点更能反映车用柴油的低温使用性能，它是保证车用柴油输送和过滤性的指标，并且能正确判断添加低温流动改进剂（降凝剂）后的车用柴油质量，一般冷滤点比凝点高2～6℃。柴油中正构烷烃的含量越多，其倾点、凝点和冷滤点就越高；如石蜡基原油及其直馏产品的的倾点、凝点和冷滤点要比环烷基原油及其直馏产品高得多。表面活性剂能吸附在石蜡结晶中心的表面上，阻止石蜡结晶的生长，致使油品的凝点、倾点下降，所以柴油中加入某些表面活性物质（降凝添加剂），则可以降低油品的凝点。柴油在精制过程中会与水接触，若脱水后的柴油含水量超标，则柴油的倾点、凝点和冷滤点会明显提高。（三）、柴油的雾化和蒸发性能1、黏度2、馏程1、黏度（1）、柴油的黏度对在柴油机中供油量的大小以及雾化的好坏有密切的关系。（2）、柴油的黏度过小，就容易从高压油泵的柱塞和泵筒之间的间隙中漏出，因而会使喷入汽缸的燃料减少，造成发动机功率下降。（3）、同时，柴油的黏度越小，雾化后液滴直径就越小，喷出的油流射程也越短，喷油射角大，因而不能与汽缸中全部空气均匀混合，造成燃烧不完全。（4）、柴油的黏度过大会造成供油困难，同时，喷出的油滴的直径过大，油流的射程过长，喷油射角小，使油滴的有效蒸发面积减小，蒸发速度减慢，这样也会使混合气组成不均匀、燃烧不完全、燃料的消耗量增大。（5）、一般含烷烃较多的石蜡基原油的柴油黏度较小，而环烷基原油的柴油黏度较大。2、馏程（1）、馏分组成影响柴油的雾化和蒸发，也就影响着柴油的燃烧性和起动性，燃烧的好坏也直接影响着发动机积炭，贸黑烟和耗油率。（2）、柴油轻馏分越多，则蒸发速度越快，柴油机越易于起动；柴油中小于300℃馏分的含量对耗油量的影响很大，小于300℃馏分含量越高，则耗油量越小；但若柴油的馏分过轻，则由于蒸发速度太快而使发动机汽缸压力急剧上升，从而导致柴油机工作不稳定。（3）、为了控制柴油的蒸发性不致过强，保证安全性，国家标准规定了各号柴油的闭口杯法闪点：轻柴油标准要求－35号及－50号轻柴油的闪点不低于45℃，－20号轻柴油闪点要求不低于50℃，其余牌号轻柴油闪点要求不低于55℃。（4）、国外柴油标准闪点指标一般控制在50～55℃。（四）、柴油的安定性、腐蚀性和洁净度1、柴油的安定性影响柴油安定性的主要原因使油品中存在不饱和烃以及含硫，含氮化合物等不安定组分。柴油的安定性评价指标：总不溶物和10％蒸余物残炭总不溶物是表示柴油热氧化安定性的指标，它反映了柴油在受热和有融解氧的作用下发生氧化变质的倾向。我国车用柴油的热氧化安定性指标中，要求总不溶物含量不大于2.5mg/100mL。10％蒸余物残炭值反映柴油在使用中在汽缸内形成积炭的倾向，残炭值大，说明柴油容易在喷油嘴和汽缸零件上形成积炭，导致散热不良，机件磨损加剧，缩短发动机使用寿命。2、柴油的腐蚀性评定柴油腐蚀性的指标有含硫量、水分、铜片腐蚀等。柴油中含硫化合物的危害：导致发动机系统腐蚀和磨损；降低排气处理系统的效率；污染环境。为了保护环境及避免发动机腐蚀，轻柴油的质量标准中规定含硫量不大于0.2％，城市用柴油的含硫量不大于0.05％。3、柴油的洁净度影响柴油洁净度的物质主要是水分和机械杂质。柴油中如有较多水分，在燃烧时将降低柴油的发热值，在低温下会结冰，从而使柴油机的燃料供给系统堵塞。机械杂质的存在除了会引起油路堵塞外，还可能加剧喷油泵和喷油器中精密零件的磨损。三、清洁柴油（一）、我国清洁柴油的现状随着石化工业和汽车工业的不断发展，我国轻柴油质量升级经历了七个阶段，清洁化水平不断提高。2000年GB252-2000要求含硫量不大于0.2％，2002年的GB/T19147-2003要求硫含量不大于0.05％，该标准参照EN590-1998标准，达到欧Ⅱ排放要求。国内清洁柴油质量与世界燃料规范相比有较大差距，主要表现在国产柴油当中直馏柴油组分占60％，催化裂化柴油组分占29％，焦化柴油等其他组分占11％。由于催化裂化柴油组分和未加氢柴油比例偏高，致使柴油的十六烷值低、硫平均含量高、芳烃含量高、密度大、氧化安定性差。（二）、清洁柴油主要技术指标性能分析柴油的十六烷值硫含量芳烃馏程抗泡性喷嘴清净性1、柴油的十六烷值柴油的十六烷值不仅是柴油的抗暴性能指标，而且其大小也影响汽车冷启动、尾气排放和噪音。适当增加柴油的十六烷值可缩短发动机启动的时间、降低排放和油耗；例如当十六烷值从50增加到58时，冷启动时间可缩短40％，低负荷发动机的NOx排放可降低9％，未燃烃类和CO排放都可降低26％，同时可节省燃料消耗。2、硫含量硫可使发动机的部件腐蚀和磨损，硫的燃烧产物Sox不仅污染大气，而且会使尾气催化转换器的催化剂中毒，使后处理装置寿命变短，使汽车尾气中的CO、HC及NOx排放增加。硫对排放微粒的影响尤为显著，当柴油中硫含量从500ug/g降到30ug/g时，轻柴油车微粒可降低7％正因为硫含量的影响大，在世界燃料规范中，硫含量规定从满足欧Ⅰ、欧Ⅱ的300ug/g到满足欧Ⅲ、欧Ⅳ的30ug/g，到无硫燃料（5~10ug/g），使其可满足更严格的排放要求。3、芳烃芳烃在燃烧时影响火焰温度，增加NOx的排放，同时多环芳烃燃烧易形成微粒，造成排放污染。芳烃含量由30％降低到10％，在轻负荷柴油机中，NOx排放将降低5.2％。4、馏程馏程在影响汽车的性能及排放上分为3个部分：（1）、轻质部分影响起动性能；（2）、T50影响黏度及相对密度；（3）、T90、T95及干点影响燃烧完全性及排放。5、抗泡性因为泡沫会促使柴油在装桶时速度变慢，而且抗泡剂通常作为柴油复合剂的组成部分加入柴油中。在世界燃料规范草案柴油级别3、级别4均有抗泡性规定。现在常用含硅抗泡剂。6、喷嘴清净性（1）当柴油质量差，烯烃含量高时，喷嘴容易结垢，因此要加入清净剂来保持喷嘴清洁或清洗喷嘴来改善燃烧，达到节能的目的。因此为满足欧Ⅰ～欧Ⅳ甚至更高级别的排放要求，世界燃料规范柴油级别2～4均规定了喷嘴清净性，不得使其空气流速损失高于85％。《世界燃料规范》柴油主要标准柴油的正确选用柴油的燃烧性能主要是以十六烷值来表示的。十六烷值越高，柴油的燃烧性能越好，但是其凝点也较高。凝点表示柴油的低温流动性，是指油料遇冷开始凝固而失去流动性的最高温度，是柴油的重要指标之一。我们使用的柴油的标号所表示的就是它

的凝点。凝点与柴油的低温使用性能没有直接的对应关系。因为在柴油凝固前，先析出石蜡晶体，不同原油和不同炼制方法获得的柴油，这些晶体的形状和大小也不同，它们往往会堵塞柴油机的滤网，造成供油中断。因此，使用柴油发动机的汽车要注意根据使用地的环境温度来选择适当标号的油品。柴油在使用前应充分沉淀、过滤，以排除杂质，一般不应少于48小时。这是因为高速柴油机的高压泵和喷油嘴都是十分精密的部件，稍有机械杂质进入，就会遭到严重磨损。另外，柴油在低温条件下使用时，应进行预热。不同标号的柴油，由于它的质量指标除凝点外基本相同，所以可以适合季节用油的情况下混用。

按凝点轻柴油分为0号、10号、20号、32号四种，它们的凝点分别不高于0℃、-10℃、-20℃、-35℃。用作柴油汽车的燃料，应根据不同地区和季节选用不同牌号的轻柴油。一般地说，气温低选取用凝点较低的轻柴油；反之，则选用凝点较高的轻柴油。凝点应低于当地气温5℃。具体地说，0号轻柴油适于全国各地4～9月份使用，长江以南冬季亦可使用；10号轻柴油适于长城以北地区冬季和长江以南地区严冬使用；20号累柴油适于长城以北地区冬季和长城以南、黄河以北地区严冬使用；35号轻柴油适于东北和西北地区严冬使用。如何鉴别油品质量１、颜色：一般柴油的颜色是暗红色或深茶色，稍透明无混浊现象，颜色发黑或暗绿色是低牌号掺配油，有混浊现象的是混人水杂。

２、气味：柴油油味正常，手拭有油感，如有异味或腥辣难闻的是再生油，如油感太浓是混人其它润滑油。

３、根据温度使用：０＃柴油春秋或夏季使用，-10＃柴油一般在冬

季使用，０＃柴油在４度以上的气候下使用，－１０＃柴油在

-５度以上的气候下使用，如在使用中发生析蜡（结冰）现象，

便是牌号不够。生物柴油的现状与发展前景生产和推广应用生物柴油的优越性是显而易见的：

（1）原料易得且价廉。用油菜籽和甲醇为生产原料，可以从根本上摆脱对石油制取燃油的依赖。

（2）有利于土壤优化。种植油菜可与其他作物轮种，改善土壤状况，调整平衡土壤养分，挖掘土壤增产潜力。

（3）副产品具有经济价值。生产过程中产生的甘油、油酸、卵磷脂等一些副产品市场前景较好。

（4）环保效益显著。生物查燃烧时不排放二氧化硫，排出的有害气体比石油柴油减少70%左右，且可获得充分降解，有利于生态环境保护。此外生物柴油由于竞争力不断提高、政府的扶持和世界范围内汽车车型柴油化的趋势加快而前景更加广阔。

生物柴油的竞争力不断提高从世界范围来看，目前世界上含硫原油（含硫量0.5%～2.0%）和高硫原油（含硫量在2.0%以上）的产量已占世界原油总产量的75%以上，其中含硫量在1%以上的原油占世界原油总产量的55%以上，含硫量在2%以上的原油也占30%以上。目前全球炼油厂加工的原油平均相对密度是0.8514，平均含硫量是0.9%；在2000年以后，平均相对密度将上升到0.8633，含硫量将上升到1.6%。炼油厂要在现有基础上，使柴油含硫量低、有良好的安定性及润滑性、较高的十六烷值和清净性，必须在装置调整上投入大量资金，并由此带来油品生产成本的提高，在这方面，各发达国家的炼厂均投入了重金。从美国的情况看，美国从20世纪90年代初启动油品清洁化，已累计投入了300多亿美元。由此造成的油品成本提高使目前美国炼厂吨毛利仅在每桶1美元左右，维持微利状态，有的企业甚至亏损；从欧洲的情况来说，欧洲炼油厂要达到2000年欧盟燃油规格，估计需要投资200亿～300亿美元。欧洲石油工业协会估计的投资更高，该组织认为要达到2000年和2005年的柴油规格，需要投资440亿～500亿美元。油品、政策、使用环境限制柴油车发展国家环保总局的有关负责人表示，先进的柴油发动机以其低油耗、强动力、低温气体排放、耐久性日益受到市场欢迎。但柴油车的发展在我国受到了很大的限制。与发达国家相比，我国控制机动车排放的起步时间较晚，柴油车工业和排放控制的技术水平起点较低，制定排放标准受到企业达标成本以及国内燃油品质因素的制约，对污染控制指标要求不高。再加上使用中的维护保养欠佳和超载等因素，柴油车使用中的排放污染状况给广大公众留下了不好的印象。??这位负责人说，在影响柴油车排放控制水平提高的诸多因素中，柴油的质量差是造成我国柴油车排放污染较重的重要原因之一。提高柴油车排放控制水平的关键是改善发动机性能、减少污染物排放。先进的排放控制技术对油品质量提出了更高的要求，对油品的质量要求越苛刻，对油品的有害物质越敏感。生产较清洁的燃油，必然带来成本的提高。如果国家的价格、税收政策对企业提高的成本能够给予一定的补偿，则会有力地促进清洁燃油的发展。2006年石油化工行业运行状况1.油价高位运行，轻重质油价差扩大，国内油同基准油价格贴水幅度增加1.1油价高位运行2006年油价高位运行，尽管近期原油价格深幅回调，但仍然处于高油价的区域。2006年前3季度油价处于高位运行，WTI油期货价格最高达到80美元每桶。前三季度WTI原油现货季度均价分别为63.27、70.41、70.42美元每桶，同2005年同期相比，涨幅分别为27.1%、32.7%、11.4%。2.2006年前3季度，原油国内产量达1379.85万吨，同比增加1.7%，天然气产量433亿立方米，同比增加22.1%。原油实现价格同比增幅约24%。油气完全生产成本约有上升，但幅度不大，主要是动用边际储量及难开采，低品位油田所增加的成本。油气生产行业全行业前3季度累计产品销售收入达5761.7亿元，同比增加33.9%，利润总额3003亿。炼油行业前3季度全行业亏损，进入10月份后，炼厂开始略有盈利，但炼油毛利仍低于国际水平。

发动“柴油车攻势”德国汽车工业协会来华推广柴油车11月20日，一个意义非凡的节能宣传活动在北京金港汽车俱乐部拉开序幕。据悉，该活动为德国汽车工业协会（VDA）和中国汽车工业协会（CAA）共同发起的主题为“清洁柴油创领明天”的试驾活动，此次活动的主旨是支持使用清洁柴油。奔驰、宝马、奥迪、大众以及国内的长城、长安、中兴等厂家都带来了各自最新款的柴油车型，公众、媒体以及有关部门的官员在活动现场亲身体验了现代清洁柴油车在节能、环保以及操控等各方面的巨大优势。“煤制油”为清洁柴油车铺路要推广和普及清洁柴油车，前提是要有清洁的柴油燃料供应。在“清洁柴油创领明天”的试驾活动现场，所有试驾车辆使用的均为南非沙索公司提供的清洁柴油，这种清洁柴油是该公司应用“费托转换”技术，从煤炭中提炼而来。由于中国煤炭储量丰富，这一技术为在中国推广清洁柴油车提供了燃料供应上的保障。德国汽车工业协会主席哥特夏克教授表示，鉴于柴油车的巨大优势，德国汽车工业已经开始针对世界上最重要的3大市场（美国、欧盟和日本）展开全球性的“柴油车攻势”。这场攻势开始于2005年10月的东京车展，接下来是2006年1月的底特律车展。很显然，德国汽车工业协会此次在北京车展期间，与中国汽车工业协会共同举办这一活动，是这一全球性攻势在中国的继续。GB/T1884GB/T1885800～840820～845密度（20℃）kg/m3ISO12156-1460润滑性f磨斑直径μm不高于SH/T060611多环芳烃％（质量分数）不高于GB/T6536300355365馏程：50%馏出温度，℃不高于90%馏出温度，℃不高于95%馏出温度，℃不高于GB/T11139SH/T0694464646十六烷指数e不小于GB/T386474951十六烷值不小于GB/T26155闪点（闭口）℃不低于SH/T0248-29-14-548冷滤点，℃不高于GB/T510-35-20-1005凝点，℃不高于GB/T2651.8～7.02.5～8.03.0～8.0运动粘度（20℃），mm2/sGB/T511无机械杂质dGB/T260痕迹水分d，%（体积分数）不大于GB/T50961铜片腐蚀（50℃，3h），级不大于GB/T5080.01灰分，%质量分数不大于GB/T2680.310%蒸余物残炭c，%质量分数不大于GB/T2587酸度，mgKOH/100mL不大于GB/T380,ASTMD42940.035硫含量b，%（质量分数）不大于SH/T01752.5氧化安定性，总不溶物a,mg/100mL不大于GB/T65403.5色度，号不大于-35号-20号-10号0号5号试验方法质量指标项目2005年