石油炼制工程课件

石油炼制工程石油炼制工程  第一章第一章 绪论绪论一、石油炼制工业在国民经济中的地位一、石油炼制工业在国民经济中的地位l 石油炼制工业是国民经济最重要的支柱石油炼制工业是国民经济最重要的支柱产业之一，是提供能源，尤其是交通运输燃产业之一，是提供能源，尤其是交通运输燃料和有机化工原料的最重要的工业据统计，料和有机化工原料的最重要的工业据统计，全世界所需能源的全世界所需能源的40%依赖于石油产品，汽依赖于石油产品，汽车等交通工具使用的原料几乎全部是石油产车等交通工具使用的原料几乎全部是石油产品，有机化工原料也主要来源于石油炼制工品，有机化工原料也主要来源于石油炼制工业，世界石油总产量的约业，世界石油总产量的约10%用于生产有机用于生产有机化工原料化工原料l    表表1—1  世界能源需求比例世界能源需求比例    ％％l l能能  源源             1995年年           2000年年l石油石油                40.13              40.04            天然气天然气            22.94              23.23              煤煤                    27.10              26.89            核能核能                7.26                7.08              水力及其他水力及其他    2.57                2.76              合计合计               100.00             100.00主要石油产品主要石油产品l燃料：各种牌号的汽油，柴油燃料油等燃料：各种牌号的汽油，柴油燃料油等l润滑油：各种牌号的内燃机油和机械油润滑油：各种牌号的内燃机油和机械油l有机化工原料：生产乙烯的裂解原料有机化工原料：生产乙烯的裂解原料l工艺用油：变压器油，电缆油，液压油工艺用油：变压器油，电缆油，液压油l沥青：铺路沥青，建筑沥青，防腐沥青沥青：铺路沥青，建筑沥青，防腐沥青l蜡：食用，化妆品，包装用，药用蜡：食用，化妆品，包装用，药用l石油焦碳：冶炼用焦，燃料焦石油焦碳：冶炼用焦，燃料焦二、石油炼制工业的发展概况二、石油炼制工业的发展概况l        石油炼制工业的建立大约可追溯到石油炼制工业的建立大约可追溯到19世纪末。

世纪末1823年，俄国杜比宁兄弟建立了第一座釜式蒸馏炼油厂，年，俄国杜比宁兄弟建立了第一座釜式蒸馏炼油厂，1860年，美国年，美国B．．Siliman建立了原油分馏装置，这些可建立了原油分馏装置，这些可以看做是炼油工业的雏型以看做是炼油工业的雏型20世纪初，内燃机的发明和世纪初，内燃机的发明和汽车工业的发展，尤其是第一次世界大战对汽油的需求汽车工业的发展，尤其是第一次世界大战对汽油的需求推动了炼油工业的迅速发展推动了炼油工业的迅速发展20世纪中叶，炼油工业就世纪中叶，炼油工业就已发展成为一个技术先进、规模宏大的产业中国的炼已发展成为一个技术先进、规模宏大的产业中国的炼油工业起步较迟，虽然在油工业起步较迟，虽然在1907年就建立了陕西石油官矿年就建立了陕西石油官矿局炼油房，但是直到局炼油房，但是直到1949年，全国仅有几个小规模的炼年，全国仅有几个小规模的炼油厂1958年，建立了我国第一座现代化的处理量为年，建立了我国第一座现代化的处理量为100×104t／／a的炼油厂的炼油厂20世纪世纪60年代，在大庆油田的年代，在大庆油田的发现和开发的带动下，我国炼油工业迅速发展目前，发现和开发的带动下，我国炼油工业迅速发展。

目前，我国炼油工业的规模已位居世界第四位，炼油技术水平我国炼油工业的规模已位居世界第四位，炼油技术水平也已进入世界先进行列也已进入世界先进行列世界主要炼油大国的炼油能力及其石油储量和产量世界主要炼油大国的炼油能力及其石油储量和产量世界主要炼油大国的炼油能力及其石油储量和产量世界主要炼油大国的炼油能力及其石油储量和产量国家或地区国家或地区原油蒸馏能力原油蒸馏能力106t/a储储     量量108t/a产产    量量106t/a美国美国79530.3320俄罗斯俄罗斯61566.8295日本日本2480.080.05中国中国14833160中东中东252899988加拿大加拿大926.694英国英国916.9131法国法国930.21.8德国德国1090.62.7三、炼油技术的发展阶段三、炼油技术的发展阶段l最早的炼油工业主要是生产家用煤油，加工手段是简单蒸馏最早的炼油工业主要是生产家用煤油，加工手段是简单蒸馏 l20世纪初，汽车工业的发展和第一次世界大战对汽油的需求猛增，世纪初，汽车工业的发展和第一次世界大战对汽油的需求猛增，从石油蒸馏直接取得的汽油在数量上已不能满足需要，从较重的馏从石油蒸馏直接取得的汽油在数量上已不能满足需要，从较重的馏分油或重油生产汽油的热裂化技术应运而生。

分油或重油生产汽油的热裂化技术应运而生 l20世纪世纪30年代末、年代末、40年代，催化裂化技术出现并且发展迅速，逐渐年代，催化裂化技术出现并且发展迅速，逐渐成为生产汽油的主要加工过程与此同时，润滑油生产技术也有较成为生产汽油的主要加工过程与此同时，润滑油生产技术也有较大的发展大的发展 l50年代，为满足对汽油抗爆性的要求，出现了铂重整技术，促进了年代，为满足对汽油抗爆性的要求，出现了铂重整技术，促进了催化重整技术的大发展由于催化重整产出廉价的副产氢气，也促催化重整技术的大发展由于催化重整产出廉价的副产氢气，也促进了加氢技术的发展进了加氢技术的发展 l60年代，分子筛催化剂的出现并首先在催化裂化过程中大规模地使年代，分子筛催化剂的出现并首先在催化裂化过程中大规模地使用，使催化裂化技术发生了革命性的变革用，使催化裂化技术发生了革命性的变革 l70年代，由中东石油禁运引起的石油危机促进了节能技术的发展年代，由中东石油禁运引起的石油危机促进了节能技术的发展同时，石油来源受限和石油价格上涨促进了重质油轻质化技术的发同时，石油来源受限和石油价格上涨促进了重质油轻质化技术的发展 l进入进入80年代，从世界范围来看，炼油工业的规模和基本技术构成相年代，从世界范围来看，炼油工业的规模和基本技术构成相对比较稳定。

对比较稳定第二章第二章 石油的化学组成石油的化学组成   主要内容主要内容l石油的一般性状、元素组成、馏分组成石油的一般性状、元素组成、馏分组成l石油馏分的烃类组成石油馏分的烃类组成l石油中的非烃化合物石油中的非烃化合物l石油中的微量元素石油中的微量元素l渣油以及渣油中的胶质、沥青质渣油以及渣油中的胶质、沥青质一、石油的一般性状一、石油的一般性状    1、物理性质、物理性质 石油（或原油）通常是黑色或褐石油（或原油）通常是黑色或褐色的流动或半流动的粘稠液体，相对色的流动或半流动的粘稠液体，相对密度一般介于密度一般介于0.8~0.98之间世界各地之间世界各地所产的石油在性质上都有不同程度的所产的石油在性质上都有不同程度的差异           我国主要油田原油的凝点及蜡含我国主要油田原油的凝点及蜡含量较高，相对密度大多在量较高，相对密度大多在0.85-0.95之间，之间，属于偏重的常规原油属于偏重的常规原油             2、元素组成、元素组成基本上由五种元素碳、氢、硫、氮、氧所组成基本上由五种元素碳、氢、硫、氮、氧所组成还有一些微量元素）（还有一些微量元素）原油中原油中:碳的质量分数一般为碳的质量分数一般为83%~87%氢的质量分数为氢的质量分数为11%~14%硫的质量分数为硫的质量分数为0.05%~8%氮的质量分数为氮的质量分数为0.02%~2%氧的质量分数为氧的质量分数为0.05% ~2% 3、碳氢含量和氢碳比、碳氢含量和氢碳比 碳氢两种元素的一般占碳氢两种元素的一般占95%以上，以上，用原油的氢碳原子比来反映原油的属性，用原油的氢碳原子比来反映原油的属性，一般轻质原油或石蜡基原油的氢碳原子一般轻质原油或石蜡基原油的氢碳原子比比较高，重质原油或环烷基原油的氢比比较高，重质原油或环烷基原油的氢碳原子比比较低。

碳原子比比较低           氢碳原子比还包含着一个重要的结氢碳原子比还包含着一个重要的结构信息，它是一个与化学结构有关的参构信息，它是一个与化学结构有关的参数           烷烃烷烃>环烷烃环烷烃>芳香烃芳香烃 4 4、硫、硫、、氮氮、、氧的含量氧的含量           石油中的硫石油中的硫、、氮氮、、氧不是以元素形氧不是以元素形态，而是以化合物形态存在（碳氢化合态，而是以化合物形态存在（碳氢化合物的衍生物）对石油的加工工艺以及物的衍生物）对石油的加工工艺以及石油产品的使用性能都有很大影响例：石油产品的使用性能都有很大影响例：催化剂中毒问题和环境污染问题等催化剂中毒问题和环境污染问题等           我国原油低硫我国原油低硫、、高氮大多数原油高氮大多数原油硫含量低于硫含量低于1%1%，氮含量在，氮含量在3 3‰以上石油中的含硫化合物石油中的含硫化合物 含硫量高于含硫量高于2%的石油称为高硫石油，低的石油称为高硫石油，低于于0.5%的称为低硫石油，介于之间的称为含的称为低硫石油，介于之间的称为含硫石油我国原油大多数属于低硫原油和含硫石油。

我国原油大多数属于低硫原油和含硫原油大部分硫集中在重馏分和渣油中大部分硫集中在重馏分和渣油中            石油中含硫化合物按性质可分为：石油中含硫化合物按性质可分为：    活性硫化物：元素硫活性硫化物：元素硫、、硫化氢和硫醇等硫化氢和硫醇等    非活性硫化物：硫醚非活性硫化物：硫醚、、二硫化物和吩噻二硫化物和吩噻 活性硫化物对设备有强烈的腐蚀性活性硫化物对设备有强烈的腐蚀性l 原油中的含硫化合物一般以硫原油中的含硫化合物一般以硫醚类和吩噻类为主，原油中的硫醚类和吩噻类为主，原油中的硫元素和硫化氢含量极少，，硫化元素和硫化氢含量极少，，硫化氢一般由原油中的硫化物受热分氢一般由原油中的硫化物受热分解而产生的，硫化氢又被氧化成解而产生的，硫化氢又被氧化成元素硫，所以原油中的元素硫和元素硫，所以原油中的元素硫和硫化氢并不一定都是原油本来就硫化氢并不一定都是原油本来就有的石油中的含氮化合物石油中的含氮化合物          石油中的氮含量一般比硫含量低，质石油中的氮含量一般比硫含量低，质量分数通常在量分数通常在0.05%-0.5%范围内，石油范围内，石油中的氮多分布在中的氮多分布在400 ℃以上的重油中。

以上的重油中          石油中的含氮化合物对石油的催化加石油中的含氮化合物对石油的催化加工和产品的使用性能都有不利的影响，使工和产品的使用性能都有不利的影响，使催化剂中毒失活，或引起石油产品的不安催化剂中毒失活，或引起石油产品的不安定性，易生成胶状沉淀定性，易生成胶状沉淀   石油中含氮化合物的类型：石油中含氮化合物的类型：   碱性含氮化合物：砒啶碱性含氮化合物：砒啶、、喹啉喹啉   非碱性含氮化合物：咔唑非碱性含氮化合物：咔唑    一般来说，原油中的碱性氮的含量占总一般来说，原油中的碱性氮的含量占总含氮量的含氮量的25%-30%左右非碱性含氮化左右非碱性含氮化合物性质不稳定，易被氧化和聚合，是合物性质不稳定，易被氧化和聚合，是导致石油二次加工油品颜色变深和产生导致石油二次加工油品颜色变深和产生沉淀的主要原因碱性氮和非碱性氮在沉淀的主要原因碱性氮和非碱性氮在一定条件下可以相互转化一定条件下可以相互转化石油中的含氧化合物石油中的含氧化合物   石油中的含氧量一般在千分之几的范围内，只有个石油中的含氧量一般在千分之几的范围内，只有个别石油含氧量可达别石油含氧量可达2%-3%。

如果石油在加工前或如果石油在加工前或加工后长期暴露在空气中，那么其含氧量就会大大加工后长期暴露在空气中，那么其含氧量就会大大增加   石油中的氧元素都是以有机含氧化合物的形式存在石油中的氧元素都是以有机含氧化合物的形式存在的，大致有两种类型：的，大致有两种类型：   酸性含氧化合物：环烷酸酸性含氧化合物：环烷酸、、芳香酸和脂肪酸和酚类芳香酸和脂肪酸和酚类   中性含氧化合物：酮中性含氧化合物：酮、、醛和酯类醛和酯类 石油中含氧化合物以酸性含氧化合物为主，对石油中含氧化合物以酸性含氧化合物为主，对设备有腐蚀性设备有腐蚀性石油中的微量元素石油中的微量元素l石油中所含的微量元素与石油中石油中石油中所含的微量元素与石油中石油中碳、氢、氧、氮、硫这五种元素相比，碳、氢、氧、氮、硫这五种元素相比，其含量要少得多，一般都处在百万分级其含量要少得多，一般都处在百万分级至十亿分级范围，其中有些元素对石油至十亿分级范围，其中有些元素对石油的加工过程，特别是对所用催化剂的活的加工过程，特别是对所用催化剂的活性有很大影响研究资料表明，石油中性有很大影响研究资料表明，石油中有几十种微量元素存在，目前为止已从有几十种微量元素存在，目前为止已从石油中检测到石油中检测到59种微量元素，其中金属种微量元素，其中金属元素元素45种。

种l石油中的微量元素按其化学属性可分石油中的微量元素按其化学属性可分为如下三类：为如下三类：l变价金属：变价金属：V, Ni，，Fe，，Mo，，Co，，W，，Cr，，Cu，，Mn，，Pb，，Hg，，Ti等等l碱金属和碱土金属：碱金属和碱土金属：Na，，K，，Ba，，Ca，，Mg等等l卤素和其他元素：卤素和其他元素：Cl，，Br，，I，，Al等等l含镍高，含矾低，是我国原油的一大含镍高，含矾低，是我国原油的一大特点l        石油中微量元素的含量也是随着沸石油中微量元素的含量也是随着沸程的升高而增加，主要集中在大于程的升高而增加，主要集中在大于500℃的渣油中其中一部分微量元素的渣油中其中一部分微量元素以无机的水溶性盐类形式存在，例如钾、以无机的水溶性盐类形式存在，例如钾、钠的氯化物盐类，主要存在于原油乳化钠的氯化物盐类，主要存在于原油乳化的水相里，这些盐类可以通过水洗或加的水相里，这些盐类可以通过水洗或加破乳剂而除去另一些金属是以油溶性破乳剂而除去另一些金属是以油溶性的有机化合物或络合物形式存在，经过的有机化合物或络合物形式存在，经过蒸馏后，大部分集中在渣油中还有一蒸馏后，大部分集中在渣油中。

还有一些可能以极细的矿物质的微粒悬浮与原些可能以极细的矿物质的微粒悬浮与原油中二、石油的馏分组成二、石油的馏分组成             石油是一个多石油是一个多组分的复分的复杂混合物，其沸点混合物，其沸点范范围很很宽，从常温一直到，从常温一直到500 ℃以上，所以，以上，所以，无论对原油进行研究还是加工利用，都必须对无论对原油进行研究还是加工利用，都必须对原油进行分馏分馏就是按照组分沸点的差别原油进行分馏分馏就是按照组分沸点的差别将原油将原油“切割切割”成若干成若干“馏分馏分”例如例如<200 ℃馏分，馏分，每个馏分的沸点范围简称为馏程或沸程馏分每个馏分的沸点范围简称为馏程或沸程馏分常冠以汽油、煤油、柴油等石油产品的名称，常冠以汽油、煤油、柴油等石油产品的名称，馏分并不就是石油产品，石油产品要满足油品馏分并不就是石油产品，石油产品要满足油品规格的要求，还需将馏分进行进一步加工才能规格的要求，还需将馏分进行进一步加工才能成为石油产品各种石油产品往往在馏分范围成为石油产品各种石油产品往往在馏分范围之间有一定的重叠之间有一定的重叠 <200 ℃（或（或180 ℃ ）：汽油馏分或石脑）：汽油馏分或石脑油馏分油馏分   200 ℃~350 ℃：煤柴油馏分或常压瓦斯：煤柴油馏分或常压瓦斯油（油（AGO））   350 ℃~500 ℃：润滑油馏分或减压瓦斯：润滑油馏分或减压瓦斯油油(VGO)(减压下进行蒸馏减压下进行蒸馏)   >500 ℃：减压渣油：减压渣油(VR)  常压蒸馏后残余的常压蒸馏后残余的>350 ℃的油称为常压的油称为常压渣油或常压重油。

渣油或常压重油AR））           我国原油具有汽油含量低，渣油含我国原油具有汽油含量低，渣油含量高的特点量高的特点l从原油直接分馏得到的馏分称为从原油直接分馏得到的馏分称为直馏馏分，他们基本上保留着原直馏馏分，他们基本上保留着原油原来的性质，石油直馏馏分经油原来的性质，石油直馏馏分经过二次加工后，所得的馏分与相过二次加工后，所得的馏分与相应直馏馏分的化学组成不同应直馏馏分的化学组成不同三、石油馏分的烃类组成三、石油馏分的烃类组成l单体烃组成单体烃组成l族组成族组成l结构族组成结构族组成l从化学组成来看，石油中主要含有烃类从化学组成来看，石油中主要含有烃类和非烃类两大类，烃类和非烃类存在与和非烃类两大类，烃类和非烃类存在与石油的各个馏分中，因石油产地和种类石油的各个馏分中，因石油产地和种类不同，烃类和非烃类的含量差别很大不同，烃类和非烃类的含量差别很大但在同一种原油中，随着馏分沸程增高，但在同一种原油中，随着馏分沸程增高，烃类含量降低，而非烃类含量逐渐增加烃类含量降低，而非烃类含量逐渐增加l石油中烃类主要是由烷烃、环烷烃和芳石油中烃类主要是由烷烃、环烷烃和芳香烃以及兼有这三类烃结构的混合烃类香烃以及兼有这三类烃结构的混合烃类构成。

构成l单体烃组成：石油及其馏分中每一单体烃组成：石油及其馏分中每一单体化合物的含量单体化合物的含量l细、繁，随着石油馏分沸程的增高细、繁，随着石油馏分沸程的增高其单体化合物数目急剧增加其单体化合物数目急剧增加 l一般还只限于阐述石油气及石油低一般还只限于阐述石油气及石油低沸点馏分时采用仅用于窄馏分沸点馏分时采用仅用于窄馏分l目前，利用气相色谱技术可分析鉴目前，利用气相色谱技术可分析鉴定出汽油馏分中上百种单体化合物定出汽油馏分中上百种单体化合物l族组成：化学结构相似的一类化合物以族组成：化学结构相似的一类化合物以石油馏分中各族烃类相对含量的组成数据石油馏分中各族烃类相对含量的组成数据表示 l简单实用，至于分析哪些族取决于分析方简单实用，至于分析哪些族取决于分析方法以及实际应用的需要法以及实际应用的需要 l汽油馏分的分析以烷烃、环烷烃、芳香烃汽油馏分的分析以烷烃、环烷烃、芳香烃的含量；分析裂化汽油增加不饱和烃，分的含量；分析裂化汽油增加不饱和烃，分析更细致些，则可将烷烃再分为正构烷烃析更细致些，则可将烷烃再分为正构烷烃和异构烷烃，将环烷烃分为环己烷系和环和异构烷烃，将环烷烃分为环己烷系和环戊烷系。

戊烷系    l煤油、柴油及减压馏分，由于所用分煤油、柴油及减压馏分，由于所用分析方法不同，其分析项目也不同采析方法不同，其分析项目也不同采用液固色谱法分析，以饱和烃（烷烃用液固色谱法分析，以饱和烃（烷烃和环烷烃）、轻芳香烃（单环芳烃）和环烷烃）、轻芳香烃（单环芳烃）中芳香烃（双环芳烃）、重芳香烃中芳香烃（双环芳烃）、重芳香烃（多环芳烃）及非烃组分等含量表示多环芳烃）及非烃组分等含量表示采用质谱法分析，以烷烃（正构烷烃、采用质谱法分析，以烷烃（正构烷烃、异构烷烃）、环烷烃（一环、二环、异构烷烃）、环烷烃（一环、二环、多环环烷烃）芳香烃（一环、二环、多环环烷烃）芳香烃（一环、二环、多环芳香烃）和非烃化合物的含量表多环芳香烃）和非烃化合物的含量表示示 l结构族组成：确定复杂分子混合物中结结构族组成：确定复杂分子混合物中结构单元的含量把整个石油馏分看成是构单元的含量把整个石油馏分看成是某中某中“平均分子平均分子”组成，这一组成，这一“平均分子平均分子”则是由某些结构单元组成馏分结构族则是由某些结构单元组成馏分结构族组成，用组成，用“平均分子平均分子”上结构单元在分子上结构单元在分子中所占的分量表示。

中所占的分量表示 l不论石油烃类的结构多么复杂，它们都不论石油烃类的结构多么复杂，它们都是由烷基、环烷基和芳香基这三种结构是由烷基、环烷基和芳香基这三种结构单元所组成单元所组成 l结构单元在分子中所占的分量可以用芳香结构单元在分子中所占的分量可以用芳香环上的碳原子占分子总碳原子的百分数环上的碳原子占分子总碳原子的百分数（（%CA）、环烷环上的碳原子占分子总）、环烷环上的碳原子占分子总碳原子的百分数（碳原子的百分数（%CＮ）和烷基侧链上Ｎ）和烷基侧链上的碳原子占分子总碳原子的百分数的碳原子占分子总碳原子的百分数（（%CA）来表示l例：例：l石油重油的结构族组成测定石油重油的结构族组成测定——密度法密度法l石油中间馏分及高沸馏分的结构族组成石油中间馏分及高沸馏分的结构族组成测定测定——ｎ－ｄ－Ｍ法ｎ－ｄ－Ｍ法l在在20℃或或70℃下的折射率下的折射率(或或)、密度、密度(或或)以及以及平均相对分子质量平均相对分子质量(M)l数值，即可在列线图中查出结构族组成中的各数值，即可在列线图中查出结构族组成中的各结构参数结构参数n—d—M法在实际应用中很方便，法在实际应用中很方便，此法的准确性也较高，可以适用于不同属类此法的准确性也较高，可以适用于不同属类的石油，甚至对于纯烃也能得到与实际相符的石油，甚至对于纯烃也能得到与实际相符的结果。

但是必须注意到，此法的适用范围的结果但是必须注意到，此法的适用范围只限于具有下列条件的石油馏分：只限于具有下列条件的石油馏分：l    M>200，不含不饱和烃；，不含不饱和烃；l    RT≤4，，RA≤2或者％或者％CR≤75(％％)；；l    CA/CN≤1.5；；l    含含S《《2％，含％，含N≤0.5％，含％，含O≤0.5％l石油重油的结构族组成测定石油重油的结构族组成测定——密度法密度法l对于重油或渣油可以采用密度法测定其结构对于重油或渣油可以采用密度法测定其结构参数l烃类密度与其结构有密切联系，在相对分子烃类密度与其结构有密切联系，在相对分子质量相近的情况下，不同类型烃类其密度不质量相近的情况下，不同类型烃类其密度不同，因而可用密度来关联油样的化学结构同，因而可用密度来关联油样的化学结构在关联中人们引入了参数在关联中人们引入了参数Mc，该参数是表示，该参数是表示以每个碳原子计的平均相对分子质量，即以每个碳原子计的平均相对分子质量，即M/C，此处，此处M表示平均相对分子质量，表示平均相对分子质量，C表表示每个平均分子中的碳原子数如果将参数示每个平均分子中的碳原子数如果将参数Mc再除以密度，它则表示每个碳原子所占有再除以密度，它则表示每个碳原子所占有的摩尔体积。

对于不同结构的烃，每个碳原的摩尔体积对于不同结构的烃，每个碳原子所占的摩尔体积不同子所占的摩尔体积不同l 由于在重油或渣油中一般都含有杂原子，由于在重油或渣油中一般都含有杂原子，因此须将因此须将MC/d进行杂原子校正，将其校进行杂原子校正，将其校正为正为(MC/d)c人们提出的经验校正式为人们提出的经验校正式为：l将将         与重油的芳香碳率与重油的芳香碳率fA进行关进行关联，联， Williams通过实验数据提出：通过实验数据提出：l各结构参数参数的计算各结构参数参数的计算四、石油气体及石油馏分的烃类组成四、石油气体及石油馏分的烃类组成l⒈⒈石油气态烃组成石油气态烃组成l①①天然气组成天然气组成l纯气田天然气主要成分是甲烷，一般占纯气田天然气主要成分是甲烷，一般占90％％(体积分体积分数数)以上，此外还有少量的乙烷、丙烷、丁烷和非烃以上，此外还有少量的乙烷、丙烷、丁烷和非烃气体，例如氮、硫化氢和二氧化碳等，该气体一般气体，例如氮、硫化氢和二氧化碳等，该气体一般称之为干气凝析气田天然气虽仍以甲烷为主，但称之为干气凝析气田天然气虽仍以甲烷为主，但其中乙烷、丙烷、丁烷的含量明显增高，可达其中乙烷、丙烷、丁烷的含量明显增高，可达10％％～～20％，甚至还含有少量戊烷和己烷，一般称之为％，甚至还含有少量戊烷和己烷，一般称之为湿气。

原油伴生气的组成与凝析气田天然气的组成湿气原油伴生气的组成与凝析气田天然气的组成比较接近比较接近l②②炼厂气的组成炼厂气的组成l石油炼厂气的组成因加工条件及原料的石油炼厂气的组成因加工条件及原料的不同，可以有很大差别在石油单纯受不同，可以有很大差别在石油单纯受热分解反应所得的气体中，除了含有烷热分解反应所得的气体中，除了含有烷烃外，普遍都含有烯烃在高温热解反烃外，普遍都含有烯烃在高温热解反应的气体中含有大量的乙烯；在催化裂应的气体中含有大量的乙烯；在催化裂化反应的气体中含有较大量的异丁烷；化反应的气体中含有较大量的异丁烷；在催化裂解反应的气体中含有大量的丙在催化裂解反应的气体中含有大量的丙烯和丁烯，而在催化重整反应的气体中烯和丁烯，而在催化重整反应的气体中其主要成分是氢气其主要成分是氢气l⒉⒉我国四种原油直馏汽油馏分的主要单体烃（烷烃、环我国四种原油直馏汽油馏分的主要单体烃（烷烃、环烷烃、芳香烃）含量规律：烷烃、芳香烃）含量规律：l①①正构烷烃的含量都比较高正构烷烃的含量都比较高l②②对于异构烷烃而言，支链较少（具有一个甲基）的异对于异构烷烃而言，支链较少（具有一个甲基）的异构烷烃含量较高，往往带一个甲基支链的异构烷烃的含构烷烃含量较高，往往带一个甲基支链的异构烷烃的含量占整个异构烷烃的一半以上。

对于同碳原子数的异构量占整个异构烷烃的一半以上对于同碳原子数的异构烷烃，其含量随异构程度的增加而减少烷烃，其含量随异构程度的增加而减少l③③对于环烷烃而言，在我国汽油馏分中一般只有环戊烷对于环烷烃而言，在我国汽油馏分中一般只有环戊烷系和环己烷系两类化合物在环己烷系中，以甲基环己系和环己烷系两类化合物在环己烷系中，以甲基环己烷含量为最高烷含量为最高l④④对于芳香烃而言，我国汽油馏分中芳香烃总含量均较对于芳香烃而言，我国汽油馏分中芳香烃总含量均较少，尤其是苯含量很低，甲苯、二甲苯相对含量高些，少，尤其是苯含量很低，甲苯、二甲苯相对含量高些，在三种二甲苯异构体中以间二甲苯含量为最高在三种二甲苯异构体中以间二甲苯含量为最高l直馏汽油馏分的烃族组成直馏汽油馏分的烃族组成l汽油的族组成分析，烷烃和环烷烃占直馏汽油馏分的大汽油的族组成分析，烷烃和环烷烃占直馏汽油馏分的大部分，芳香烃含量一般不超过部分，芳香烃含量一般不超过20％（质量分数）％（质量分数）l其分布规律：随着沸点的增高，芳香烃含量逐渐增加其分布规律：随着沸点的增高，芳香烃含量逐渐增加l石油中间馏分及高沸馏分的烃类组成石油中间馏分及高沸馏分的烃类组成l⒊⒊中间及高沸馏分的烃类类型、烃类组成中间及高沸馏分的烃类类型、烃类组成l中间馏分的环烷烃和芳香烃以单环和双环中间馏分的环烷烃和芳香烃以单环和双环为主，三环或三环以上的含量明显减少。

为主，三环或三环以上的含量明显减少高沸馏分的环烷烃包括从单环直到六环的高沸馏分的环烷烃包括从单环直到六环的带有环戊烷环或环己烷环的环烷烃，其结带有环戊烷环或环己烷环的环烷烃，其结构主要是以稠合类型为主高沸馏分的芳构主要是以稠合类型为主高沸馏分的芳香烃以单环、双环、三环芳香烃的含量为香烃以单环、双环、三环芳香烃的含量为最多，同时，还有一定量的四环以及少量最多，同时，还有一定量的四环以及少量高于四环的芳香烃多环芳香烃多数也是高于四环的芳香烃多环芳香烃多数也是稠合类型的稠合类型的 l⒋⒋石油固态烃的化学组成石油固态烃的化学组成l从石油中分类出来的固态烃类在工业上从石油中分类出来的固态烃类在工业上称之为称之为“蜡蜡”蜡按其结晶形状及来源的蜡按其结晶形状及来源的不同，分为两种石蜡和微晶蜡（旧称地不同，分为两种石蜡和微晶蜡（旧称地蜡）l石蜡石蜡 l主要来源：从柴油及减压馏分油中分离出主要来源：从柴油及减压馏分油中分离出来来 l结晶形状：结晶较大并呈板状结晶结晶形状：结晶较大并呈板状结晶/片状片状 l平均分子质量平均分子质量 ：：300-450 l分子中碳原子数分子中碳原子数 ：：17-35 l相对密度相对密度 ：：0.86-0.94   小小 l熔点：熔点：30-70℃     低低 l化学组成：正构烷烃含量高，尤其是商品化学组成：正构烷烃含量高，尤其是商品石蜡中正构烷烃含量更高。

除正构烷烃外，石蜡中正构烷烃含量更高除正构烷烃外，再石蜡中还含有少量的异构烷烃、环烷烃再石蜡中还含有少量的异构烷烃、环烷烃以及极少量的芳香烃以及极少量的芳香烃 l折射率折射率 ：小：小 l微晶蜡微晶蜡l主要来源：从减压渣油中分离出来主要来源：从减压渣油中分离出来l结晶形状：细微结晶形结晶形状：细微结晶形/针状或微粒状针状或微粒状 l平均分子质量平均分子质量 ：：450-800 l分子中碳原子数分子中碳原子数 ：：35-60l相对密度相对密度 ：： 大大l熔点：熔点：70-95℃l化学组成：正构烷烃含量一般较少，主化学组成：正构烷烃含量一般较少，主要是带有正构或异构烷基侧链的环状烃，要是带有正构或异构烷基侧链的环状烃，尤其是环烷烃尤其是环烷烃 l折射率折射率 ：大：大l石蜡、微晶蜡的用途及资源石蜡、微晶蜡的用途及资源l蜡是很重要的石油产品石蜡除了可以作为蜡是很重要的石油产品石蜡除了可以作为裂化原料外，由于它具有良好的绝缘性能和裂化原料外，由于它具有良好的绝缘性能和化学安定性，可以广泛用于电气工业、化学化学安定性，可以广泛用于电气工业、化学工业、医药和日用品工业微晶蜡亦可作为工业、医药和日用品工业。

微晶蜡亦可作为润滑脂的稠化剂，并在电子工业、橡胶、军润滑脂的稠化剂，并在电子工业、橡胶、军工、冶金等工业中具有广泛用途我国大庆工、冶金等工业中具有广泛用途我国大庆原油含蜡量高，石蜡的质量好，是生产石蜡原油含蜡量高，石蜡的质量好，是生产石蜡的优良原料我国微晶蜡的资源也很丰富，的优良原料我国微晶蜡的资源也很丰富，南阳和沈阳原油都是生产微晶蜡的理想原料，南阳和沈阳原油都是生产微晶蜡的理想原料，其微晶蜡的含量分别占原油的其微晶蜡的含量分别占原油的7.5％和％和12.6％渣油以及渣油中的胶质和沥青质渣油以及渣油中的胶质和沥青质l在我国大多数重要油田的原油中，在我国大多数重要油田的原油中，减压渣油的含量较高减压渣油的含量较高， >500 ℃减压减压渣油的产率一般为渣油的产率一般为40%-50%之间，之间，这表明原油中有近一半是减压渣油这表明原油中有近一半是减压渣油减压渣油是原油中沸点最高、相对减压渣油是原油中沸点最高、相对分子质量最大、杂原子最多和结构分子质量最大、杂原子最多和结构最为复杂的部分最为复杂的部分   我国原油中的减压渣油碳含量高，氢含量低，我国原油中的减压渣油碳含量高，氢含量低，硫含量低，氮含量高，金属含量不高。

减压硫含量低，氮含量高，金属含量不高减压渣油中含有大量的胶质和沥青质，他们是各渣油中含有大量的胶质和沥青质，他们是各种不同结构的高分子化合物的复杂混合物种不同结构的高分子化合物的复杂混合物   胶质：通常为褐色至暗褐色的粘稠且流动性胶质：通常为褐色至暗褐色的粘稠且流动性很差的液体或无定型固体，受热时熔融，其很差的液体或无定型固体，受热时熔融，其相对密度在相对密度在1左右，是石油中相对分子质量左右，是石油中相对分子质量及极性仅次于沥青质的大分子非烃化合物及极性仅次于沥青质的大分子非烃化合物胶质具有极强的着色能力胶质是一个不稳胶质具有极强的着色能力胶质是一个不稳定的物质，即使在常温下也易被空气氧化而定的物质，即使在常温下也易被空气氧化而缩合成沥青质缩合成沥青质l沥青质：是固体的无定型物质，颜沥青质：是固体的无定型物质，颜色为深褐色至黑色，相对密度高于色为深褐色至黑色，相对密度高于胶质，加热时不融化，温度高于胶质，加热时不融化，温度高于300-350 ℃以上时，会分解成气态、液态以上时，会分解成气态、液态产物以及缩合成焦沥青质一般不产物以及缩合成焦沥青质一般不挥发，石油中的全部沥青质都集中挥发，石油中的全部沥青质都集中在减压渣油中。

在减压渣油中石油及其产品的物理性质石油及其产品的物理性质 石油及其产品的物理性质是评定产品质量石油及其产品的物理性质是评定产品质量和控制生产过程的重要指标，也是设计和计算和控制生产过程的重要指标，也是设计和计算石油加工工艺装置的重要数据石油加工工艺装置的重要数据 油品的物理性油品的物理性质与其化学组成有着密切的关系，油品的物理质与其化学组成有着密切的关系，油品的物理性质在很大程度上取决于其中所烃类的物理性性质在很大程度上取决于其中所烃类的物理性质和化学性质油品是各含种烃类和非烃类的质和化学性质油品是各含种烃类和非烃类的复杂混合物；它的理化性质是各种化合物性质复杂混合物；它的理化性质是各种化合物性质的宏观综合表现它们之中有的性质有可加性，的宏观综合表现它们之中有的性质有可加性，有的则没有，而且多数不具有可加性有的则没有，而且多数不具有可加性蒸蒸 汽汽 压压 在某一在某一温度温度下液体与其液面上的下液体与其液面上的蒸汽呈平衡状态，这时蒸汽所产生的蒸汽呈平衡状态，这时蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称为蒸汽压压力称为饱和蒸汽压，简称为蒸汽压。

蒸汽压的高低表明了液体气化或蒸发蒸汽压的高低表明了液体气化或蒸发的能力，蒸汽压愈高，就说明液体愈的能力，蒸汽压愈高，就说明液体愈容易汽化容易汽化l⒈⒈纯烃蒸汽压纯烃蒸汽压:     l就某一种纯烃而言，其蒸汽压仅取决于温就某一种纯烃而言，其蒸汽压仅取决于温度，是随温度的升高而增大的对于同一度，是随温度的升高而增大的对于同一族烃类，在同一温度下，相对分子质量较族烃类，在同一温度下，相对分子质量较大的烃类的蒸汽压较小大的烃类的蒸汽压较小l纯化合物的蒸汽压与温度间的关系可用纯化合物的蒸汽压与温度间的关系可用Clapeyron-Clausius方程表示：方程表示：   Hv    摩尔蒸发热，摩尔蒸发热，J/mol   R     摩尔气体常数，摩尔气体常数， 8.314J/(mol K)   T     温度，温度， K    p    化合物在化合物在T 时的蒸汽压时的蒸汽压        Pal适用条件：当体系的压力不太高，液相的适用条件：当体系的压力不太高，液相的摩尔体积与气相的摩尔体积相比可以忽略，摩尔体积与气相的摩尔体积相比可以忽略，且温度远高于其临界温度，气相可看作理且温度远高于其临界温度，气相可看作理想气体时。

想气体时l当温度变化不大时，摩尔蒸发热可视为常当温度变化不大时，摩尔蒸发热可视为常数，则可将上式积分得到：数，则可将上式积分得到：l在实际应用中，常用经验或经验的在实际应用中，常用经验或经验的方法来求定纯烃的蒸汽压，其中比方法来求定纯烃的蒸汽压，其中比较简便的如较简便的如Antoine方程：方程：式中式中  A、、B、、C是与烃类有关的常数，是与烃类有关的常数，可从有关数据手册查得，此式的使用可从有关数据手册查得，此式的使用范围在范围在1.3-200kPa l 当已知烃类临界性质和偏心因数时当已知烃类临界性质和偏心因数时,可用下式计算烃类可用下式计算烃类(包括石油馏分包括石油馏分)的的蒸汽压蒸汽压:l⒉⒉烃类混合物及石油馏分的蒸汽压烃类混合物及石油馏分的蒸汽压l与纯烃不同，烃类混合物的蒸汽压不仅取决于温与纯烃不同，烃类混合物的蒸汽压不仅取决于温度，同时也取决于其组成在一定的温度下，只度，同时也取决于其组成在一定的温度下，只有其气相、液相或整体组成一定，其蒸汽压才是有其气相、液相或整体组成一定，其蒸汽压才是定值l当体系压力不高当体系压力不高,气相近似为理想气体时气相近似为理想气体时,与其相与其相平衡的液相近似于理想溶液时，对于组分比较简平衡的液相近似于理想溶液时，对于组分比较简单的烃类混合物，其总的蒸汽压可用单的烃类混合物，其总的蒸汽压可用Dalton—Raoult定律求得：定律求得：l式中式中 p，，pi 分别为混合物和组分分别为混合物和组分i的蒸气压，的蒸气压，Pal xi     平衡液相中组分平衡液相中组分i的摩尔分率的摩尔分率l石油及较重馏分的组成及其复杂，尚难以测定石油及较重馏分的组成及其复杂，尚难以测定其单体烃组成，无法用其单体烃组成，无法用Dalton—Raoult定律求定律求取其蒸汽压。

对于沸点范围较窄的石油馏分取其蒸汽压对于沸点范围较窄的石油馏分（指实沸点蒸馏温度差小于（指实沸点蒸馏温度差小于30℃的馏分），可的馏分），可根据特性因数和平均沸点由图用试差法求定根据特性因数和平均沸点由图用试差法求定l石油馏分的蒸汽压石油馏分的蒸汽压:查烃类和石油产品蒸气压图查烃类和石油产品蒸气压图l⒊⒊石油馏分的蒸汽压表示法石油馏分的蒸汽压表示法: l①①真实蒸汽压真实蒸汽压  汽化率为零时的蒸气压，汽化率为零时的蒸气压，即泡点蒸气压设计计算中常用即泡点蒸气压设计计算中常用l②②雷德蒸汽压雷德蒸汽压  条件性蒸汽压条件性蒸汽压  汽油质量汽油质量指标指标,也可换算成真实蒸汽压也可换算成真实蒸汽压l雷得蒸汽压用雷得蒸汽压测定器测定雷得蒸汽压用雷得蒸汽压测定器测定馏分组成与平均沸点馏分组成与平均沸点           油品沸点随气化率增加而不断增加因油品沸点随气化率增加而不断增加因此表示油品的沸点应以一个温度范围，即称此表示油品的沸点应以一个温度范围，即称为沸程在某一温度范围内蒸馏出的馏出物为沸程在某一温度范围内蒸馏出的馏出物称为馏分它还是一个混合物，只不过包含称为馏分它还是一个混合物，只不过包含的组分数目少一些。

温度范围窄的称为窄馏的组分数目少一些温度范围窄的称为窄馏分，温度范围宽的称为宽馏分分，温度范围宽的称为宽馏分            在石油产品的质量控制或原油的初步评在石油产品的质量控制或原油的初步评价时，实验室常用比较粗略而又最简便的恩价时，实验室常用比较粗略而又最简便的恩氏蒸馏装置来测定油品的沸点范围氏蒸馏装置来测定油品的沸点范围l根据馏程测定的数据，以气相馏出温度为纵根据馏程测定的数据，以气相馏出温度为纵坐标，以馏出体积分数为横坐标作图，即可坐标，以馏出体积分数为横坐标作图，即可得到该油品的蒸馏曲线其中得到该油品的蒸馏曲线其中10%到到90%这这段很接近直线，往往可用蒸馏曲线的段很接近直线，往往可用蒸馏曲线的10%到到90%之间的斜率来表示该油品沸程的宽窄，之间的斜率来表示该油品沸程的宽窄，即当石油馏分的沸程愈宽时，其蒸馏曲线的即当石油馏分的沸程愈宽时，其蒸馏曲线的斜率愈大斜率愈大l斜率斜率=90%馏出温度馏出温度—10%馏出温度馏出温度/90—10l斜率表示从馏出斜率表示从馏出10%到到90%之间，每馏出之间，每馏出1% 的沸点平均升高值的沸点平均升高值l平均沸点平均沸点: l在求定石油馏分的各种物理参数时，为了简化在求定石油馏分的各种物理参数时，为了简化起见，常用平均沸点来表征其气化性能。

石起见，常用平均沸点来表征其气化性能石油馏分的平均沸点的定义有下列五种：油馏分的平均沸点的定义有下列五种：l⒈⒈体积平均沸点体积平均沸点tV（（℃））:ltV=(t10+t30+t50+t70+t90)/5   ℃ ltV是由馏程测定的是由馏程测定的10%，，30%，，50%，，70%，，90%这五个馏出温度计算得到注这五个馏出温度计算得到注:用恩代用恩代蒸馏数据）蒸馏数据）l体积平均沸点主要用于求取其他难于直接求得体积平均沸点主要用于求取其他难于直接求得的平均沸点的平均沸点 l⒉⒉重量平均沸点重量平均沸点tW（（℃））:ti: i组分的沸点组分的沸点℃    wi: i组分的重量分组分的重量分率率    重量平均沸点用于采用图表时求取油重量平均沸点用于采用图表时求取油品的真临界温度品的真临界温度l⒊⒊实分子平均沸点实分子平均沸点tm（（℃））: ti: i组分的沸点组分的沸点℃    Ni: i组分的分子分率分子平均沸点用于组分的分子分率分子平均沸点用于采用图表时求烃类混合物或油品的假临采用图表时求烃类混合物或油品的假临界温度和偏心因数界温度和偏心因数 l⒋⒋立方平均沸点立方平均沸点TCU (K): Ti : i组分的沸点组分的沸点 (K)    vi: i组分的体积分率组分的体积分率立方平均沸点用于采用图表时立方平均沸点用于采用图表时求油品的特性因数和运动粘度。

求油品的特性因数和运动粘度l5.中平均沸点中平均沸点tMe(℃): tMe=(tm + tcu )/2 = [tm+(Tcu-273.15)]/2中平均沸点用于求油品的氢含量，特性因素中平均沸点用于求油品的氢含量，特性因素,假临界压力，燃烧热，平均分子量等假临界压力，燃烧热，平均分子量等上述五种平均沸点上述五种平均沸点,除体积平均沸点可根据油除体积平均沸点可根据油品恩代蒸馏数据计算外品恩代蒸馏数据计算外,其他几种都难以直接计其他几种都难以直接计算算.因此因此,通常的作法通常的作法: ①①先根据恩氏蒸馏数据求体积平均沸点和恩先根据恩氏蒸馏数据求体积平均沸点和恩氏蒸馏氏蒸馏10%～～90%斜率②②利用平均沸点温度校正图利用平均沸点温度校正图P69图图3-4  求出其求出其它平均沸点它平均沸点l6、不同压力下的沸点换算、不同压力下的沸点换算l1）减压与常压沸点换算）减压与常压沸点换算tb= tb O + tl2）已知常压沸点求蒸汽压）已知常压沸点求蒸汽压  试差试差各种直馏产品的馏程范围各种直馏产品的馏程范围l汽油汽油  40—200℃；；  l灯用煤油灯用煤油  180—300℃l轻柴油轻柴油200一一300℃：：l喷气燃料喷气燃料  l 30一一240℃l润滑油润滑油350一一500℃；；l重质燃料油＞重质燃料油＞500℃密度和相对（比重）密度密度和相对（比重）密度l我国规定油品我国规定油品20℃时密度作为石油产品的时密度作为石油产品的标准密度。

标准密度l液体油品的相对密度是其密度与液体油品的相对密度是其密度与4℃下水的下水的密度之比，也称比重，是无因次的密度之比，也称比重，是无因次的l比重指数比重指数(API度度)  l油品的密度和相对密度在生产和储运中有油品的密度和相对密度在生产和储运中有着重要意义相对密度与原油或产品的物着重要意义相对密度与原油或产品的物理性质、化学性质有关理性质、化学性质有关l我国常用的相对密度是我国常用的相对密度是    ，欧美各国常用，欧美各国常用欧美各国欧美各国,对油品尤其是原油的相对密度还常用对油品尤其是原油的相对密度还常用比重指数来表示比重指数来表示,称称API度API度的定义为：度的定义为： 气体的密度一般用气体的密度一般用kg/m3表示，其相对密度是该气体的密度与空气表示，其相对密度是该气体的密度与空气在标准状态（在标准状态（0℃，，0.1013MPa）下的密度之比，空气在标准状态）下的密度之比，空气在标准状态下的密度位下的密度位928在较低压力下（小于在较低压力下（小于0.3MPa），气体的密度和比），气体的密度和比容（密度的倒数）可用理想气体状态方程计算而当压力较高时，容（密度的倒数）可用理想气体状态方程计算。

而当压力较高时，需要用计算真实气体状态方程式来求取需要用计算真实气体状态方程式来求取l⒉⒉液体油品的相对密度与温度液体油品的相对密度与温度,压力的关系压力的关系:l①①．温度影响．温度影响:l当温度升高时当温度升高时,油品受热膨胀油品受热膨胀,体积增大体积增大,密度减小密度减小,相对相对密度减小密度减小.当温度变化不大时，油品的体积膨胀系数只当温度变化不大时，油品的体积膨胀系数只随油品相对密度的不同而有所变化，其范围为随油品相对密度的不同而有所变化，其范围为（（0.0006～～0.0010））/℃当温度在当温度在0～～50℃范围内，不范围内，不同温度（同温度（t℃）下的相当密度可按下式换算：）下的相当密度可按下式换算：l                        dt4 = d420 -γ(t-20)l式中式中 γ  平均温度校正系数，即温度改变平均温度校正系数，即温度改变1℃ 时油品相时油品相对密度的变化值对密度的变化值l当温度与当温度与20℃差别较大，则不同温度与油品比重换算差别较大，则不同温度与油品比重换算------按按GB1885-1983石油密度计算换算表石油密度计算换算表。

l在工程计算中，石油馏分在任一温度下的密度，可根在工程计算中，石油馏分在任一温度下的密度，可根据其据其K、相当密度、相当密度d15.615.6和中平均沸点三个参数中的和中平均沸点三个参数中的任意两者，由常压下的石油馏分液体密度图任意两者，由常压下的石油馏分液体密度图29图图1-11查得l②②．压力影响．压力影响:l液体受压后体积变化很小，通常压力对液体受压后体积变化很小，通常压力对液体油品密度的影响可以忽略只有在液体油品密度的影响可以忽略只有在几十兆帕的极高压力下几十兆帕的极高压力下,才考虑压力的影才考虑压力的影响l3.混合油品的密度混合油品的密度l当属性相近的两种或多种油品混合时，其混合当属性相近的两种或多种油品混合时，其混合物的密度可近似按可加性计算，即物的密度可近似按可加性计算，即式中式中  vi、、wi   组分组分i的体积分率和质量分率的体积分率和质量分率         ρi、、ρ混混   组分组分i和混合油品的密度，和混合油品的密度，g/cm3 一般情况下一般情况下,油品混合时，混和物的体积变化不大，体积基本油品混合时，混和物的体积变化不大，体积基本是可加的，按上式计算不会引起很大误差，进行工程计算是允是可加的，按上式计算不会引起很大误差，进行工程计算是允许的。

但性质相差很大的两类组分（如烷烃和芳香烃）混合时，许的但性质相差很大的两类组分（如烷烃和芳香烃）混合时，体积可增大；而密度相差殊的两个组分（如重油和轻烃）混合体积可增大；而密度相差殊的两个组分（如重油和轻烃）混合时，体积可能收缩，这样便需加以校正时，体积可能收缩，这样便需加以校正l4.相对密度与化学组成的关系相对密度与化学组成的关系:l各族烃类：当分子中碳原子数相同时各族烃类：当分子中碳原子数相同时l                  芳烃＞环烷＞烷烃芳烃＞环烷＞烷烃l不同原油的相同沸程的馏分：不同原油的相同沸程的馏分：l         环烷基的＞中间基的＞石蜡基的环烷基的＞中间基的＞石蜡基的l      石油中各馏分的相当密度是随其沸程的升高石油中各馏分的相当密度是随其沸程的升高而增大，沸程愈高的馏分其相当密度愈大这一而增大，沸程愈高的馏分其相当密度愈大这一方面是由于相对分子质量的增大，但更重要的是方面是由于相对分子质量的增大，但更重要的是由于较重的馏分中芳香烃的含量一般较高至于由于较重的馏分中芳香烃的含量一般较高至于减压渣油，其中含有较多的芳香烃（尤其是多环减压渣油，其中含有较多的芳香烃（尤其是多环芳香烃），而且还含有较多的胶质和沥青质，所芳香烃），而且还含有较多的胶质和沥青质，所以其相当密度最大，接近甚至超过以其相当密度最大，接近甚至超过1.0。

特性因数特性因数l特性因数是表示烃类和石油馏分化学性质的特性因数是表示烃类和石油馏分化学性质的一个重要参数一个重要参数l式中式中   T为油品平均沸点的绝对温度（为油品平均沸点的绝对温度（K），），此处的此处的T最早是分子平均沸点，后改用立方最早是分子平均沸点，后改用立方平均沸点，现一般使用中平均沸点当平均平均沸点，现一般使用中平均沸点当平均沸点相近时，沸点相近时，K值取决于相对密度，相对密值取决于相对密度，相对密度越大，度越大，K值越小lK值的规律：值的规律：l①①烷烃的烷烃的K值最大（约为值最大（约为12.7），芳烃的），芳烃的K值值最小（约为最小（约为10～～11），环烷烃居中（约为），环烷烃居中（约为11～～12）l②②富含烷烃的石油馏分，富含烷烃的石油馏分，K值值12.5～～13.0富含环烷烃的石油馏分，含环烷烃的石油馏分，K值值 10～～11 l③③混合物的特性因数具有可加性混合物的特性因数具有可加性 K值是表征油品化学组成的重要参数，原油的值是表征油品化学组成的重要参数，原油的评价指标，常用以关联其他物理性质评价指标，常用以关联其他物理性质l除特性因数外，相关指数除特性因数外，相关指数BMCI（美国矿务（美国矿务局相关指数）也是一个与相对密度及沸点相局相关指数）也是一个与相对密度及沸点相关联的指标。

关联的指标l BMCI=48640/(tv+273)+473.7×d15.615.6-456.8l 正构烷烃的相关指数最小，基本为正构烷烃的相关指数最小，基本为0，芳香，芳香烃的相关指数最高，环烷烃的相关指数居中烃的相关指数最高，环烷烃的相关指数居中换言之，油品的相关指数越大表明其芳香性换言之，油品的相关指数越大表明其芳香性越强，相关指数越小表明其石蜡基越强，其越强，相关指数越小表明其石蜡基越强，其关系与特性因数相反关系与特性因数相反l三、平均相对分子质量三、平均相对分子质量Ml⒈⒈平均相对分子质量的定义：平均相对分子质量的定义：l对于石油及其产品这种含有众多相对分子质对于石油及其产品这种含有众多相对分子质量不同组分的不均一多分散体系，用不同的量不同组分的不均一多分散体系，用不同的统计方法可以得到不同定义的平均相对分子统计方法可以得到不同定义的平均相对分子质量l①① 数均相对分子质量数均相对分子质量Mnl应用最广泛的一种平均相对分子质量，它是应用最广泛的一种平均相对分子质量，它是依据溶液的依数性（冰点下降，沸点上升等）依据溶液的依数性（冰点下降，沸点上升等）来进行测定来进行测定l它的定义它的定义：是体系中具有各种相对分子质量是体系中具有各种相对分子质量的分子的摩尔分率（的分子的摩尔分率（ni）与其相应的相对分）与其相应的相对分子质量（子质量（Mi）的乘积的总和，也就是体系的）的乘积的总和，也就是体系的质量（质量（Wi）除以其中所含各类分子的物质的）除以其中所含各类分子的物质的量（量（Ni摩尔）总和的商，具体由下式表示：摩尔）总和的商，具体由下式表示：l②② 重均相对分子质量重均相对分子质量Mwl用光折射等方法测定的。

用光折射等方法测定的l其定义：是体系中具有各种相对分子质其定义：是体系中具有各种相对分子质量的分子的质量分率量的分子的质量分率(Wi)与其相应的相与其相应的相对分子质量（对分子质量（Mi）的乘积的总和，具体）的乘积的总和，具体表示如下：表示如下：说明说明：对于同一混合体系，：对于同一混合体系，Mn与与Mw是不相等的是不相等的在炼油设备计算中所用的石油馏分相对分子质量一般是指其在炼油设备计算中所用的石油馏分相对分子质量一般是指其数均相对分子质量数均相对分子质量l2.混合油品的的平均相对分子质量混合油品的的平均相对分子质量l当两种或两种以上油品混合时，混合油当两种或两种以上油品混合时，混合油品的的平均相对分子质量可用加和法计品的的平均相对分子质量可用加和法计算：算：l3.石油及其馏分的平均相对分子质量石油及其馏分的平均相对分子质量l原油中所含化合物的相对分子质量是从几原油中所含化合物的相对分子质量是从几十到几千其各馏分的平均相对分子质量十到几千其各馏分的平均相对分子质量是随其沸程的上升而增大的当沸程相同是随其沸程的上升而增大的当沸程相同时，各原油相应的平均相对分子质量还是时，各原油相应的平均相对分子质量还是有差别的，石蜡基原油（如大庆原油）的有差别的，石蜡基原油（如大庆原油）的相对分子质量最大，中间基原油（如胜利相对分子质量最大，中间基原油（如胜利原油）的次之，环烷基原油（如欢喜岭）原油）的次之，环烷基原油（如欢喜岭）的最小。

的最小粘度和粘温性质粘度和粘温性质l粘度是评定油品流动性的指标，是油品特别是粘度是评定油品流动性的指标，是油品特别是润滑油质量标准中的重要项目之一润滑油质量标准中的重要项目之一l粘度值就是用来表示流体流动时分子间摩擦产粘度值就是用来表示流体流动时分子间摩擦产生阻力大小的标志馏分越重，粘度越大生阻力大小的标志馏分越重，粘度越大l粘度的表示方法：运动粘度，粘度的表示方法：运动粘度，mm2／／sl条件粘度：恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度等条件粘度：恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度等它们都是用特定仪器在规定条件下测定的它们都是用特定仪器在规定条件下测定的l粘度的测定方法粘度的测定方法l   最常用的运动粘度的测定方法是毛细管粘度最常用的运动粘度的测定方法是毛细管粘度计法（计法（GB 265）当油品在层流在层流状态下）当油品在层流在层流状态下流经毛细管时，其流动状态符合下列关系式：流经毛细管时，其流动状态符合下列关系式：式中：式中： Q/t— Q/t—单位时间内的体积流量；单位时间内的体积流量；Δp—Δp—两端压差；两端压差； l— l—毛细管的长度；毛细管的长度； R— R—毛细管的半径；毛细管的半径； η— η—流体的绝对粘度流体的绝对粘度对于已定型式的粘度计，油品的运动粘度对于已定型式的粘度计，油品的运动粘度νν是与一定体是与一定体 积的该油品流经毛细管的时间积的该油品流经毛细管的时间t t成正比的，即，成正比的，即，ν=c·tν=c·t l粘度与化学组成的关系粘度与化学组成的关系l粘度是反映液体内部分子之间的摩擦力，它必然与分粘度是反映液体内部分子之间的摩擦力，它必然与分子的大小、结构有密切关系：子的大小、结构有密切关系：l①①.同一系列的烃类，分子量增大，其粘度也越大。

同一系列的烃类，分子量增大，其粘度也越大l②②.当碳数相同时，具有环状结构的分子的粘度大于链当碳数相同时，具有环状结构的分子的粘度大于链状结构的，分子中的环数越多则其粘度也就越大状结构的，分子中的环数越多则其粘度也就越大 l③③.当烃类分子中的环数相同时，侧链越长则其粘度也当烃类分子中的环数相同时，侧链越长则其粘度也越大 l④④.石油各馏分的粘度都是随其沸程的升高而增大的，石油各馏分的粘度都是随其沸程的升高而增大的，这一方面是由于其相对分子质量增大，更重要的是由这一方面是由于其相对分子质量增大，更重要的是由于随馏分沸程的升高，其中环状烃增多所致于随馏分沸程的升高，其中环状烃增多所致 l⑤⑤.当馏分的沸程相同时，石蜡基原油的粘度最小，环当馏分的沸程相同时，石蜡基原油的粘度最小，环烷基的最大，中间基的居中度烷基的最大，中间基的居中度粘度与温度的关系粘度与温度的关系l油品的粘温性质：油品的粘度随温度的油品的粘温性质：油品的粘度随温度的升高而减少，随温度的降低而增大升高而减少，随温度的降低而增大l粘度指数：它是衡量润滑油粘度受温度粘度指数：它是衡量润滑油粘度受温度影响变化程度的一个相对比较指标。

影响变化程度的一个相对比较指标l油品粘温性的表示法：油品粘温性的表示法：l粘温性：粘度值随温度变化的性能对于润粘温性：粘度值随温度变化的性能对于润滑油，其粘度随温度变化情况是衡量其性质滑油，其粘度随温度变化情况是衡量其性质的重要指标目前常用的表征粘的重要指标目前常用的表征粘—温性质的温性质的指标有以下两种指标有以下两种l⑴⑴粘度比粘度比l通常指油品的通常指油品的50℃条件下运动粘度与其条件下运动粘度与其100℃条件下运动粘度之比，即条件下运动粘度之比，即υ50℃/υ100℃对于粘度水平相当的油品，粘度比越小，表示于粘度水平相当的油品，粘度比越小，表示该油品的粘该油品的粘—温性质越好；但当粘度水平相温性质越好；但当粘度水平相差较大时，则不能用粘度比进行比较差较大时，则不能用粘度比进行比较l⑵⑵粘度指数粘度指数l这是目前世界上通用的表征粘温性质的指标，这是目前世界上通用的表征粘温性质的指标，我国目前也采用此指标此法是选定两种原我国目前也采用此指标此法是选定两种原油的馏分作为标准，一种是粘温性质良好的油的馏分作为标准，一种是粘温性质良好的宾夕法尼亚原油，把这种原油的所有窄馏分宾夕法尼亚原油，把这种原油的所有窄馏分（称为（称为H油）的粘度指数人为地规定为油）的粘度指数人为地规定为100；；另一种粘温性质不好的克萨斯海湾沿岸原油，另一种粘温性质不好的克萨斯海湾沿岸原油，把这种原油的所有窄馏分（称为把这种原油的所有窄馏分（称为L油）的粘油）的粘度指数人为地规定为度指数人为地规定为0。

一般油样的粘度指数一般油样的粘度指数介于两者之间，粘度指数越大表明粘温性质介于两者之间，粘度指数越大表明粘温性质越好对于粘温性质很差的油品，其粘度指越好对于粘温性质很差的油品，其粘度指数可以是负值数可以是负值l当粘度指数（当粘度指数（VI）为）为1～～100时：时：当粘度指数（当粘度指数（VI）等于或大于）等于或大于100时：时：l粘度与温度的关系粘度与温度的关系l1）油品粘度随温度变化的关系式油品粘度随温度变化的关系式l经验关联式：经验关联式：llglg(ν + a) = b + mlgTl式中式中  ν—运动粘度，运动粘度，mm2/s;lT---绝对粘度，绝对粘度，Kla,b,m---随油品性质而异的经验常数对于我随油品性质而异的经验常数对于我国油品，取国油品，取a=0.6为宜2、粘度、粘度—温度关系温度关系的表示法的表示法l粘温性质与分子结构的关系粘温性质与分子结构的关系l（（1）正构烷烃的粘）正构烷烃的粘—温性质最好，分支程度小的异温性质最好，分支程度小的异构烷烃较正构的差，岁分支程度增大，粘构烷烃较正构的差，岁分支程度增大，粘—温性质温性质越差l（（2）环状烃（环烷烃和芳香烃）的粘）环状烃（环烷烃和芳香烃）的粘—温性质较链温性质较链状烃差。

状烃差l（（3）分子环数相同时，其侧链越长粘）分子环数相同时，其侧链越长粘—温性质越好，温性质越好，侧链上有分支会使黏度指数下降侧链上有分支会使黏度指数下降l    总之，烃类中正构烷烃的粘总之，烃类中正构烷烃的粘—温性质最好，带有温性质最好，带有分支长烷基侧链的少环烃类和分支程度不大的异构分支长烷基侧链的少环烃类和分支程度不大的异构烷烃的粘烷烃的粘—温性质比较好，而多环短侧链的环状烃温性质比较好，而多环短侧链的环状烃类的粘类的粘—温性质很差温性质很差l油品的混合粘度油品的混合粘度l 不具有可加性，不具有可加性，l 油品调合时与温度和搅拌速度密切相关，直接影响油品调合时与温度和搅拌速度密切相关，直接影响调合粘度调合粘度l石油馏分的临界性质石油馏分的临界性质l纯物质的实际气体处于临界状态时，其液态纯物质的实际气体处于临界状态时，其液态和气态的分界面消失，温度高于临界温度时，和气态的分界面消失，温度高于临界温度时，气体不能液化实际气体能够液化的最高温气体不能液化实际气体能够液化的最高温度，称为临界温度；临界温度下，能使该实度，称为临界温度；临界温度下，能使该实际气体液化的最低压力称为临界压力；实际际气体液化的最低压力称为临界压力；实际气体在其临界温度与临界压力下的摩尔体积气体在其临界温度与临界压力下的摩尔体积称为临界体积。

称为临界体积l纯烃的临界常数可从有关图表中查得纯烃的临界常数可从有关图表中查得l混合物的临界性质混合物的临界性质l与纯物质一样，混合物的临界状态也是以液相和气相与纯物质一样，混合物的临界状态也是以液相和气相的分界面消失来确认的分界面消失来确认l一定压力下，混合物开始沸腾的温度是该混合物液相一定压力下，混合物开始沸腾的温度是该混合物液相的泡点；随汽化率的增大，体系的温度也逐渐升高，的泡点；随汽化率的增大，体系的温度也逐渐升高，温度升高到混合物全部汽化的温度，即是该混合物气温度升高到混合物全部汽化的温度，即是该混合物气相的露点此体系的泡点线和露点线之间为两相区，相的露点此体系的泡点线和露点线之间为两相区，两条线会聚于其临界点两条线会聚于其临界点l对于混合物，在高于其临界温度时，仍可能有液相存对于混合物，在高于其临界温度时，仍可能有液相存在，直到达到最高温度在，直到达到最高温度——临界冷凝温度；同样，在临界冷凝温度；同样，在高于其临界压力时，仍可能有气相存在，直到达到最高于其临界压力时，仍可能有气相存在，直到达到最高压力高压力——临界冷凝压力临界冷凝压力l多元混合物的真实临界点是由实验求得的，其相应的多元混合物的真实临界点是由实验求得的，其相应的温度和压力分别称为真临界温度和真临界压力。

多元温度和压力分别称为真临界温度和真临界压力多元混合物的组成不同时，其临界点也随之不同混合物的组成不同时，其临界点也随之不同l当涉及混合物的物性关联时，所用的不是真临当涉及混合物的物性关联时，所用的不是真临界常数（在计算石油馏分的汽化率时用），界常数（在计算石油馏分的汽化率时用），而借助于分子平均方法求得的假临界常数而借助于分子平均方法求得的假临界常数（或称虚拟临界常数）定义为：（或称虚拟临界常数）定义为：假临界温度假临界温度 假临界压力假临界压力 式中 组分组分I的摩尔分率 ，组分I的临界温度临界温度和临界压力l压缩因子和对比状态压缩因子和对比状态l 压缩因子与温度，压力，气体性质有关的压缩因子与温度，压力，气体性质有关的系数，表示与理想气体的偏离程度系数，表示与理想气体的偏离程度临界压缩因子临界压缩因子 对比状态表示的压缩因子对比状态表示的压缩因子  在在0.25～～0.31 取取为0.27图1-31实际气体通用气体通用压缩因子因子图，可，可查得混合物的得混合物的压缩因数具有可加性因数具有可加性 l偏心因子偏心因子l⒈⒈定义定义l偏心因子是反应非简单流体几何形状和极性偏心因子是反应非简单流体几何形状和极性的一个特性参数。

的一个特性参数表征特点，物质的对比蒸汽压与简单流体（小的球形表征特点，物质的对比蒸汽压与简单流体（小的球形分子）的偏差分子）的偏差混合物的偏心因子混合物的偏心因子 l石油馏分偏心因子的求定石油馏分偏心因子的求定l用假临界温度、假临界压力、分子平均沸用假临界温度、假临界压力、分子平均沸点l应用应用l求取石油馏分的压缩因子、饱和蒸汽压、求取石油馏分的压缩因子、饱和蒸汽压、热焓、比热等热焓、比热等l求压缩因子求压缩因子     l计算时，先求临界温度、临界压力，用对计算时，先求临界温度、临界压力，用对比温度、对比压力比温度、对比压力l热性质热性质l 石油加工过程中，石油及其馏分的石油加工过程中，石油及其馏分的P 、、T相相应状态发生变化，往往伴随有热效应计算应状态发生变化，往往伴随有热效应计算热效应，须知热焓、质量热容、汽化热等热效应，须知热焓、质量热容、汽化热等一、焓：一、焓：⒈⒈ 定义：定义：状态函数状态函数⒉⒉石油馏分焓值求定石油馏分焓值求定 h=fh=f（（T T、、P P、性质）、性质）查图查图 1atm 1atm ，，0℃0℃，，K=11.8 K=11.8 上上——气相焓，气相焓，下下——液相焓；液相焓； l⒊⒊规律：规律：l同温度下，密度小，特性因素值大，焓值越高；同温度下，密度小，特性因素值大，焓值越高；l烷烃的焓值大于芳烃；轻馏分的焓值大于重馏分的。

烷烃的焓值大于芳烃；轻馏分的焓值大于重馏分的l⒋⒋说明：说明：l①①焓值是相对值，基准态可任选，烃类常用焓值是相对值，基准态可任选，烃类常用-129℃（（-200℉）或）或-17.8℃（（0℉），），0K，，0℃l例：用例：用-129℃为基准，用为基准，用-17.8℃为基准，在计算中没必为基准，在计算中没必要将两烃类换算成同一基准，每种烃类在始末态基准一要将两烃类换算成同一基准，每种烃类在始末态基准一致即可l②②用图表查得的焓值不能用来计算化学反应的热，只有用图表查得的焓值不能用来计算化学反应的热，只有用生成热和燃烧热计算化学反应的热，因焓中不包含由用生成热和燃烧热计算化学反应的热，因焓中不包含由单质生成的化合物的热单质生成的化合物的热l③③油品性质，温度，压力的函数油品性质，温度，压力的函数l④④混合物的焓值按可加值计算，石油馏分的焓值可查图混合物的焓值按可加值计算，石油馏分的焓值可查图1-40石油馏分的焓图石油馏分的焓图l质量热容（比热）质量热容（比热）l⒈⒈定义：定义：l单位质量物质升高单位质量物质升高1所吸收的热量为该物质的质量热所吸收的热量为该物质的质量热容，单位但物质的质量热容与其所处的温度有关，容，单位。

但物质的质量热容与其所处的温度有关，严格的定义是：单位质量物质在某一温度严格的定义是：单位质量物质在某一温度T下，所吸下，所吸热量与温度升高值之比热量与温度升高值之比由热力学可知，由热力学可知， 在体积恒定时的质量热容为质量定容热容在体积恒定时的质量热容为质量定容热容Cv，在压，在压力恒定时的质量热容为质量定压热容力恒定时的质量热容为质量定压热容Cp，对于液体，对于液体和固体定压热容和定容热容相差很小，而气体相差较和固体定压热容和定容热容相差很小，而气体相差较大理想气体：大理想气体：Cp-Cv=Rl⒉⒉规律性规律性l烃类的质量热容随温度和分子量的增加而增加烃类的质量热容随温度和分子量的增加而增加l不同烃类而言，碳原子数相同时，烷烃最大，环不同烃类而言，碳原子数相同时，烷烃最大，环烷烃次之，芳烃最小烷烃次之，芳烃最小l油品越重，分子量愈大时，以单位重量计算的比油品越重，分子量愈大时，以单位重量计算的比热值反而下降热值反而下降l压力的影响，对液体烃类可忽略；对气体烃类，压力的影响，对液体烃类可忽略；对气体烃类，随压力的增高而增大，随压力的增高而增大，P>0.35Mpa需要校正需要校正l常用有三种：恒压比热，恒容比热，饱和状态比常用有三种：恒压比热，恒容比热，饱和状态比热热⒊⒊石油馏分质量热容的求取：石油馏分质量热容的求取：手工计算中查手工计算中查P60～～62图图1-35～～1-37，公，公式计算中查参考书式计算中查参考书1 P108～～112l气化热：气化热：l⒈⒈定义定义l单位质量物质在一定温度下由液态转化为气态所吸单位质量物质在一定温度下由液态转化为气态所吸收的热量，单位收的热量，单位 kJ.kg-1 。

T升升 P升升Δh降l                 Δh=f（（T、、P））l常压、沸点下汽化热常压、沸点下汽化热——潜热：指物质在汽化或冷潜热：指物质在汽化或冷凝是吸收或放出的热量，此时没有温度的变化凝是吸收或放出的热量，此时没有温度的变化l烃类混合物中汽化潜热分为三种：恒压积分汽化潜烃类混合物中汽化潜热分为三种：恒压积分汽化潜热，恒温积分汽化潜热，微分汽化潜热热，恒温积分汽化潜热，微分汽化潜热l⒉⒉规律规律：l随分子量的增大，汽化热减小；分子量随分子量的增大，汽化热减小；分子量接近时，烷烃、环烷烃差不多，芳烃稍接近时，烷烃、环烷烃差不多，芳烃稍高l⒊⒊求取求取l用中平均沸点、平均分子量、相对密度用中平均沸点、平均分子量、相对密度可查图可查图其它物理性质其它物理性质一、低温流动性一、低温流动性l⒈⒈油品在低温下失去流动性能的原因：油品在低温下失去流动性能的原因：l粘温凝固：含蜡较少的油品，低温粘度增大，粘温凝固：含蜡较少的油品，低温粘度增大，因粘度过高使油品失去流动性，变成为无定型因粘度过高使油品失去流动性，变成为无定型的玻璃状物质改善结构）的玻璃状物质改善结构）l结构凝固：含蜡较多的油品，低温蜡析出，蜡结构凝固：含蜡较多的油品，低温蜡析出，蜡渐多形成一个网状的骨架，将处于液态的油品渐多形成一个网状的骨架，将处于液态的油品包在其中，使油品失去流动性。

脱去蜡）包在其中，使油品失去流动性脱去蜡）⒉⒉凝固点：失去流动性性的温度称为凝固点（凝凝固点：失去流动性性的温度称为凝固点（凝点）l⒊⒊低温性能指标：低温性能指标：l①①熔点：油在规定仪器，条件下冷却，开始出现混熔点：油在规定仪器，条件下冷却，开始出现混浊的最高温度浊的最高温度l②②结晶点：油在规定仪器，条件下继续冷却，肉眼结晶点：油在规定仪器，条件下继续冷却，肉眼可见的结晶最高温度可见的结晶最高温度l③③冰点：结晶后油品升高至结晶消失的最低温度冰点：结晶后油品升高至结晶消失的最低温度l( 一般结晶点与冰点之间超过一般结晶点与冰点之间超过3℃l ④④凝点：在实验规定条件下，液面不移动的最高凝点：在实验规定条件下，液面不移动的最高温度温度l⑤⑤倾点：在实验规定条件下，能够流动的最低温度倾点：在实验规定条件下，能够流动的最低温度l⑥⑥冷滤点：在实验规定条件下，开始不能通过滤液冷滤点：在实验规定条件下，开始不能通过滤液器的最高温度器的最高温度二、燃烧性能二、燃烧性能l1、闪点、闪点           闪点闪点(或称闪火点或称闪火点)是指可燃性液体是指可燃性液体(如烃类及石如烃类及石油产品油产品)的蒸气同空气的混合物在有火焰接近时，的蒸气同空气的混合物在有火焰接近时，能发生闪火能发生闪火(一闪即灭一闪即灭)的最低油温。

的最低油温l说明：说明：l①①在闪火的油温下，油品并不燃烧在闪火的油温下，油品并不燃烧l②②闪火的必要条件：油气浓度有一定的范围，低于闪火的必要条件：油气浓度有一定的范围，低于这一范围油气不足；高于这一范围空气不足，均不这一范围油气不足；高于这一范围空气不足，均不能闪火爆炸，这一范围就称爆炸界限，其上限称爆能闪火爆炸，这一范围就称爆炸界限，其上限称爆炸上限，下限称爆炸下限一般油指下限，汽油炸上限，下限称爆炸下限一般油指下限，汽油的闪点指上限）的闪点指上限）l③③闪点的测量方法：开口闪点多用较重的油品，闭闪点的测量方法：开口闪点多用较重的油品，闭口闪点多用较轻的油品口闪点多用较轻的油品 2、燃点：、燃点：           在油品达到闪点温度以后，如果继续提高温度，在油品达到闪点温度以后，如果继续提高温度，则会使闪火不立即熄灭，生成的火焰越来越大，熄则会使闪火不立即熄灭，生成的火焰越来越大，熄灭前所经历的时间也越来越低，当到达某一油温时，灭前所经历的时间也越来越低，当到达某一油温时，引火后所生成的火焰不再熄火引火后所生成的火焰不再熄火(不少于不少于5秒秒)这时油这时油品就燃烧了。

发生这种现象的最低油温称为燃点品就燃烧了发生这种现象的最低油温称为燃点3、自燃点：、自燃点：            无需引火，油品即可因剧烈的氧化而产生火无需引火，油品即可因剧烈的氧化而产生火焰自行燃烧，这就是油品的自燃能发生自燃的最焰自行燃烧，这就是油品的自燃能发生自燃的最低油温，称为自燃点低油温，称为自燃点 l4、发热值：、发热值：l高发热值：（理论热值）它规定燃料燃烧的起始温高发热值：（理论热值）它规定燃料燃烧的起始温度和燃烧产物的终了温度均为度和燃烧产物的终了温度均为15℃，并且是完全燃，并且是完全燃烧生成的水为液态，所放出的热量烧生成的水为液态，所放出的热量l低发热值：（净发热值）燃烧的起始和终了温度为低发热值：（净发热值）燃烧的起始和终了温度为15℃，生成的水为气态生成的水为气态l高、低发热值之差即为高、低发热值之差即为15℃时饱和蒸气压下水的蒸时饱和蒸气压下水的蒸发潜热l工程计算时均采用低发热值（因为在实际燃烧中，工程计算时均采用低发热值（因为在实际燃烧中，烟窗排出烟气的温度要比水蒸气的温度高很多，水烟窗排出烟气的温度要比水蒸气的温度高很多，水没有被冷凝，而是以水蒸气状态存在），参考书中没有被冷凝，而是以水蒸气状态存在），参考书中查得的值为油品完全燃烧时的值。

查得的值为油品完全燃烧时的值l溶解性质：溶解性质：l⒈⒈苯胺点：以苯胺为溶剂与油品苯胺点：以苯胺为溶剂与油品1：：1（体积）混合（体积）混合时的临界溶解温度时的临界溶解温度l作用：用来评价油品的组成和特性作用：用来评价油品的组成和特性l大小：多环芳烃大小：多环芳烃< 芳烃芳烃< 环烷烃环烷烃< 烷烃烷烃l⒉⒉水在油品中的溶解度：水在油品中的溶解度很小，水在油品中的溶解度：水在油品中的溶解度很小，但对油品的使用性能却产生很坏的影响但对油品的使用性能却产生很坏的影响l水在烃类中的溶解度大小为：芳烃、烯烃＞环烷烃水在烃类中的溶解度大小为：芳烃、烯烃＞环烷烃＞烷烃＞烷烃  l    在同一类烃中随分子量增大，粘度增大，水在其在同一类烃中随分子量增大，粘度增大，水在其中的溶解度减少中的溶解度减少l光学性质：光学性质：l 利用光学性质可以进行单体烃和石油窄馏分化学组成利用光学性质可以进行单体烃和石油窄馏分化学组成的定量测定，或与其它方法联合起来研究石油宽馏分的的定量测定，或与其它方法联合起来研究石油宽馏分的化学组成在光学性质中一折射率为最重要化学组成在光学性质中一折射率为最重要l折光率：是真空中光的速度（折光率：是真空中光的速度（2.9986×108m/s）与物质）与物质中光的速度之比，以中光的速度之比，以n表示。

表示l通常以通常以20℃的钠的黄色光（的钠的黄色光（5892.6Å）来测定折光指数，）来测定折光指数，nD20对含蜡的润滑油一般侧对含蜡的润滑油一般侧70℃的折光指数的折光指数nD70l规律：规律：l碳数相同时，芳香烃的折射率最高，其次是环烷烃和烯碳数相同时，芳香烃的折射率最高，其次是环烷烃和烯烃，烷烃的最低烃，烷烃的最低l在同族烃中，分子量的变化时折射率也随着在一定范围在同族烃中，分子量的变化时折射率也随着在一定范围内增减，但远不如分子结构改变时变化明显内增减，但远不如分子结构改变时变化明显l作用：用于计算分子量作用：用于计算分子量l酸度和酸值酸度和酸值l 表明油品中含有酸性物质的指标表明油品中含有酸性物质的指标l酸度：是以中和酸度：是以中和100ml试油中的酸性物质所需的试油中的酸性物质所需的KOH毫克数mg·100mL-1l酸值：是以中和每克试油所需的酸值：是以中和每克试油所需的KOH毫克数mg·g-1l测定方法的原理测定方法的原理l以以95%或或85%乙醇在沸腾情况下将试油中的酸性物质抽出，然后乙醇在沸腾情况下将试油中的酸性物质抽出，然后用已知浓度的氢氧化钾乙醇溶液滴定，通过酚酞、甲酚红、碱性用已知浓度的氢氧化钾乙醇溶液滴定，通过酚酞、甲酚红、碱性蓝或溴麝香草酚蓝指示剂颜色的变化来确定滴定终点。

记录滴定蓝或溴麝香草酚蓝指示剂颜色的变化来确定滴定终点记录滴定所消耗的氢氧化钾乙醇溶液的体积，通过计算得到油品的酸度或所消耗的氢氧化钾乙醇溶液的体积，通过计算得到油品的酸度或酸值l油品在酸性物质并不是单体化合物，而是酸性物质组成的混合物，油品在酸性物质并不是单体化合物，而是酸性物质组成的混合物，所以不能根据反应的当量关系直接求出某一被测物质的量，而是所以不能根据反应的当量关系直接求出某一被测物质的量，而是以中和以中和100ml或或1g 试油中的酸性物质所需消耗的试油中的酸性物质所需消耗的KOH毫克数表示毫克数表示l测定意义测定意义l酸度和酸值是保证油品储运容器和用油设备不受腐蚀的指标之一酸度和酸值是保证油品储运容器和用油设备不受腐蚀的指标之一l残碳，灰分残碳，灰分l残碳与油品中不稳定烃类化合物、稠环芳烃及非烃残碳与油品中不稳定烃类化合物、稠环芳烃及非烃化合物等有关，尤其与重油油料中的沥青质和胶质化合物等有关，尤其与重油油料中的沥青质和胶质密切相关密切相关l催化裂化原料的残碳值是判断原料优劣的重要参数，催化裂化原料的残碳值是判断原料优劣的重要参数，对判断生焦量和热平衡必不可少对判断生焦量和热平衡必不可少。

l对延迟焦化原料的残碳，能预测焦炭产量对延迟焦化原料的残碳，能预测焦炭产量l商品润滑油中残炭值是规格要求之一，反映精制深商品润滑油中残炭值是规格要求之一，反映精制深度商品柴油中需要控制度商品柴油中需要控制10%残炭，二次加工柴油残炭，二次加工柴油含有较多的不饱和烃类、氮化物、及硫化物等储运含有较多的不饱和烃类、氮化物、及硫化物等储运安定性差随时间增加发生颜色变深及沉淀，此时有安定性差随时间增加发生颜色变深及沉淀，此时有的的10%残炭值残炭值较高几种类型原油加工特点几种类型原油加工特点  1））  低硫石蜡基原油低硫石蜡基原油l               以大庆原油为代表，其加工特点：以大庆原油为代表，其加工特点：（（1）原油含硫少，氮含量不高，轻质直馏产品基本不需要精制原油含硫少，氮含量不高，轻质直馏产品基本不需要精制2）减压馏分油是催化裂化的好原料，是生产润滑油好原料减压馏分油是催化裂化的好原料，是生产润滑油好原料           （（3）由于含蜡高，是生产石蜡的好原料由于含蜡高，是生产石蜡的好原料4）由于轻馏分油饱和烃含量高，作为裂解原料，乙烯收率高由于轻馏分油饱和烃含量高，作为裂解原料，乙烯收率高。

              （（5）由于减压渣油的残炭低，杂质少，可以作为：催化裂化原料由于减压渣油的残炭低，杂质少，可以作为：催化裂化原料     2））  中间基原油中间基原油以胜利、辽河等原油代表，其加工特点：以胜利、辽河等原油代表，其加工特点：  （（1））直直馏馏汽汽油油芳芳烃烃潜潜含含量量较较高高，，适适于于作作为为催催化化重重整整原原料料其其直直馏馏产产品品酸酸度度高高，，一一般般需需要要精制  （（2））减减压压馏馏分分油油中中，，烷烷烃烃含含量量低低，，作作为为催催化化裂裂化化原原料料，，生生焦焦量量大大，，柴柴油油十十六六烷烷值值低低，，需需要要改改质质，，各各馏馏分分的的芳芳烃烃含含量量都都较较高高，，不不适适合合作裂解原料作裂解原料  （（3）） 渣油可以生产沥青渣油可以生产沥青   3））  含硫和高硫原油含硫和高硫原油    以中东原油为代表，其加工特点：以中东原油为代表，其加工特点：（（1）） 产品含硫高，需要精制脱硫产品含硫高，需要精制脱硫2））柴柴油油收收率率高高，，凝凝点点低低，，十十六六烷烷指指数数高高，，适合于生产低凝优质柴油适合于生产低凝优质柴油。

3）） 减压渣油蜡含量低，饱和烃含量少，是减压渣油蜡含量低，饱和烃含量少，是生产高等级沥青的优质原料生产高等级沥青的优质原料 第四章第四章 石油产品的质量要求石油产品的质量要求l        国民经济和国防部门众多的各种应用场合对国民经济和国防部门众多的各种应用场合对石油产品提出了许多不同的使用要求，而油品的石油产品提出了许多不同的使用要求，而油品的使用性能与其化学组成之间有着密切的内在联系使用性能与其化学组成之间有着密切的内在联系这样，在制定各种石油产品的质量指标时，一方这样，在制定各种石油产品的质量指标时，一方面，既要考虑尽量满足有关部门提出的各种要求面，既要考虑尽量满足有关部门提出的各种要求使用，另一方面，也要考虑石油及其经过相应的使用，另一方面，也要考虑石油及其经过相应的加工过程后所得产物的组成和性能也就是说，加工过程后所得产物的组成和性能也就是说，要把需要与可能这两个方面统筹兼顾，以符合总要把需要与可能这两个方面统筹兼顾，以符合总体上经济合理的原则随着社会经济情况的变化体上经济合理的原则随着社会经济情况的变化和科学技术水平的提高，石油产品的品种和质量和科学技术水平的提高，石油产品的品种和质量指标也是不断变化的。

一般地讲，石油产品并不指标也是不断变化的一般地讲，石油产品并不包括以石油为原料合成的各种石油化工产品现包括以石油为原料合成的各种石油化工产品现有石油产品约有有石油产品约有800余种，如包括石油化工产品则余种，如包括石油化工产品则达数千种之多我国现将石油产品分为下列达数千种之多我国现将石油产品分为下列6大类l1.燃料燃料l燃料包括汽油、柴油及喷气燃料燃料包括汽油、柴油及喷气燃料(航空煤油航空煤油)等发动机燃料以及灯用等发动机燃料以及灯用煤油、燃料油等我国的石油产品中燃料约占煤油、燃料油等我国的石油产品中燃料约占80%，而其中约，而其中约60%为各种发动机燃料，所产柴油和汽油的比例约为为各种发动机燃料，所产柴油和汽油的比例约为1.3：：1l2.润滑剂润滑剂l其中包括润滑油和润滑脂，主要用于降低机件之间的摩擦和防止其中包括润滑油和润滑脂，主要用于降低机件之间的摩擦和防止磨损，以减少能耗和延长机械寿命其产量不多，仅占石油产品磨损，以减少能耗和延长机械寿命其产量不多，仅占石油产品总量的总量的2%左右，但品种达数百种之多左右，但品种达数百种之多l3.石油沥青石油沥青l石油沥青用于道路、建筑及防水等方面，其产量约占石油产品总石油沥青用于道路、建筑及防水等方面，其产量约占石油产品总量量3%。

l4.石油蜡石油蜡l石油蜡属于石油中的固态烃类，是轻工、化工和食品等工业部门石油蜡属于石油中的固态烃类，是轻工、化工和食品等工业部门的原料，其产量约占石油产品总量的的原料，其产量约占石油产品总量的1%l5.石油焦石油焦l石油焦可用以制作炼铝及炼钢用电极等，其产量约为石油产品总石油焦可用以制作炼铝及炼钢用电极等，其产量约为石油产品总量的量的2%l6.溶剂和化工原料溶剂和化工原料l约有约有10%的石油产品是用作石油化工原料和溶剂，其中包括制取的石油产品是用作石油化工原料和溶剂，其中包括制取乙烯的原料乙烯的原料(轻油轻油)，，l以及石油芳烃和各种溶剂油以及石油芳烃和各种溶剂油第一节第一节 汽汽 油油1 1）主要品种及其应用范围）主要品种及其应用范围 汽油的商品牌号为辛烷值汽油的商品牌号为辛烷值 主要品种：主要品种： 90# 93# 90# 93# 应用在压缩比应用在压缩比<9 <9     （（95#95#））97# 97# 应用在压缩比应用在压缩比>9>9l一、汽油机一、汽油机(点燃式发动机点燃式发动机)的工作过程及的工作过程及其对燃料的使用要求其对燃料的使用要求l在汽油机中，燃料是由电火花点燃的，故在汽油机中，燃料是由电火花点燃的，故又称点燃式发动机。

汽油机主要用于轻型又称点燃式发动机汽油机主要用于轻型汽车，也可用于活塞式发动机飞机及快艇汽车，也可用于活塞式发动机飞机及快艇等l1.汽油机的构造及工作原理汽油机的构造及工作原理l按燃料供给方式的不同，汽油机又可按燃料供给方式的不同，汽油机又可分为化油器式及喷射式两大类图分为化油器式及喷射式两大类图4—1所示为化油器式汽油机的结构示所示为化油器式汽油机的结构示意图图4—1 汽油机(点燃式发动机)结构示意图1—空气滤清器；2—针形阀；3—浮子；4—喷管；5—喉管；6—节气门；7—进气管；8—量孔；9—浮子室；10—预热套；11—进气阀；12—排气阀；13—活塞l活塞在气缸中上行所能达到的最高位置称为活塞在气缸中上行所能达到的最高位置称为“上止点上止点”，下行所能达到的最低位置称为，下行所能达到的最低位置称为“下止点下止点”图4—2所示为这两种情况，其中所示为这两种情况，其中V1为气缸总体积，为气缸总体积，V2为燃烧室体积，两者之为燃烧室体积，两者之比比V1 ／／ V2称为压缩比压缩比是表征发动称为压缩比压缩比是表征发动机性能的一个重要指标从上止点到下止点机性能的一个重要指标从上止点到下止点之间的直线距离称为冲程。

之间的直线距离称为冲程l汽油机一般是以四冲程循环工作，依次完成汽油机一般是以四冲程循环工作，依次完成进气、压缩、燃烧膨胀作功、排气这四个过进气、压缩、燃烧膨胀作功、排气这四个过程有的汽油机是两冲程的有的汽油机是两冲程的l(1)进气过程进气过程l在这一冲程中，活塞从上止点向下止点移动，在这一冲程中，活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的容积增大，气缸内的压力降低活塞上方的容积增大，气缸内的压力降低这时进气阀启开，空气经滤清器通过喉管进这时进气阀启开，空气经滤清器通过喉管进入气缸由于气流在喉管截面缩小处流速加入气缸由于气流在喉管截面缩小处流速加快，导致局部压力下降，形成一定的真空度快，导致局部压力下降，形成一定的真空度这样便使浮子室中的浮油通过喷管喷出，在这样便使浮子室中的浮油通过喷管喷出，在高速气流中分散成细油滴，随后不断吸热蒸高速气流中分散成细油滴，随后不断吸热蒸发，逐渐形成均匀的可燃混合气可燃混合发，逐渐形成均匀的可燃混合气可燃混合气进入气缸后，因受到气缸和活塞等高温机气进入气缸后，因受到气缸和活塞等高温机件及残留废气的加热，使进气终了时的混合件及残留废气的加热，使进气终了时的混合气温度达到气温度达到85～～130℃。

l(2)压缩过程压缩过程l在压缩冲程中，活塞由下止点向上止点在压缩冲程中，活塞由下止点向上止点运动，此时，进气阀和排气阀均关闭运动，此时，进气阀和排气阀均关闭气缸中的可燃混合气被逐渐压缩，其压气缸中的可燃混合气被逐渐压缩，其压力和温度都随之逐渐升高当活塞运动力和温度都随之逐渐升高当活塞运动到上止点、压缩过程终了时，被压缩混到上止点、压缩过程终了时，被压缩混合气的压力和温度取决于其压缩比，其合气的压力和温度取决于其压缩比，其压力范围为压力范围为0.7～～1.5MPa，温度可达，温度可达300～～450℃l(3)作功过程作功过程(点火燃烧点火燃烧)l在压缩过程终了时，进气阀和排气阀仍然关闭在压缩过程终了时，进气阀和排气阀仍然关闭着当活塞运动到接近上止点时，火花塞即发着当活塞运动到接近上止点时，火花塞即发出电火花而点燃混合气，火焰以出电火花而点燃混合气，火焰以20～～30m/s的的速度迅速向四周传播燃料混合气燃烧产生大速度迅速向四周传播燃料混合气燃烧产生大量的热能，使气缸内气体的温度和压力骤增量的热能，使气缸内气体的温度和压力骤增其最高燃烧温度达其最高燃烧温度达2000～～2500℃，最高压力为，最高压力为3.0～～4.0MPa。

由于高温高压气体的膨胀，将由于高温高压气体的膨胀，将活塞向下止点推动，通过连杆使曲轴旋转而对活塞向下止点推动，通过连杆使曲轴旋转而对外作功随着活塞的向下移动，活塞上方容积外作功随着活塞的向下移动，活塞上方容积增大，气体的温度、压力也随之降低当活塞增大，气体的温度、压力也随之降低当活塞到达下止点、作功过程结束时，燃气的温度大到达下止点、作功过程结束时，燃气的温度大约降至约降至900～～1200℃，压力降至，压力降至0.4～～0.5MPal(4)排气过程排气过程l当作功过程结束后，排气阀开启，活塞由当作功过程结束后，排气阀开启，活塞由下止点向上运动，燃烧后的废气被排出气下止点向上运动，燃烧后的废气被排出气缸，废气的温度约为缸，废气的温度约为700～～800℃l经历上述四个过程后，汽油机就完成了一经历上述四个过程后，汽油机就完成了一个工作循环，紧接着又进入下一个工作循个工作循环，紧接着又进入下一个工作循环，如此周而复始，循环进行一般汽油环，如此周而复始，循环进行一般汽油机都是由四个或六个气缸按一定顺序组合机都是由四个或六个气缸按一定顺序组合而连接进行工作的而连接进行工作的l用于摩托车等的小型汽油机一般是二冲程的，用于摩托车等的小型汽油机一般是二冲程的，其工作循环是由压缩（及换气）与膨胀（及其工作循环是由压缩（及换气）与膨胀（及换气）两个冲程来完成的。

换气）两个冲程来完成的l近年来，越来越多的汽油机尤其是小型轿车近年来，越来越多的汽油机尤其是小型轿车采用喷射进油系统来取代化油器进油系统采用喷射进油系统来取代化油器进油系统在此类汽油机中，汽油可在进气口喷射，也在此类汽油机中，汽油可在进气口喷射，也可在进气冲程期间直接向气缸内喷射喷油可在进气冲程期间直接向气缸内喷射喷油过程由计算机程序控制在喷射式汽油机中，过程由计算机程序控制在喷射式汽油机中，燃料可更均匀地分配给各个气缸；同时，由燃料可更均匀地分配给各个气缸；同时，由于不需要喉管而减少了进气的阻力等，可提于不需要喉管而减少了进气的阻力等，可提高气缸内的平均有效压力和热效率；此外，高气缸内的平均有效压力和热效率；此外，还可以减弱或避免爆震燃烧还可以减弱或避免爆震燃烧l2.汽油机对燃料的使用要求汽油机对燃料的使用要求l汽油是可用作点燃式发动机燃料的石油轻质汽油是可用作点燃式发动机燃料的石油轻质馏分对汽油的使用要求主要有：馏分对汽油的使用要求主要有：l①①在所有的工况下，具有足够的挥发性以形在所有的工况下，具有足够的挥发性以形成可燃混合气成可燃混合气l②②燃烧平稳，不产生爆震燃烧现象燃烧平稳，不产生爆震燃烧现象。

l③③储存安定性好，生成胶质的倾向小储存安定性好，生成胶质的倾向小l④④对发动机没有腐蚀作用对发动机没有腐蚀作用l⑤⑤排出的污染物少排出的污染物少l2 2）主要性能要求）主要性能要求l（（1 1）抗爆性：辛烷值）抗爆性：辛烷值l（（2 2）蒸发性：馏程）蒸发性：馏程l（（3 3）安定性：）安定性：l（（4 4）腐蚀性：）腐蚀性：l（（5 5）低温性：）低温性：l（（6 6）有害物质含量控制：）有害物质含量控制：l（（7 7）含氧化合物：）含氧化合物：l二、汽油的蒸发性二、汽油的蒸发性l汽油在发动机气缸内，必须要迅速汽化并与空气汽油在发动机气缸内，必须要迅速汽化并与空气形成均匀的可燃混合气，这主要是由汽油的本身形成均匀的可燃混合气，这主要是由汽油的本身蒸发性所决定当汽油具有良好的蒸发性时，它蒸发性所决定当汽油具有良好的蒸发性时，它就较容易与空气形成均匀的可燃混合气，进入气就较容易与空气形成均匀的可燃混合气，进入气缸后燃烧也较安全，使发动机能正常运转如果缸后燃烧也较安全，使发动机能正常运转如果汽油的蒸发性太差，它就不能在气缸中完全气化，汽油的蒸发性太差，它就不能在气缸中完全气化，使汽油机功率降低，还会造成起动和加速（尤其使汽油机功率降低，还会造成起动和加速（尤其是冬季）的困难。

反之，如果汽油的蒸发性太强，是冬季）的困难反之，如果汽油的蒸发性太强，则汽油易在导油管中因气化而形成气阻，最终造则汽油易在导油管中因气化而形成气阻，最终造成供油不足，在夏季尤其容易发生成供油不足，在夏季尤其容易发生l反映汽油蒸发性能的指标是其馏程和饱和蒸气压反映汽油蒸发性能的指标是其馏程和饱和蒸气压l1.馏程馏程l按规格标准规定的设备和方法将汽油试按规格标准规定的设备和方法将汽油试样进行蒸馏，可得到试样的馏出温度和样进行蒸馏，可得到试样的馏出温度和馏出体积分数之间的关系，也就是馏程馏出体积分数之间的关系，也就是馏程馏程能大体表示该汽油的沸点范围和蒸馏程能大体表示该汽油的沸点范围和蒸发性能其发性能其10%、、50%、、90%各馏出温各馏出温度和干点的意义如下：度和干点的意义如下：l(1)10%馏出温度馏出温度l它表示汽油中所含低沸点馏分的多少，对汽油它表示汽油中所含低沸点馏分的多少，对汽油机起动的难易有决定性影响，同时，也与产生机起动的难易有决定性影响，同时，也与产生气阻的倾向有密切关系气阻的倾向有密切关系10%馏出温度越低，馏出温度越低，表明汽油中所含低沸点馏分越多、蒸发性越强，表明汽油中所含低沸点馏分越多、蒸发性越强，能使汽油机在低温下易于起动，但是，该馏出能使汽油机在低温下易于起动，但是，该馏出温度若过低，则易于产生气阻。

温度若过低，则易于产生气阻l汽油汽油10%馏出温度与发动机能迅速起动的最低馏出温度与发动机能迅速起动的最低温度之间的关系见表温度之间的关系见表4—1它与开始产生气阻温它与开始产生气阻温度之间的关系见表度之间的关系见表4—2表表4——1  汽油的汽油的10%馏出温度与发动机能迅速起动的最低馏出温度与发动机能迅速起动的最低温度的关系温度的关系 10%馏出温度，馏出温度，℃ 54 60 66 71 77 82 最低起动温度，最低起动温度，℃ -21 -17 - 13 -9 -6 -2l表表4—2  汽油的汽油的10%馏出温度与开始产生气阻温度的馏出温度与开始产生气阻温度的关系关系l 10%馏出温度，馏出温度，℃            40     50     60       70      80l开始产生气阻温度，开始产生气阻温度，℃    -13    +7    +27    +47    +67l我国车用汽油质量标准中要求其我国车用汽油质量标准中要求其10%馏出温度馏出温度不高于不高于70℃l(2)50%馏出温度馏出温度l它表示汽油的平均蒸发性能，与汽油机起动后它表示汽油的平均蒸发性能，与汽油机起动后升温时间的长短以及加速是否及时均有密切升温时间的长短以及加速是否及时均有密切关系。

汽油的关系汽油的50%馏出温度低，在正常温度馏出温度低，在正常温度下便能较多地蒸发，从而能缩短汽油机的升下便能较多地蒸发，从而能缩短汽油机的升温时间，同时，还可使发动机加速灵敏、运温时间，同时，还可使发动机加速灵敏、运转柔和如果转柔和如果50%馏出温度过高，当发动机馏出温度过高，当发动机需要由低速转换为高速，供油量急剧增加时，需要由低速转换为高速，供油量急剧增加时，汽油来不及完全气化，导致燃烧不完全，严汽油来不及完全气化，导致燃烧不完全，严重时甚至会突然熄火我国车用汽油质量标重时甚至会突然熄火我国车用汽油质量标准中要求准中要求50%馏出温度不高于馏出温度不高于120℃l(3)90%馏出温度和终馏点馏出温度和终馏点(或干点或干点)l这两个温度是表示汽油中重馏分含量的多这两个温度是表示汽油中重馏分含量的多少如该温度过高，说明汽油中含有重质少如该温度过高，说明汽油中含有重质馏分过多，不易保证汽油在使用条件下完馏分过多，不易保证汽油在使用条件下完全蒸发和完全燃烧这将导致气缸积炭增全蒸发和完全燃烧这将导致气缸积炭增多，耗油率上升；同时蒸发不完全的汽油多，耗油率上升；同时蒸发不完全的汽油重质部分还会沿气缸壁流入曲轴箱，使润重质部分还会沿气缸壁流入曲轴箱，使润滑油稀释而加大磨损。

滑油稀释而加大磨损l我国车用汽油质量标准中要求我国车用汽油质量标准中要求90%馏出温馏出温度不高于度不高于190℃，终馏点不高于，终馏点不高于205℃l表表4—3所示为汽油干点与发动机活塞磨损及所示为汽油干点与发动机活塞磨损及汽油消耗量的关系由表可见，当使用干点汽油消耗量的关系由表可见，当使用干点225℃的汽油时，发动机活塞的磨损比使用的汽油时，发动机活塞的磨损比使用干点为干点为200℃的汽油大一倍，汽油消耗量也的汽油大一倍，汽油消耗量也增多增多7%l2.饱和蒸汽压饱和蒸汽压l汽油的饱和蒸汽压是用规定的仪器，在燃料蒸汽与液汽油的饱和蒸汽压是用规定的仪器，在燃料蒸汽与液体的体积比为体的体积比为4：：1以及在以及在38℃的条件下测定的国外的条件下测定的国外将此指标称为雷德蒸汽压将此指标称为雷德蒸汽压(RVP)，它是衡量汽油在汽，它是衡量汽油在汽油机燃料供给系统中是否易于产生气阻的指标，同时油机燃料供给系统中是否易于产生气阻的指标，同时还可相对地衡量汽油在储存运输中的损耗倾向汽油还可相对地衡量汽油在储存运输中的损耗倾向汽油的饱和蒸汽压越大，蒸发性也就越强，这样，发动机的饱和蒸汽压越大，蒸发性也就越强，这样，发动机易于冷起动，但产生气阻的倾向增大，蒸发损耗也越易于冷起动，但产生气阻的倾向增大，蒸发损耗也越大。

我国车用无铅汽油质量标准中规定从大我国车用无铅汽油质量标准中规定从9月月1日至日至2月月29日使用的汽油饱和蒸汽压不高于日使用的汽油饱和蒸汽压不高于88kPa；从；从3月月1日日至至8月月30日使用的汽油，饱和蒸汽压不高于日使用的汽油，饱和蒸汽压不高于74kPal对航空汽油来说，由于高空气压低，燃料中轻质馏分对航空汽油来说，由于高空气压低，燃料中轻质馏分更易蒸发，因此要求其饱和蒸汽压比车用汽油的要低更易蒸发，因此要求其饱和蒸汽压比车用汽油的要低得多我国航空汽油质量标准中规定其饱和蒸汽压为得多我国航空汽油质量标准中规定其饱和蒸汽压为27～～48kPal三、汽油的安定性三、汽油的安定性l汽油在常温和液相条件下抵抗氧化的能力称为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，简称安定性安定性不好汽油的氧化安定性，简称安定性安定性不好的汽油，在储存和输送过程中容易发生氧化反的汽油，在储存和输送过程中容易发生氧化反应，生成胶质，使汽油的颜色变深，甚至会产应，生成胶质，使汽油的颜色变深，甚至会产生沉淀例如，在油箱、滤网、汽化器中形成生沉淀例如，在油箱、滤网、汽化器中形成粘稠的胶状物，严重时会影响供油；沉积在火粘稠的胶状物，严重时会影响供油；沉积在火花塞上的胶质在高温下会形成积炭而引起短路；花塞上的胶质在高温下会形成积炭而引起短路；沉积在进、排气阀门上会结焦，导致阀门关闭沉积在进、排气阀门上会结焦，导致阀门关闭不严；沉积在气缸盖和活塞上将形成积炭，造不严；沉积在气缸盖和活塞上将形成积炭，造成气缸散热不良、温度升高，以致增大爆震燃成气缸散热不良、温度升高，以致增大爆震燃烧的倾向。

由此可见，汽油的安定性不好会严烧的倾向由此可见，汽油的安定性不好会严重影响发动机的正常工作重影响发动机的正常工作l1.汽油的化学组成与其安定性的关系汽油的化学组成与其安定性的关系l影响汽油安定性的最根本原因是其化学组成，汽油中的影响汽油安定性的最根本原因是其化学组成，汽油中的烷烃、环烷烃和芳香烃在常温下均不易发生氧化反应，烷烃、环烷烃和芳香烃在常温下均不易发生氧化反应，而其中的各种不饱和烃则容易发生氧化和叠合等反应，而其中的各种不饱和烃则容易发生氧化和叠合等反应，从而生成胶质所以，汽油中所含有的不饱和烃是导致从而生成胶质所以，汽油中所含有的不饱和烃是导致其性质不安定的主要原因其性质不安定的主要原因l在不饱和烃中，由于化学结构的不同，氧化的难易也有在不饱和烃中，由于化学结构的不同，氧化的难易也有差异其产生胶质的倾向依下列次序递增：差异其产生胶质的倾向依下列次序递增：l         链烯烃链烯烃<环烯烃环烯烃<二烯烃l在链烯烃中，直链的在链烯烃中，直链的α—烯烃比双键位于中心附近的异烯烃比双键位于中心附近的异构烯烃更不稳定在二烯烃中，尤以共轭二烯烃、环二构烯烃更不稳定在二烯烃中，尤以共轭二烯烃、环二烯烃烯烃(如环戊二烯如环戊二烯)最不安定，燃料中如含有此类二烯烃，最不安定，燃料中如含有此类二烯烃，除它们本身很容易生成胶质外，还会促使其它烃类氧化。

除它们本身很容易生成胶质外，还会促使其它烃类氧化此外，带有不饱和侧链的芳香烃也较易氧化此外，带有不饱和侧链的芳香烃也较易氧化l除不饱和烃外，汽油中的含硫化合物，特别是除不饱和烃外，汽油中的含硫化合物，特别是硫酚和硫醇硫酚和硫醇，也能促进胶质的生成也能促进胶质的生成含氮化含氮化合物合物的存在也会导致胶质的生成，使汽油在的存在也会导致胶质的生成，使汽油在与空气接触中颜色变红变深，甚至产生胶状与空气接触中颜色变红变深，甚至产生胶状沉淀物l直馏汽油馏分不含不饱和烃，所以它的安定性直馏汽油馏分不含不饱和烃，所以它的安定性很好；而二次加工生成的汽油馏分很好；而二次加工生成的汽油馏分(如裂化汽如裂化汽油等油等)由于含有大量不饱和烃以及其他非烃化由于含有大量不饱和烃以及其他非烃化合物，其安定性就较差合物，其安定性就较差l2.外界条件对汽油安定性的影响外界条件对汽油安定性的影响l汽油的变质除与其本身的化学组成密切相关汽油的变质除与其本身的化学组成密切相关外，还和许多外界条件有关，例如温度、金外，还和许多外界条件有关，例如温度、金属表面的作用、与空气接触面积的大小等属表面的作用、与空气接触面积的大小等。

l(1)温度温度l温度对汽油的氧化变质有显著的影响在较温度对汽油的氧化变质有显著的影响在较高的温度下，汽油的氧化速度加快，诱导期高的温度下，汽油的氧化速度加快，诱导期缩短，生成胶质的倾向增大许多实验表明，缩短，生成胶质的倾向增大许多实验表明，当储存温度增高当储存温度增高10℃，汽油中胶质生成的速，汽油中胶质生成的速度约加快度约加快2.4～～2.6倍l(2)金属表面的作用金属表面的作用l汽油在储存、运输和使用过程中不可避免汽油在储存、运输和使用过程中不可避免地要和不同的金属表面接触实验证明，地要和不同的金属表面接触实验证明，汽油在金属表面的作用下，不仅颜色易变汽油在金属表面的作用下，不仅颜色易变深，而且胶质的增长也加快在各种金属深，而且胶质的增长也加快在各种金属中，铜的影响最大，它可使该汽油试样的中，铜的影响最大，它可使该汽油试样的诱导期降低诱导期降低75%，其他的金属如铁、锌、，其他的金属如铁、锌、铝和锡等也都能使汽油的安定性降低铝和锡等也都能使汽油的安定性降低 l(3)与空气的接触面积与空气的接触面积l汽油的氧化变质开始于其与空气接触的表面汽油的氧化变质开始于其与空气接触的表面燃料与空气的接触面积越大，氧化的倾向自燃料与空气的接触面积越大，氧化的倾向自然也越大。

然也越大l鉴于温度、光照以及与空气的接触状况均对鉴于温度、光照以及与空气的接触状况均对汽油的安定性有明显的影响，因此在储存汽汽油的安定性有明显的影响，因此在储存汽油时应采取避光、降温及降低与空气的接触油时应采取避光、降温及降低与空气的接触面积等措施面积等措施l3.评定汽油安定性的指标评定汽油安定性的指标l(1)碘值碘值(按照按照SY2114测定测定)l利用碘与不饱和烃分子中的双键进行加成反应，以测定汽油中不利用碘与不饱和烃分子中的双键进行加成反应，以测定汽油中不饱和烃的含量它是以饱和烃的含量它是以100g样品中消耗的碘的质量样品中消耗的碘的质量(g)来表示碘来表示碘值越大说明其中不饱和烃含量越多，汽油的安定性也就越差我值越大说明其中不饱和烃含量越多，汽油的安定性也就越差我国的航空汽油要求碘值不大于国的航空汽油要求碘值不大于12g(I)/100gl(2)实际胶质实际胶质(按照按照GB／／T 8019测定测定)l这是指在这是指在150℃温度下，用热空气吹过汽油表面使它蒸发至干，温度下，用热空气吹过汽油表面使它蒸发至干，所留下的棕色或黄色的残余物实际胶质是以所留下的棕色或黄色的残余物实际胶质是以100mL试油中所得试油中所得残余物的质量残余物的质量(mg)来表示的。

它一般是用来说明汽油在进气管道来表示的它一般是用来说明汽油在进气管道及进气阀上可能生成沉积物的倾向我国车用汽油的实际胶质要及进气阀上可能生成沉积物的倾向我国车用汽油的实际胶质要求不大于求不大于5mg／／100mLl(3)诱导期诱导期(按照按照GB／／T8018测定测定)l把一定量油样放入标准的钢筒中，充入氧气至把一定量油样放入标准的钢筒中，充入氧气至0.7MPa压力，然后压力，然后放入放入100℃水中氧化初期，由于反应速度很慢，耗氧较少，氧水中氧化初期，由于反应速度很慢，耗氧较少，氧压基本不变经过一定时间后，氧化反应加速，耗氧量显著增大，压基本不变经过一定时间后，氧化反应加速，耗氧量显著增大，氧压也就明显下降氧压也就明显下降从油样放入从油样放入100℃的水中开始到氧压明显下的水中开始到氧压明显下降所经历的时间称为诱导期，降所经历的时间称为诱导期，以分钟表示我国车用汽油的诱导以分钟表示我国车用汽油的诱导期要求不小于期要求不小于480min诱导期较长的汽油在储存中胶质增长速度诱导期较长的汽油在储存中胶质增长速度较慢，比较适宜于长期储存较慢，比较适宜于长期储存l4.改善汽油安定性的方法改善汽油安定性的方法l①①采取适当的方法加以精制，除去其中某些不采取适当的方法加以精制，除去其中某些不饱和烃饱和烃(主要是二烯烃主要是二烯烃)和非烃化合物；和非烃化合物；l②②加人适量的抗氧剂和金属钝化剂。

加人适量的抗氧剂和金属钝化剂l抗氧剂的作用是抑制燃料氧化变质进而生成胶抗氧剂的作用是抑制燃料氧化变质进而生成胶质，金属钝化剂是用来抑制金属对氧化反应的质，金属钝化剂是用来抑制金属对氧化反应的催化作用，通常两者复合使用抗氧剂又称防催化作用，通常两者复合使用抗氧剂又称防胶剂，在燃料中常用的是受阻酚型的添加剂，胶剂，在燃料中常用的是受阻酚型的添加剂，主要是主要是2，，6—二叔丁基对甲酚二叔丁基对甲酚(T 501)我国目前使用最多的金属钝化剂是前使用最多的金属钝化剂是N，，N—二亚水杨二亚水杨丙二胺丙二胺(T1201)，这种金属钝化剂能与铜反应生，这种金属钝化剂能与铜反应生成稳定的螯合物，从而抑制铜对生成胶质的催成稳定的螯合物，从而抑制铜对生成胶质的催化作用l四、汽油的抗爆性四、汽油的抗爆性l汽油在发动机中燃烧不正常时，会出现机身汽油在发动机中燃烧不正常时，会出现机身强烈震动的情况，并发出金属敲击声，同时，强烈震动的情况，并发出金属敲击声，同时，发动机功率下降，排气管冒黑烟，严重时导发动机功率下降，排气管冒黑烟，严重时导致机件的损坏这种现象便是爆震燃烧，也致机件的损坏这种现象便是爆震燃烧，也叫叫敲缸敲缸。

究其发生的原因有两个方面，一则究其发生的原因有两个方面，一则是与发动机的结构和工作条件有关，二则取是与发动机的结构和工作条件有关，二则取决于所用燃料的质量决于所用燃料的质量衡量燃料是否易于发衡量燃料是否易于发生爆震的性质称为抗爆性生爆震的性质称为抗爆性l1.汽油机的爆震燃烧汽油机的爆震燃烧l在汽油机的压缩过程中，可燃混合气的温度和压力都在汽油机的压缩过程中，可燃混合气的温度和压力都很快上升，汽油便开始发生氧化反应并生成一些过氧很快上升，汽油便开始发生氧化反应并生成一些过氧化物，即所谓焰前反应当火花塞点火后，火花附近化物，即所谓焰前反应当火花塞点火后，火花附近的混合气温度急剧升高，氧化加剧，进而出现最初的的混合气温度急剧升高，氧化加剧，进而出现最初的火焰中心在正常燃烧的情况下，火焰中心形成后，火焰中心在正常燃烧的情况下，火焰中心形成后，随即发生火焰传播现象，火焰的前锋逐层向未燃混合随即发生火焰传播现象，火焰的前锋逐层向未燃混合气推进气推进[如图如图4—3(a)]未燃混合气和已燃混合气的接未燃混合气和已燃混合气的接触部分因受热而温度升高，同时由于已燃混合气的膨触部分因受热而温度升高，同时由于已燃混合气的膨胀而使其压力升高，这样便大体以球面形状逐层发火胀而使其压力升高，这样便大体以球面形状逐层发火燃烧，向前推进，直至绝大部分燃料燃尽为止。

研究燃烧，向前推进，直至绝大部分燃料燃尽为止研究表明，在正常的情况下，汽油机燃烧室中火焰传播速表明，在正常的情况下，汽油机燃烧室中火焰传播速度为度为30～～70m/s，压力变化的速度比较平缓，压力变化的速度比较平缓[如图如图4—3(c)]，发动机的工作比较平稳，动力性能和经济性能，发动机的工作比较平稳，动力性能和经济性能均较好l爆震是汽油机的一种不正常燃烧，它发生在燃烧过程的爆震是汽油机的一种不正常燃烧，它发生在燃烧过程的后期当火花塞点火后，随着最初形成的火焰中心在气当火花塞点火后，随着最初形成的火焰中心在气缸中的传播，未燃部分的混合气受已燃气体的压缩和火缸中的传播，未燃部分的混合气受已燃气体的压缩和火焰的辐射，温度、压力急剧升高，其氧化反应加速，过焰的辐射，温度、压力急剧升高，其氧化反应加速，过氧化物急剧分解，分支链反应激增，以致在最初形成的氧化物急剧分解，分支链反应激增，以致在最初形成的火焰前锋尚未到达之前，未燃混合气的局部温度已超过火焰前锋尚未到达之前，未燃混合气的局部温度已超过其自燃点，其自燃点，从而发生爆炸性燃烧从而发生爆炸性燃烧此时，在发动机内便此时，在发动机内便有两个或两个以上的火焰中心有两个或两个以上的火焰中心[如图如图4—3(b)]，并从这些，并从这些中心以中心以100～～300m/s(轻微爆震轻微爆震)直到直到800～～1000m/s(强烈强烈爆震爆震)的速率传播火焰，迅速将混合气燃烧完毕。

在激的速率传播火焰，迅速将混合气燃烧完毕在激烈爆震时，短时间局部压力可增高至烈爆震时，短时间局部压力可增高至10MPa以上以上，局部，局部温度可达温度可达2000～～2500℃这样，在气缸内便出现剧烈的这样，在气缸内便出现剧烈的压力振荡，从而产生速度很高的冲击波压力振荡，从而产生速度很高的冲击波(1000～～1500m/s)[如图如图4—3(d)]这种冲击波对缸壁多次反射，这种冲击波对缸壁多次反射，就会产生频率很高（就会产生频率很高（3000～～7000Hz）的金属敲击声，即）的金属敲击声，即为爆震l汽油机正常燃烧与爆震燃烧的火焰传播示意图汽油机正常燃烧与爆震燃烧的火焰传播示意图l        爆震燃烧对汽油机的危害极大它所形成的冲击爆震燃烧对汽油机的危害极大它所形成的冲击波破坏气缸壁面层流边界层，从而使气缸的热损失增波破坏气缸壁面层流边界层，从而使气缸的热损失增大，输出功率降低在这种压力波的冲击下，使机件大，输出功率降低在这种压力波的冲击下，使机件的磨损大大增加，还常引起发动机过热，甚至使机件的磨损大大增加，还常引起发动机过热，甚至使机件烧坏爆震燃烧还导致排气管冒黑烟，这是因为燃烧烧坏。

爆震燃烧还导致排气管冒黑烟，这是因为燃烧室中局部温度急剧升高，使燃烧产物室中局部温度急剧升高，使燃烧产物(CO2、、CO等等)发发生离解而析出游离碳这些游离碳来不及燃烧就被排生离解而析出游离碳这些游离碳来不及燃烧就被排出气缸、形成黑烟，同时也造成燃料消耗量增加因出气缸、形成黑烟，同时也造成燃料消耗量增加因此，爆震燃烧使发动机的功率和经济性降低据研究，此，爆震燃烧使发动机的功率和经济性降低据研究，在激烈爆震的情况下，汽油机的最大功率会降低在激烈爆震的情况下，汽油机的最大功率会降低10%左右l爆震现象的产生与发动机的压缩比有密切的联系发爆震现象的产生与发动机的压缩比有密切的联系发动机的压缩比愈大，压缩终了时气缸内混合气的温度动机的压缩比愈大，压缩终了时气缸内混合气的温度和压力就愈高这就加速了未燃混合气中过氧化物的和压力就愈高这就加速了未燃混合气中过氧化物的生成和聚积，自燃的倾向增大，更易于发生爆震对生成和聚积，自燃的倾向增大，更易于发生爆震对于结构已确定的发动机，如果燃料的自燃点低，就比于结构已确定的发动机，如果燃料的自燃点低，就比较容易产生爆震现象较容易产生爆震现象l2.汽油抗爆性的表示方法汽油抗爆性的表示方法—辛烷值辛烷值l        汽油的抗爆性是用辛烷值汽油的抗爆性是用辛烷值(简称简称ON)来表示的，它是来表示的，它是在标准的试验用可变压缩比单缸汽油发动机中，将待测在标准的试验用可变压缩比单缸汽油发动机中，将待测试样与标准燃料试样进行对比试验而测得。

所用的标准试样与标准燃料试样进行对比试验而测得所用的标准燃料是异辛烷燃料是异辛烷(2，，2，，4—三甲基戊烷三甲基戊烷)、正庚烷及其混合、正庚烷及其混合物人为地规定抗爆性极好的异辛烷的辛烷值为物人为地规定抗爆性极好的异辛烷的辛烷值为100，抗，抗爆性极差的正庚烷的辛烷值为爆性极差的正庚烷的辛烷值为0两者的混合物则以其中两者的混合物则以其中异辛烷的体积分数值为其辛烷值例如，体积分数为异辛烷的体积分数值为其辛烷值例如，体积分数为80%异辛烷和体积分数为异辛烷和体积分数为20%正庚烷的混合物的辛烷值正庚烷的混合物的辛烷值即为即为80在测定汽油辛烷值时，是将待测汽油试样与一在测定汽油辛烷值时，是将待测汽油试样与一系列辛烷值不同的标准燃料在标准的试验用单缸汽油发系列辛烷值不同的标准燃料在标准的试验用单缸汽油发动机上进行比较，与所测汽油爆震强度相等的标准燃料动机上进行比较，与所测汽油爆震强度相等的标准燃料的辛烷值也就是所测汽油的辛烷值的辛烷值也就是所测汽油的辛烷值l        车用汽油辛烷值的测定方法主要有两种，即车用汽油辛烷值的测定方法主要有两种，即马达法马达法与与研究法研究法，所测得辛烷值的英文略语相应为，所测得辛烷值的英文略语相应为MON及及RON。

l马达法的试验工况规定为：转速马达法的试验工况规定为：转速900r／／min，冷却水温度，冷却水温度100℃，混合气温度，混合气温度150℃研究法的试验工况规定为：研究法的试验工况规定为：转速转速600r／／min，冷却水温度，冷却水温度100℃，混合气温度不控制混合气温度不控制l用研究法测定时，由于其发动机的转速较低，混合气温度用研究法测定时，由于其发动机的转速较低，混合气温度也较低，条件不如马达法苛刻，所以比较不容易发生爆震，也较低，条件不如马达法苛刻，所以比较不容易发生爆震，所得到的所得到的RON通常就比通常就比MON高高5～～10个单位lRON与与MON两者的差值称为燃料的敏感度，它反映汽油两者的差值称为燃料的敏感度，它反映汽油的抗爆性能随发动机工况改变而变化的程度此外，还有的抗爆性能随发动机工况改变而变化的程度此外，还有一种叫一种叫道路辛烷值道路辛烷值(也称行车辛烷值也称行车辛烷值)，它是用汽车进行实，它是用汽车进行实测或在全功率试验台上模拟汽车在公路上行驶的条件下进测或在全功率试验台上模拟汽车在公路上行驶的条件下进行测定的道路辛烷值也可用马达法和研究法辛烷值按经行测定的道路辛烷值也可用马达法和研究法辛烷值按经验公式计算求得，它的数值介于验公式计算求得，它的数值介于RON及及MON之间。

之间MON和和RON的平均值（）称为的平均值（）称为抗爆指数抗爆指数(ONI)，它可以近似地，它可以近似地表示汽油的道路辛烷值，现也列为衡量车用汽油抗爆性的表示汽油的道路辛烷值，现也列为衡量车用汽油抗爆性的指标之一指标之一l对于航空汽油，除辛烷值外，还规定了用增对于航空汽油，除辛烷值外，还规定了用增压航空法以测定其在富混合气条件下压航空法以测定其在富混合气条件下(过剩空过剩空气系数气系数α=0.6～～0.65)的抗爆性，测得的结果的抗爆性，测得的结果称为品度品度是该汽油在富混合气条件下，称为品度品度是该汽油在富混合气条件下，不发生爆震时所能发出的最大功率与用异辛不发生爆震时所能发出的最大功率与用异辛烷烷(规定其品度为规定其品度为100)工作时所发出的最大功工作时所发出的最大功率之比l3.汽油的抗爆性与化学组成的关系汽油的抗爆性与化学组成的关系l汽油的抗爆性取决于其化学组成对于同汽油的抗爆性取决于其化学组成对于同族烃类，其辛烷值随相对分子质量的增大族烃类，其辛烷值随相对分子质量的增大而降低当相对分子质量相近时，各族烃而降低当相对分子质量相近时，各族烃类抗爆性优劣的大致顺序如下：类抗爆性优劣的大致顺序如下：l芳香烃芳香烃>异构烷烃和异构烯烃异构烷烃和异构烯烃>正构烯烃及正构烯烃及环烷烃环烷烃>正构烷烃正构烷烃l        烷烃分子的碳链上分支越多、排列越紧凑，则抗烷烃分子的碳链上分支越多、排列越紧凑，则抗爆性越好。

烯烃比相同碳数的直链烷烃的抗爆性好，爆性越好烯烃比相同碳数的直链烷烃的抗爆性好，而且，烯烃中的双键越接近分子链中间位置，其抗爆而且，烯烃中的双键越接近分子链中间位置，其抗爆性越好环烷烃比同碳数的正构烷烃的抗爆性好得多，性越好环烷烃比同碳数的正构烷烃的抗爆性好得多，但比异构烷烃的差环烷环上如带有侧链则抗爆性变但比异构烷烃的差环烷环上如带有侧链则抗爆性变差，侧链越长其辛烷值越低，如果侧链上有支链，则差，侧链越长其辛烷值越低，如果侧链上有支链，则其抗爆性有所改善芳香烃抗爆性在各类烃中是最好其抗爆性有所改善芳香烃抗爆性在各类烃中是最好的，许多芳香烃的辛烷值超过的，许多芳香烃的辛烷值超过100，带有侧链的芳烃的，带有侧链的芳烃的抗爆性差，其辛烷值随侧链的加长而降低抗爆性差，其辛烷值随侧链的加长而降低l        各种烃类组分互相调合时，其调合辛烷值并不一各种烃类组分互相调合时，其调合辛烷值并不一定与其调合比例呈线性关系其中，烷烃与烷烃或烷定与其调合比例呈线性关系其中，烷烃与烷烃或烷径与环烷烃的调合辛烷值与组成呈线性关系，而烷烃径与环烷烃的调合辛烷值与组成呈线性关系，而烷烃与芳烃或与烯烃的调合烷值与组成则不呈线性关系，与芳烃或与烯烃的调合烷值与组成则不呈线性关系，而且多数情况下有增值的效应。

可见，一般来说辛烷而且多数情况下有增值的效应可见，一般来说辛烷值并不有简单的可加性值并不有简单的可加性l        从馏分组成来看，由同一种原油蒸馏得到的直馏从馏分组成来看，由同一种原油蒸馏得到的直馏汽油馏分，其终馏点温度越低，抗爆也就越好不同汽油馏分，其终馏点温度越低，抗爆也就越好不同基属原油中的直馏汽油馏分由于化学组成不同，其辛基属原油中的直馏汽油馏分由于化学组成不同，其辛烷值有较大差别如，石蜡基的大庆原油的直馏汽油烷值有较大差别如，石蜡基的大庆原油的直馏汽油馏分由于其中正构烷烃的含量较高，其辛烷值很低，馏分由于其中正构烷烃的含量较高，其辛烷值很低，MON只有只有37，而环烷基的欢喜岭原油的直馏汽油馏分，而环烷基的欢喜岭原油的直馏汽油馏分由于含异构烷烃和环烷烃较多，其辛烷值就较高，由于含异构烷烃和环烷烃较多，其辛烷值就较高，MON为为60我国的原油大多为石蜡基的和中间基的，我国的原油大多为石蜡基的和中间基的，其直馏汽油抗爆性一般都达不到车用汽油抗爆性的要其直馏汽油抗爆性一般都达不到车用汽油抗爆性的要求，必须与辛烷值较高的催化裂化和催化重整汽油以求，必须与辛烷值较高的催化裂化和催化重整汽油以及高辛烷值的组分及高辛烷值的组分(烷基化油和甲基叔丁基醚等烷基化油和甲基叔丁基醚等)进行进行调合后才能作为商品出厂。

目前我国车用汽油的主要调合后才能作为商品出厂目前我国车用汽油的主要组分是催化裂化汽油，它因含有较多的芳香烃、异构组分是催化裂化汽油，它因含有较多的芳香烃、异构烷烃和烯烃，所以抗爆性较好，其烷烃和烯烃，所以抗爆性较好，其RON接近接近90l        为了改善汽油的抗爆性，还可用添加抗为了改善汽油的抗爆性，还可用添加抗爆剂的方法来提高其辛烷值自本世纪初以爆剂的方法来提高其辛烷值自本世纪初以来人们最常用的抗爆剂是四乙基铅来人们最常用的抗爆剂是四乙基铅[Pb(C2H5)4，简称，简称TEL]四乙基铅是剧毒四乙基铅是剧毒物质，能通过呼吸和接触使人中毒加铅汽物质，能通过呼吸和接触使人中毒加铅汽油中的铅随燃烧后的废气排人大气，会污染油中的铅随燃烧后的废气排人大气，会污染环境、危害人体为了保护环境、保障人体环境、危害人体为了保护环境、保障人体健康，近年来各国都严格限制汽油中的含铅健康，近年来各国都严格限制汽油中的含铅量，逐步禁止使用含铅汽油，推广使用无铅量，逐步禁止使用含铅汽油，推广使用无铅汽油l4．汽油机压缩比与爆震燃烧的关系．汽油机压缩比与爆震燃烧的关系l汽油机是否发生爆震燃烧，除取决于汽油抗汽油机是否发生爆震燃烧，除取决于汽油抗爆性外，同时也与汽油机的压缩比有密切关爆性外，同时也与汽油机的压缩比有密切关系。

汽油机的压缩比越大，压缩过程终了时系汽油机的压缩比越大，压缩过程终了时气缸内混合气的温度和压力就越高，这就大气缸内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聚大加速了未燃混合气中过氧化物的生成和聚积，使其更容易自燃，因而爆震的倾向增强积，使其更容易自燃，因而爆震的倾向增强所以，对于压缩比越大的汽油机就应该选用所以，对于压缩比越大的汽油机就应该选用抗爆性越好的汽油，才不致产生爆震燃烧抗爆性越好的汽油，才不致产生爆震燃烧也就是说，在压缩比较大的汽油机中需要用也就是说，在压缩比较大的汽油机中需要用辛烷值较高的汽油辛烷值较高的汽油l       提高汽油机的压缩比可以提高气缸内可燃气的爆发提高汽油机的压缩比可以提高气缸内可燃气的爆发压力，从而可提高汽油机的热效率和降低油耗因此，压力，从而可提高汽油机的热效率和降低油耗因此，汽油机是朝着提高压缩比的方向发展的本世纪汽油机是朝着提高压缩比的方向发展的本世纪20年代，年代，汽车刚出现时，其压缩比只有汽车刚出现时，其压缩比只有4～～5，而现在已达到，而现在已达到8～～10，相应所需汽油的，相应所需汽油的RON也从低于也从低于80提高至提高至90，甚至，甚至97。

表表4—5中所列为几种国产汽车的压缩比、所需辛烷值及中所列为几种国产汽车的压缩比、所需辛烷值及油耗表表4——5  几种国产汽车的压缩比、所需辛几种国产汽车的压缩比、所需辛烷值及油耗烷值及油耗车车    型型压缩比压缩比所需辛烷值所需辛烷值(RON)油耗，油耗，L／／100km标致标致5048.09011.0北京北京BJ2138.29011.0桑塔纳桑塔纳8.5939.0奥迪奥迪10010.0978.7l五、汽油的腐蚀性五、汽油的腐蚀性l汽油在使用和储运过程中均与金属相接汽油在使用和储运过程中均与金属相接触，为此要求控制汽油及其燃烧产物对触，为此要求控制汽油及其燃烧产物对金属的腐蚀性汽油中会引起腐蚀的物金属的腐蚀性汽油中会引起腐蚀的物质主要有硫及含硫化合物、有机酸和水质主要有硫及含硫化合物、有机酸和水溶性酸或碱等，现分述如下溶性酸或碱等，现分述如下l1.硫及含硫化合物硫及含硫化合物l硫及各类含硫化合物在燃烧后均生成硫及各类含硫化合物在燃烧后均生成SO2及及SO3，他们，他们对金属有腐蚀作用，特别是当温度较低遇冷凝水形成亚对金属有腐蚀作用，特别是当温度较低遇冷凝水形成亚硫酸及硫酸后，更具有强烈腐蚀性。

目前，国内在车用硫酸及硫酸后，更具有强烈腐蚀性目前，国内在车用汽油质量标准中规定其硫含量不大于汽油质量标准中规定其硫含量不大于0.1%从保护环从保护环境考虑，有的国家对硫含量规定不大于境考虑，有的国家对硫含量规定不大于0.05%l元素硫在常温下即对铜等有色金属有强烈的腐蚀作用，元素硫在常温下即对铜等有色金属有强烈的腐蚀作用，当温度较高时它对铁也能腐蚀汽油中所含的含硫化合当温度较高时它对铁也能腐蚀汽油中所含的含硫化合物中相当一部分是物中相当一部分是硫醇硫醇，硫醇不仅具有恶臭还有较强的，硫醇不仅具有恶臭还有较强的腐蚀性当汽油中不含硫醇时，元素硫的含量达到腐蚀性当汽油中不含硫醇时，元素硫的含量达到0.005%会引起铜片的腐蚀；而当汽油中含有会引起铜片的腐蚀；而当汽油中含有0.001%的的硫醇时，只要有硫醇时，只要有0.001%的元素硫就会在铜片上出现腐的元素硫就会在铜片上出现腐蚀为此，在汽油的质量标准中不仅规定了硫含量指标，蚀为此，在汽油的质量标准中不仅规定了硫含量指标，同时还规定硫醇含量不大于同时还规定硫醇含量不大于0.001%，以及铜片腐蚀试，以及铜片腐蚀试验验(50℃，，3h)符合要求。

符合要求l2.有机酸有机酸l汽油中的有机酸一般情况下主要是原油中原汽油中的有机酸一般情况下主要是原油中原来就含有的环烷酸，在储存过程中也可能由来就含有的环烷酸，在储存过程中也可能由于氧化而生成少量的有机酸这些有机酸对于氧化而生成少量的有机酸这些有机酸对金属有腐蚀作用，其中相对分子质量较小的金属有腐蚀作用，其中相对分子质量较小的有机酸腐蚀性更强汽油中有机酸的含量用有机酸腐蚀性更强汽油中有机酸的含量用酸度来表示，在汽油质量指标中规定其酸度酸度来表示，在汽油质量指标中规定其酸度不大于不大于3mg(KOH)／／100mLl3.水溶性酸或碱水溶性酸或碱l       正常生产出的汽油本不应该含有水溶性酸正常生产出的汽油本不应该含有水溶性酸或碱，但是，如果生产中控制不严，或在储或碱，但是，如果生产中控制不严，或在储存运输过程中容器不清洁，均有可能混入少存运输过程中容器不清洁，均有可能混入少量水溶性酸或碱水溶性酸对钢铁有强烈腐量水溶性酸或碱水溶性酸对钢铁有强烈腐蚀作用，水溶性碱则对铝及铝合金能强烈地蚀作用，水溶性碱则对铝及铝合金能强烈地腐蚀因此，汽油的质量指标中规定不允许腐蚀因此，汽油的质量指标中规定不允许含有水溶性酸或碱。

含有水溶性酸或碱l六、汽油产品的品种和牌号六、汽油产品的品种和牌号 l汽油按其用途分为车用汽油和航空汽油，各汽油按其用途分为车用汽油和航空汽油，各种汽油均按辛烷值划分牌号种汽油均按辛烷值划分牌号l我国车用汽油分为含铅汽油及无铅汽油两大我国车用汽油分为含铅汽油及无铅汽油两大类，按其研究法辛烷值类，按其研究法辛烷值(RON)含铅车用汽油含铅车用汽油分为分为90号、号、93号及号及97号三个牌号，无铅车用号三个牌号，无铅车用汽油分为汽油分为90号、号、93号及号及95号三个牌号，它们号三个牌号，它们分别适用于压缩比不同的各型汽油机我国分别适用于压缩比不同的各型汽油机我国车用无铅汽油的质量标准见表车用无铅汽油的质量标准见表4—6为了满足环保的要求，新的汽油规格正在制订中足环保的要求，新的汽油规格正在制订中l七、醇类汽油机燃料七、醇类汽油机燃料l在各种可以替代汽油的物质中，甲醇和乙醇在各种可以替代汽油的物质中，甲醇和乙醇是最有希望的燃料，它们可从天然气、煤或是最有希望的燃料，它们可从天然气、煤或植物转化而得这些醇类的辛烷值都相当高，植物转化而得这些醇类的辛烷值都相当高，甲醇的甲醇的RON／／MON为为114／／95，乙醇的为，乙醇的为111／／94，其调和辛烷值则更高。

在点燃式发动，其调和辛烷值则更高在点燃式发动机中，它们的动力性能接近于一般汽油醇机中，它们的动力性能接近于一般汽油醇类燃料在燃烧过程中不易生成积炭或冒黑烟，类燃料在燃烧过程中不易生成积炭或冒黑烟，发动机较为清洁使用醇类燃料时，排气中发动机较为清洁使用醇类燃料时，排气中污染物较少，对保护环境也是有利的污染物较少，对保护环境也是有利的l但是，由于醇类燃料含氧，其低发热值比一般但是，由于醇类燃料含氧，其低发热值比一般汽油的小很多；甲醇、乙醇沸点较低，易于蒸汽油的小很多；甲醇、乙醇沸点较低，易于蒸发，比一般汽油更容易产生气阻现象；同时，发，比一般汽油更容易产生气阻现象；同时，其蒸发潜热远大于一般汽油的，这会给寒区冬其蒸发潜热远大于一般汽油的，这会给寒区冬季汽车的冷起动带来困难；此外，醇类对金属季汽车的冷起动带来困难；此外，醇类对金属有一定的腐蚀性，对橡胶及塑料部件也易产生有一定的腐蚀性，对橡胶及塑料部件也易产生不良影响所以，在使用醇类燃料时，发动机不良影响所以，在使用醇类燃料时，发动机需要作相应的改装尚需指出，甲醇具有毒性，需要作相应的改装尚需指出，甲醇具有毒性，饮后会使人眼睛失明，饮量多时可以致死。

吸饮后会使人眼睛失明，饮量多时可以致死吸入甲醇蒸气或长期与甲醇蒸汽接触也会引起中入甲醇蒸气或长期与甲醇蒸汽接触也会引起中毒，因此在使用中应特别注意防毒此外，醇毒，因此在使用中应特别注意防毒此外，醇类易溶于水，在储运过程中容易发生损耗类易溶于水，在储运过程中容易发生损耗l目前，国内外单纯用醇类作为汽油机燃料的情目前，国内外单纯用醇类作为汽油机燃料的情况还较少，但将醇类作为高辛烷值组分以一定况还较少，但将醇类作为高辛烷值组分以一定比例掺人汽油以提高其抗爆性的情况则逐渐增比例掺人汽油以提高其抗爆性的情况则逐渐增多含有醇类多含有醇类15%以下的汽油在原汽油机上以下的汽油在原汽油机上(不需改造不需改造)就可使用低分子醇与汽油调合时就可使用低分子醇与汽油调合时必须使其相溶而不分层，其相溶性取决于基础必须使其相溶而不分层，其相溶性取决于基础汽油的组成、醇浓度以及调合油中的水分烃汽油的组成、醇浓度以及调合油中的水分烃类中芳烃与醇的互溶性最好，饱和烃最差水类中芳烃与醇的互溶性最好，饱和烃最差水分的存在能迅速恶化调合油的相溶性所以在分的存在能迅速恶化调合油的相溶性所以在汽油中掺人低分子醇的量不能过多，一般应低汽油中掺人低分子醇的量不能过多，一般应低于于15%，同时还需加入少量高级醇类等作为助，同时还需加入少量高级醇类等作为助溶剂，以增加其稳定性，避免分相。

溶剂，以增加其稳定性，避免分相l八、新配方汽油八、新配方汽油l如前所述，从汽油的馏分组成上看，较轻的馏如前所述，从汽油的馏分组成上看，较轻的馏分抗爆性较好；从化学组成上看，芳香烃、分抗爆性较好；从化学组成上看，芳香烃、异构烷烃和烯烃的辛烷值较高；此外，加入异构烷烃和烯烃的辛烷值较高；此外，加入抗爆剂可提高汽油的辛烷值所以，本世纪抗爆剂可提高汽油的辛烷值所以，本世纪30年代到年代到70年代近半个世纪中炼油工业的发年代近半个世纪中炼油工业的发展是遵循这个方向来生产高辛烷值汽油的展是遵循这个方向来生产高辛烷值汽油的如将丁烷掺加入汽油以增加其轻组分含量，如将丁烷掺加入汽油以增加其轻组分含量，用催化重整等工艺以增加汽油中芳烃的含量，用催化重整等工艺以增加汽油中芳烃的含量，以及用加四乙基铅的方法来改善汽油的抗爆以及用加四乙基铅的方法来改善汽油的抗爆性等等l80年代以后，环境保护日益受到重视，而上述的有些年代以后，环境保护日益受到重视，而上述的有些提高汽油辛烷值的方法正好是与这种要求背道而驰的提高汽油辛烷值的方法正好是与这种要求背道而驰的其中，四乙基铅是危害人体健康的剧毒物质，苯和某其中，四乙基铅是危害人体健康的剧毒物质，苯和某些其他芳烃是有毒性的，丁烷等轻组分则易于挥发并些其他芳烃是有毒性的，丁烷等轻组分则易于挥发并在阳光照射下与氧化氮发生光化学反应生成臭氧，污在阳光照射下与氧化氮发生光化学反应生成臭氧，污染空气，过多的烯烃也会产生有害物质。

染空气，过多的烯烃也会产生有害物质l为了解决随着汽车拥有量不断扩大而引起的日益严重为了解决随着汽车拥有量不断扩大而引起的日益严重的环境污染问题，近年来，世界各国相继提出降低汽的环境污染问题，近年来，世界各国相继提出降低汽油的含铅量直至完全禁止加铅的要求，并正在逐步实油的含铅量直至完全禁止加铅的要求，并正在逐步实施此外，美国还于施此外，美国还于1990年提出了空气净化法修正案，年提出了空气净化法修正案，从保护环境的角度，对汽车排放的从保护环境的角度，对汽车排放的SOx、、NOx、、CO、、挥发性有机化合物挥发性有机化合物(简称为简称为VOC)及微粒等污染物提出及微粒等污染物提出了更为严格的限制这样对汽油的要求就更为苛刻，了更为严格的限制这样对汽油的要求就更为苛刻，要求显著降低其中芳烃、硫等的含量及汽油的蒸气压，要求显著降低其中芳烃、硫等的含量及汽油的蒸气压，要求限制汽油中的烯烃含量而其抗爆指数仍需保持在要求限制汽油中的烯烃含量而其抗爆指数仍需保持在87以上l       为了使汽油既达到上述从环境保护角度提出的要求，为了使汽油既达到上述从环境保护角度提出的要求，又具有较好的抗爆性，目前所采取的措施主要是掺入又具有较好的抗爆性，目前所采取的措施主要是掺入一定量的醚类化合物。

从表一定量的醚类化合物从表4—7可见，甲基叔丁基醚可见，甲基叔丁基醚(简称简称MTBE)和叔戊基甲基醚和叔戊基甲基醚(简称简称TAME)这两种醚类这两种醚类的辛烷值都很高，其调和辛烷值更高的辛烷值都很高，其调和辛烷值更高(见表见表4—8)，其中，其中目前最常用的是目前最常用的是MTBE这些醚类化合物都能与烃类这些醚类化合物都能与烃类完全互溶，具有良好的化学稳定性，蒸气压也不高，完全互溶，具有良好的化学稳定性，蒸气压也不高，加入汽油中还有助于降低汽油机排放废气中的污染物加入汽油中还有助于降低汽油机排放废气中的污染物的含量这样，醚类便成为新配方汽油的关键组分，的含量这样，醚类便成为新配方汽油的关键组分，美国的新配方汽油规格要求汽油的含氧量不小于美国的新配方汽油规格要求汽油的含氧量不小于2%或或2.7%最近，有些研究结果表明最近，有些研究结果表明MTBE也可能危害人也可能危害人体健康，因此，是否允许在汽油中加入体健康，因此，是否允许在汽油中加入MTBE又成为又成为一个有争议的问题，已有人建议应限制一个有争议的问题，已有人建议应限制MTBE的用量的用量甚至是建议禁止在汽油中加入甚至是建议禁止在汽油中加入MTBE。

l                第二节第二节  柴柴    油油l柴油是压燃式发动机的燃料根据柴油机柴油是压燃式发动机的燃料根据柴油机转速的不同，应使用不同类型的柴油转速的不同，应使用不同类型的柴油l转速为转速为1000r／／min以上的高速柴油机以轻以上的高速柴油机以轻柴油为燃料，柴油为燃料，l转速转速500～～1000r／／min的中速柴油机及转的中速柴油机及转速低于速低于500r／／min的低速柴油机则使用重的低速柴油机则使用重柴油l本节中涉及的主要是轻柴油本节中涉及的主要是轻柴油l一、柴油机一、柴油机(压燃式发动机压燃式发动机)的工作过程的工作过程及其对燃料的使用要求及其对燃料的使用要求l柴油机主要用于农用机械、重型车辆、柴油机主要用于农用机械、重型车辆、坦克、铁路机车、船舶舰艇、工程和矿坦克、铁路机车、船舶舰艇、工程和矿山机械等山机械等l1、柴油机的工作过程、柴油机的工作过程l柴油机的工作循环和汽油机基本一样，有进气、柴油机的工作循环和汽油机基本一样，有进气、压缩、膨胀作功和排气四个过程其主要的差别压缩、膨胀作功和排气四个过程其主要的差别是：是：l（（1）柴油机的压缩比约高于汽油机的一倍，一）柴油机的压缩比约高于汽油机的一倍，一般为般为16～～20。

这样，压缩后气体的温度、压力都这样，压缩后气体的温度、压力都比较高，可达到比较高，可达到500～～700℃、、3～～5MPa，此温度，此温度超过柴油的自燃点超过柴油的自燃点l（（2）柴油是用高压油泵喷人气缸中，经雾化后）柴油是用高压油泵喷人气缸中，经雾化后的细小油滴便与被压缩的高温空气混合，并迅速的细小油滴便与被压缩的高温空气混合，并迅速蒸发汽化、自燃发火，不象汽油机那样需要用电蒸发汽化、自燃发火，不象汽油机那样需要用电火花点火其燃烧气体温度高达火花点火其燃烧气体温度高达1500～～2000C，，压力猛增至压力猛增至5～～12MPa，随之即膨胀作功随之即膨胀作功l柴油机与汽油机的这些差别导致柴油和汽油的柴油机与汽油机的这些差别导致柴油和汽油的质量指标显著不同质量指标显著不同l由于柴油机的压缩比及气缸内的温度和压力都由于柴油机的压缩比及气缸内的温度和压力都显著高于汽油机的，因此其效率一般比汽油机显著高于汽油机的，因此其效率一般比汽油机高，当二者功率相同时，柴油机可节约燃料高，当二者功率相同时，柴油机可节约燃料20%～～30%l目前，有不少柴油机采用增压技术柴油机增目前，有不少柴油机采用增压技术。

柴油机增压就是将空气在进入气缸前进行压缩，提高进压就是将空气在进入气缸前进行压缩，提高进入气缸内空气的密度，以增加充气量，相应便入气缸内空气的密度，以增加充气量，相应便可增加每循环的燃料供应量，从而提高柴油机可增加每循环的燃料供应量，从而提高柴油机的功率和经济性同时，由于采用增压技术能的功率和经济性同时，由于采用增压技术能使柴油机气缸内的燃烧温度提高，因而可降低使柴油机气缸内的燃烧温度提高，因而可降低CO及未燃烃等污染物的排放量，有利于保护及未燃烃等污染物的排放量，有利于保护环境l2．柴油机燃料的使用要求．柴油机燃料的使用要求l柴油是可用作压燃式发动机燃料的石油轻质柴油是可用作压燃式发动机燃料的石油轻质馏分，其使用要求主要有：馏分，其使用要求主要有：l①①具有良好的雾化性能、蒸发性能和燃烧性具有良好的雾化性能、蒸发性能和燃烧性能l②②具有良好的燃料供给性能具有良好的燃料供给性能l③③对机件没有腐蚀和磨损作用对机件没有腐蚀和磨损作用l④④良好的储存安定性和热安定性良好的储存安定性和热安定性l二、柴油的燃烧性二、柴油的燃烧性l柴油的燃烧性好是指喷人燃烧室内与高温空柴油的燃烧性好是指喷人燃烧室内与高温空气形成均匀的可燃混合气之后，能在较短的气形成均匀的可燃混合气之后，能在较短的时间内发火自燃并正常地完全燃烧。

时间内发火自燃并正常地完全燃烧l1．柴油机内燃料的燃烧过程．柴油机内燃料的燃烧过程l柴油在发动机内的燃烧过程，从喷油开始到柴油在发动机内的燃烧过程，从喷油开始到全部燃烧为止，大体可分为四个阶段其气全部燃烧为止，大体可分为四个阶段其气缸中压力与活塞所处的位置缸中压力与活塞所处的位置(用曲轴的转角来用曲轴的转角来表示表示)的关系如图的关系如图4—4所示l(1)滞燃期滞燃期(发火延迟期发火延迟期)l滞燃期是指从喷油开始滞燃期是指从喷油开始(图图4—4中中A点点)到混合气开始着到混合气开始着火火(即图即图4—4中中B点点)之间的一段时间这个时期极短，之间的一段时间这个时期极短，只有只有1～～3ms在这一时期的前段，柴油喷人气缸后进在这一时期的前段，柴油喷人气缸后进行雾化、受热、蒸发、扩散以及与空气混合而形成可行雾化、受热、蒸发、扩散以及与空气混合而形成可燃混合气等一系列燃烧前的物理过程，所以，这段时燃混合气等一系列燃烧前的物理过程，所以，这段时间又称为间又称为物理延迟物理延迟在这一时期的后段，燃料受热后在这一时期的后段，燃料受热后开始进行燃烧前的氧化链反应，生成过氧化物，过氧开始进行燃烧前的氧化链反应，生成过氧化物，过氧化物达到一定浓度便自燃着火，这就是化物达到一定浓度便自燃着火，这就是化学延迟化学延迟。

这这两种延迟互相影响，在时间上是部分重叠的滞燃期两种延迟互相影响，在时间上是部分重叠的滞燃期虽然很短促，但它对发动机的工作有决定性的影响虽然很短促，但它对发动机的工作有决定性的影响因为在这一时期结束时，气缸内已积累了一定量的柴因为在这一时期结束时，气缸内已积累了一定量的柴油，而且经过了不同程度的物理的和化学的准备，一油，而且经过了不同程度的物理的和化学的准备，一旦发火后，燃烧极为迅速由此可见，旦发火后，燃烧极为迅速由此可见，滞燃期越长，滞燃期越长，发火前喷人的柴油越多，自行发火后，大量柴油在气发火前喷人的柴油越多，自行发火后，大量柴油在气缸内同时燃烧，会导致气缸内的压力和温度都急剧升缸内同时燃烧，会导致气缸内的压力和温度都急剧升高，造成发动机工作粗暴，甚至出现敲缸现象高，造成发动机工作粗暴，甚至出现敲缸现象l因此，缩短滞燃期有利于改善柴油机的燃烧性能，因此，缩短滞燃期有利于改善柴油机的燃烧性能，这就要求燃料具有这就要求燃料具有较低的自燃点较低的自燃点，发动机应具有，发动机应具有较高的压缩比较高的压缩比以及以及较高的进气温度较高的进气温度等等l(2)急燃期急燃期l这是指发动机中柴油开始燃烧这是指发动机中柴油开始燃烧(图图4—4中的中的B点点)直至气缸中压力不再急剧升高为止直至气缸中压力不再急剧升高为止(图图4—4中中的的C点点)的时间。

在急燃期内，燃料着火燃烧，的时间在急燃期内，燃料着火燃烧，其燃烧速度极快，单位时间内放出的热量很其燃烧速度极快，单位时间内放出的热量很多，气缸内温度和压力上升很快，压力升高多，气缸内温度和压力上升很快，压力升高速率的大小对柴油机的工作影响很大急燃速率的大小对柴油机的工作影响很大急燃期中压力上升的速率取决于滞燃期的长短，期中压力上升的速率取决于滞燃期的长短，滞燃期越短，发动机的工作越柔和，如滞燃滞燃期越短，发动机的工作越柔和，如滞燃期过长，着火前喷人的柴油积累过多，一旦期过长，着火前喷人的柴油积累过多，一旦燃烧起来则温度、压力就会上升过快而气燃烧起来则温度、压力就会上升过快而气缸内的压力上升速率过快，发动机工作就会缸内的压力上升速率过快，发动机工作就会出现粗暴现象，严重时会发出金属敲击声，出现粗暴现象，严重时会发出金属敲击声，导致机件磨损的加剧甚至损坏导致机件磨损的加剧甚至损坏l(3)缓燃期缓燃期(主燃期主燃期)l缓燃期是柴油机中燃烧过程的主要阶段，大量的缓燃期是柴油机中燃烧过程的主要阶段，大量的燃料燃料(约占约占50%—60%)是在这时期内烧掉的所是在这时期内烧掉的所谓缓燃期就是指从气缸压力不再急剧升高时起，谓缓燃期就是指从气缸压力不再急剧升高时起，到压力开始迅速下降时到压力开始迅速下降时(通常也即喷油终止时通常也即喷油终止时)为为止的这一段时间，相当于图止的这一段时间，相当于图4—4中中CD段。

段l这个时期的特点是气缸内的压力变化不大，在后这个时期的特点是气缸内的压力变化不大，在后期还稍有下降经过急燃期后，气缸中的压力、期还稍有下降经过急燃期后，气缸中的压力、温度都已上升得很高，这时喷人的燃料的发火延温度都已上升得很高，这时喷人的燃料的发火延迟期大大缩短，几乎随喷随着火燃料在柴油机迟期大大缩短，几乎随喷随着火燃料在柴油机中燃烧时应保证在缓燃期内燃烧掉大部，从而取中燃烧时应保证在缓燃期内燃烧掉大部，从而取得较大的功率和较高的效率，而最大压力又不致得较大的功率和较高的效率，而最大压力又不致过高l(4)后燃期后燃期l后燃期是燃烧的最后阶段，指从压力迅速下降到燃烧结后燃期是燃烧的最后阶段，指从压力迅速下降到燃烧结束为止，约相当于图束为止，约相当于图4—4中的中的DE段在后燃期中，喷段在后燃期中，喷油虽已停止，气缸中尚未燃完的燃料仍继续燃烧但此油虽已停止，气缸中尚未燃完的燃料仍继续燃烧但此时的燃烧是在膨胀过程中进行的，压力和温度都逐渐降时的燃烧是在膨胀过程中进行的，压力和温度都逐渐降低，这样会使能量利用效率降低因此，后燃期中释出低，这样会使能量利用效率降低因此，后燃期中释出的热量不宜超过燃料释放出的全部热量的的热量不宜超过燃料释放出的全部热量的20%。

l由此可见，柴油在柴油机中的燃烧与汽油在汽油机中的由此可见，柴油在柴油机中的燃烧与汽油在汽油机中的燃烧是有原则区别的，前者是靠自燃发火，后者是靠点燃烧是有原则区别的，前者是靠自燃发火，后者是靠点火燃烧也就是说从燃烧角度看，对柴油的要求是自燃火燃烧也就是说从燃烧角度看，对柴油的要求是自燃点低，容易自燃，而对汽油则要求其自燃点高，难于自点低，容易自燃，而对汽油则要求其自燃点高，难于自燃当柴油的自燃点过高时，会造成滞燃期过长，着火燃当柴油的自燃点过高时，会造成滞燃期过长，着火前气缸中积累燃料太多，急燃期压力升高太猛，因而使前气缸中积累燃料太多，急燃期压力升高太猛，因而使燃烧粗暴，导致敲缸，这种情况发生在燃烧阶段的初期；燃烧粗暴，导致敲缸，这种情况发生在燃烧阶段的初期；而汽油机的爆震则是由于汽油的自燃点过低而引起的，而汽油机的爆震则是由于汽油的自燃点过低而引起的，这种情况并不发生在燃烧阶段的初期，而是出现在火焰这种情况并不发生在燃烧阶段的初期，而是出现在火焰的传播过程中，如图的传播过程中，如图4—5所示l2．评定柴油发火性能的指标．评定柴油发火性能的指标——十六烷值十六烷值l十六烷值是衡量燃料在压燃式发动机中发火十六烷值是衡量燃料在压燃式发动机中发火性能的指标。

十六烷值高，表明该燃料在柴性能的指标十六烷值高，表明该燃料在柴油机中发火性能好，滞燃期短，燃烧均匀且油机中发火性能好，滞燃期短，燃烧均匀且完全，发动机工作平稳十六烷值低则表明完全，发动机工作平稳十六烷值低则表明燃料发火困难，滞燃期长，发动机工作状态燃料发火困难，滞燃期长，发动机工作状态粗暴但十六烷值过高，也将会由于局部不粗暴但十六烷值过高，也将会由于局部不完全燃烧，而产生少量黑色排烟不同转速完全燃烧，而产生少量黑色排烟不同转速的柴油机对柴油的十六烷值有不同的要求的柴油机对柴油的十六烷值有不同的要求高速柴油机的燃料其十六烷值应在高速柴油机的燃料其十六烷值应在40～～60，，一般使用一般使用40～～45的燃料；中速柴油机可使用的燃料；中速柴油机可使用具有具有30～～35的燃料；对于低速柴油机，即使的燃料；对于低速柴油机，即使用十六烷值低于用十六烷值低于25的燃料，其燃烧也不会发的燃料，其燃烧也不会发生特殊的困难生特殊的困难l和汽油的辛烷值相似，柴油的十六烷值也是在标准的和汽油的辛烷值相似，柴油的十六烷值也是在标准的试验用单缸柴油机中测定的所用的标准燃料是试验用单缸柴油机中测定的所用的标准燃料是正十正十六烷和六烷和α—甲基萘甲基萘(或七甲基壬烷或七甲基壬烷)。

正十六烷具有很短正十六烷具有很短的发火延迟期，自燃性能很好，因而规定其十六烷值的发火延迟期，自燃性能很好，因而规定其十六烷值为为100而α—甲基萘的发火延迟期很长，自燃性能很甲基萘的发火延迟期很长，自燃性能很差，规定其十六烷值为差，规定其十六烷值为0(七甲基壬烷的十六烷值为七甲基壬烷的十六烷值为15)将这两种化合物按不同比例掺合，即可配成各种十六将这两种化合物按不同比例掺合，即可配成各种十六烷值不同的标准燃料把所测燃料与标准燃料进行对烷值不同的标准燃料把所测燃料与标准燃料进行对比，与其发火性能相同的标准燃料的十六烷值即为所比，与其发火性能相同的标准燃料的十六烷值即为所测燃料的十六烷值测燃料的十六烷值l我国石油产品标准中规定轻柴油的十六烷值一般不低我国石油产品标准中规定轻柴油的十六烷值一般不低于于45，对于由中间基原油生产或混有催化裂化组分的，对于由中间基原油生产或混有催化裂化组分的轻柴油则其十六烷值允许不低于轻柴油则其十六烷值允许不低于40l在没有条件直接测定燃料的十六烷值的情况在没有条件直接测定燃料的十六烷值的情况下，可用下列经验公式从柴油的理化性质来下，可用下列经验公式从柴油的理化性质来关联其燃烧性能。

关联其燃烧性能l(1)柴油指数柴油指数l柴油指数柴油指数=式中的式中的A表示其苯胺点表示其苯胺点(℃)，苯胺点是等体积，苯胺点是等体积的油样和苯胺混合时能完全互溶的最低温度的油样和苯胺混合时能完全互溶的最低温度同一柴油油样的柴油指数和十六烷值并不相等，同一柴油油样的柴油指数和十六烷值并不相等，但两者的数值比较接近但两者的数值比较接近l(2)十六烷指数十六烷指数l十六烷指数十六烷指数=162.41           －－418.51l式中为柴油的式中为柴油的50%馏出温度馏出温度(℃)，为柴油在，为柴油在20℃时的密度时的密度(g／／cm3)同一柴油的十六烷同一柴油的十六烷指数一般与十六烷值也比较接近指数一般与十六烷值也比较接近l(3)十六烷值计算公式十六烷值计算公式l我国石油商业部门根据我国柴油性质的大量我国石油商业部门根据我国柴油性质的大量实测数据回归出如下相对密度与十六烷值的实测数据回归出如下相对密度与十六烷值的关联式：关联式：l十六烷值十六烷值=442.8－－462.9l此式的平均偏差为此式的平均偏差为±3.5l3．柴油的十六烷值与化学组成的关系．柴油的十六烷值与化学组成的关系l柴油的十六烷值决定于它的化学组成，各种烃柴油的十六烷值决定于它的化学组成，各种烃类的十六烷值显著不同，其大体规律如下：类的十六烷值显著不同，其大体规律如下：l(1)烷烃烷烃l正构烷烃的十六烷值最高，并且，相对分子质正构烷烃的十六烷值最高，并且，相对分子质量越大，十六烷值越高。

碳数相同的异构烷烃量越大，十六烷值越高碳数相同的异构烷烃的十六烷值比正构烷烃的低相对分子质量相的十六烷值比正构烷烃的低相对分子质量相同的异构烷烃，其十六烷值随支链数的增加而同的异构烷烃，其十六烷值随支链数的增加而降低然而，单取代基和许多二取代基异构烷降低然而，单取代基和许多二取代基异构烷烃的十六烷值在烃的十六烷值在40～～70之间，也具有较好的自之间，也具有较好的自燃性l(2)烯烃烯烃l正构烯烃有相当高的十六烷值，但稍低于相应正构烯烃有相当高的十六烷值，但稍低于相应的正构烷烃支链的影响与烷烃相似的正构烷烃支链的影响与烷烃相似l(3)环烷烃环烷烃l环烷烃的十六烷值低于碳数相同的正构烷烃和正环烷烃的十六烷值低于碳数相同的正构烷烃和正构烯烃，有侧链的环烷烃的十六烷值比无侧链的构烯烃，有侧链的环烷烃的十六烷值比无侧链的环烷烃的更低环烷烃的更低l(4)芳香烃芳香烃l无侧链或短侧链的芳香烃的十六烷值最低，且环无侧链或短侧链的芳香烃的十六烷值最低，且环数越多，十六烷值越低带有较长侧链的芳香烃数越多，十六烷值越低带有较长侧链的芳香烃的十六烷值则相对较高，而且随侧链链长的增长的十六烷值则相对较高，而且随侧链链长的增长其十六烷值增高。

碳数相同的直链烷基芳烃比有其十六烷值增高碳数相同的直链烷基芳烃比有支链的烷基芳烃的十六烷值高支链的烷基芳烃的十六烷值高l各种烃类十六烷值的不同，主要是反映其自燃性各种烃类十六烷值的不同，主要是反映其自燃性质的差别由表质的差别由表4—9可见，正构烷烃的十六烷值可见，正构烷烃的十六烷值高是由于其自燃点低，而芳香烃的十六烷值低则高是由于其自燃点低，而芳香烃的十六烷值低则是由于其自燃点高据研究，燃料的十六烷值与是由于其自燃点高据研究，燃料的十六烷值与自燃点之间有如图自燃点之间有如图4—6所示的对应关系所示的对应关系l由于化学组成的差异，产自石蜡基原油由于化学组成的差异，产自石蜡基原油的直馏柴油的十六烷值显然要比产自环的直馏柴油的十六烷值显然要比产自环烷基原油的高如表烷基原油的高如表4—10所示，大庆、所示，大庆、华北等石蜡基原油中柴油馏分的十六烷华北等石蜡基原油中柴油馏分的十六烷值接近值接近70，而环烷基的羊三木原油中柴，而环烷基的羊三木原油中柴油馏分的十六烷值，还不到油馏分的十六烷值，还不到40l三、柴油的蒸发性三、柴油的蒸发性l1．柴油的蒸发性对柴油机工作的影响．柴油的蒸发性对柴油机工作的影响l柴油在柴油机气缸中发火和燃烧都是在气态下进行柴油在柴油机气缸中发火和燃烧都是在气态下进行的，因而必须先行汽化并与空气形成可燃混合气后，的，因而必须先行汽化并与空气形成可燃混合气后，才能使柴油机起动和正常工作。

所以柴油的滞燃期才能使柴油机起动和正常工作所以柴油的滞燃期不单是取决于其十六烷值，同时还受其蒸发性的影不单是取决于其十六烷值，同时还受其蒸发性的影响l柴油机内可燃混合气形成的速度主要由柴油的蒸发柴油机内可燃混合气形成的速度主要由柴油的蒸发速度决定，而柴油蒸发速度的快慢，又由燃烧室内速度决定，而柴油蒸发速度的快慢，又由燃烧室内空气温度的高低和柴油馏分的轻重所决定温度越空气温度的高低和柴油馏分的轻重所决定温度越高，轻馏分越多，则蒸发速度越快柴油机的转速高，轻馏分越多，则蒸发速度越快柴油机的转速越快，它的每一工作循环的时间越短，要求柴油的越快，它的每一工作循环的时间越短，要求柴油的蒸发速度越快，所用的馏分也就应该越轻蒸发速度越快，所用的馏分也就应该越轻l如柴油的馏分过重，则蒸发速度太慢，从而使如柴油的馏分过重，则蒸发速度太慢，从而使燃烧不完全，导致功率下降、油耗增大以及润燃烧不完全，导致功率下降、油耗增大以及润滑油被稀释而磨损加重若柴油的馏分过轻，滑油被稀释而磨损加重若柴油的馏分过轻，则由于蒸发速度太快而使发动机气缸压力急剧则由于蒸发速度太快而使发动机气缸压力急剧上升，从而导致柴油机的工作不稳定。

上升，从而导致柴油机的工作不稳定l由于柴油机可燃混合气的形成与气缸内的空气由于柴油机可燃混合气的形成与气缸内的空气运动有关，所以，不同类型燃烧室的柴油机对运动有关，所以，不同类型燃烧室的柴油机对柴油蒸发性能的要求也有所差异柴油蒸发性能的要求也有所差异l由于对柴油需求的日益增多，为了多产柴油，由于对柴油需求的日益增多，为了多产柴油，其馏程趋向于放宽我国轻柴油的馏程一般控其馏程趋向于放宽我国轻柴油的馏程一般控制在制在180～～380℃范围内l2．评定柴油蒸发性的指标．评定柴油蒸发性的指标l(1)馏程馏程l柴油的馏程是按柴油的馏程是按GB／／T6536规定的方法测定规定的方法测定的，主要的项目是的，主要的项目是50%和和90%馏出温度馏出温度l①①50%馏出温度：馏出温度：l50%馏出温度越低，说明柴油中的轻馏分越馏出温度越低，说明柴油中的轻馏分越多，使柴油机易于起动我国国家标准规定多，使柴油机易于起动我国国家标准规定轻柴油的轻柴油的50%馏出温度不高于馏出温度不高于300℃研究表明，柴油中小于明，柴油中小于300℃馏分的含量对耗油量的馏分的含量对耗油量的影响很大，小于影响很大，小于300℃馏分含量越高，则耗油馏分含量越高，则耗油量越小，如表量越小，如表4—11所示。

所示l表表4—11  柴油中柴油中<300℃馏分含量与耗油量的关系馏分含量与耗油量的关系l柴油中小于柴油中小于300℃馏分含量，％馏分含量，％          39         34          20l相对耗油量，％相对耗油量，％                                   100       114         131②②90%馏出温度及馏出温度及95%馏出温度：馏出温度：90%馏出温度及馏出温度及95%馏出温度越低，说明柴油馏出温度越低，说明柴油中的重馏分越少我国国家标准规定轻柴油的中的重馏分越少我国国家标准规定轻柴油的90%馏出温度不高于馏出温度不高于355℃，，95%馏出温度不高馏出温度不高于于365℃l(2)闪点闪点l闪点是指石油产品在规定的条件下，加热到其闪点是指石油产品在规定的条件下，加热到其蒸汽和空气的混合物与火焰接触时会发生闪火蒸汽和空气的混合物与火焰接触时会发生闪火现象的最低温度闪点的测定方法有闭口杯法现象的最低温度闪点的测定方法有闭口杯法和开口杯法两种为了控制柴油的蒸发性不致和开口杯法两种为了控制柴油的蒸发性不致过强，国家标准中规定了各号柴油的闭口杯法过强，国家标准中规定了各号柴油的闭口杯法闪点，要求闪点，要求﹣35号及号及﹣50号轻柴油的闪点不低号轻柴油的闪点不低于于45℃，，﹣20号轻柴油的闪点不低于号轻柴油的闪点不低于60℃，其，其余各牌号的柴油的闪点均要求不低于余各牌号的柴油的闪点均要求不低于65℃。

从从储存和运输来看，馏分过轻的柴油不仅蒸发损储存和运输来看，馏分过轻的柴油不仅蒸发损失大，而且也不安全所以柴油的闪点也是保失大，而且也不安全所以柴油的闪点也是保证安全性的指标证安全性的指标l四、柴油的流动性四、柴油的流动性l1．粘度．粘度l柴油的粘度对在柴油机中供油量的大小以及雾化的好坏柴油的粘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有密切的关系l柴油的粘度过小时，就容易从高压油泵的柱塞和泵筒之柴油的粘度过小时，就容易从高压油泵的柱塞和泵筒之间的间隙中漏出，因而会使喷入气缸的燃料减少，造成间的间隙中漏出，因而会使喷入气缸的燃料减少，造成发动机功率下降同时，柴油的粘度越小，雾化后液滴发动机功率下降同时，柴油的粘度越小，雾化后液滴直径就越小，喷出的油流射程也越短，因而不能与气缸直径就越小，喷出的油流射程也越短，因而不能与气缸中全部空气均匀混合，会造成燃烧不完全中全部空气均匀混合，会造成燃烧不完全l柴油的粘度过大会造成供油困难，同时，喷出的油滴的柴油的粘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，使油滴的有效蒸发面积减直径过大，油流的射程过长，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。

烧不完全、燃料的消耗量增大l所以，在柴油的质量标准中对各种牌号柴油都规定了允所以，在柴油的质量标准中对各种牌号柴油都规定了允许的粘度范围柴油的粘度大小与柴油的化学组成有关许的粘度范围柴油的粘度大小与柴油的化学组成有关一般含烷烃较多的石蜡基原油的柴油粘度较小，而环烷一般含烷烃较多的石蜡基原油的柴油粘度较小，而环烷基原油的柴油粘度较大基原油的柴油粘度较大l2．低温流动性．低温流动性l柴油在低温下的流动性能，不仅关系到柴油机燃柴油在低温下的流动性能，不仅关系到柴油机燃料供给系统在低温下能否正常供油，而且与柴油料供给系统在低温下能否正常供油，而且与柴油在低温下的储存、运输等作业能否正常进行有密在低温下的储存、运输等作业能否正常进行有密切的关系柴油的低温流动性与其化学组成有关，切的关系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我国评定柴油低温流动性能的指标为凝点(或倾点或倾点)和冷滤点和冷滤点l(1)凝点凝点l我国的轻柴油质量标准中规定了按我国的轻柴油质量标准中规定了按GB／／T510测定测定的凝点。

凝点是在规定的实验条件下，试样开始失的凝点凝点是在规定的实验条件下，试样开始失去流动性的温度因为柴油在凝固之前先已出现石去流动性的温度因为柴油在凝固之前先已出现石蜡晶体，所以严格说来凝点并不能确切表明柴油实蜡晶体，所以严格说来凝点并不能确切表明柴油实际使用的最低温度际使用的最低温度l(2)冷滤点冷滤点l冷滤点是指按照冷滤点是指按照SH／／T0248规定的测定条件，当试规定的测定条件，当试油通过过渡器的流量每分钟不足油通过过渡器的流量每分钟不足20mL时的最高温时的最高温度由于冷滤点测定的条件近似于使用条件，所以度由于冷滤点测定的条件近似于使用条件，所以可以用来粗略地判断柴油可能使用的最低温度冷可以用来粗略地判断柴油可能使用的最低温度冷滤点高低与柴油的低温粘度和含蜡量有关低温下滤点高低与柴油的低温粘度和含蜡量有关低温下的粘度大或出现的蜡结晶多，都会使柴油的冷滤点的粘度大或出现的蜡结晶多，都会使柴油的冷滤点升高l五、柴油的安定性、腐蚀性和洁净度五、柴油的安定性、腐蚀性和洁净度l1．柴油的安定性．柴油的安定性l柴油的安定性一般是用总不溶物和柴油的安定性一般是用总不溶物和10%蒸余物残炭来蒸余物残炭来评定的，安定性差的柴油在储存中颜色容易变深，甚评定的，安定性差的柴油在储存中颜色容易变深，甚至产生沉淀。

严重时会造成喷油嘴和滤清器堵塞等，至产生沉淀严重时会造成喷油嘴和滤清器堵塞等，并导致气缸中沉积物增加、磨损加剧并导致气缸中沉积物增加、磨损加剧10%蒸余物残蒸余物残炭可在一定程度上大致反映柴油在喷油嘴和气缸零件炭可在一定程度上大致反映柴油在喷油嘴和气缸零件上形成积炭的倾向我国轻柴油一等品的质量标准中上形成积炭的倾向我国轻柴油一等品的质量标准中规定总不溶物不能大于规定总不溶物不能大于2.0mg／／100mL、、10%蒸余物残蒸余物残炭不大于炭不大于0.3%对于轻柴油优等品还规定碘值不大于对于轻柴油优等品还规定碘值不大于6g(I)／／100gl柴油的安定性取决于其化学组成二烯烃、多环芳烃柴油的安定性取决于其化学组成二烯烃、多环芳烃和含硫、含氮化合物都是不安定组分，它们能使发动和含硫、含氮化合物都是不安定组分，它们能使发动机中沉积物的数量显著增加因此，必须通过各种精机中沉积物的数量显著增加因此，必须通过各种精制方法减少这些化合物的含量制方法减少这些化合物的含量l2．柴油的腐蚀性．柴油的腐蚀性l柴油中含硫化合物对发动机的工作寿命影响很大，其柴油中含硫化合物对发动机的工作寿命影响很大，其中活性含硫化合物中活性含硫化合物(如硫醇等如硫醇等)对金属有直接的腐蚀作用。

对金属有直接的腐蚀作用所有的含硫化合物在气缸内燃烧后都生成所有的含硫化合物在气缸内燃烧后都生成SO2和和S03，，这些氧化硫不仅会严重腐蚀高温区的零部件，而且还这些氧化硫不仅会严重腐蚀高温区的零部件，而且还会与气缸壁上的润滑油起反应，加速漆膜和积炭的形会与气缸壁上的润滑油起反应，加速漆膜和积炭的形成同时，柴油机排出尾气中的氧化硫还会污染环境同时，柴油机排出尾气中的氧化硫还会污染环境因此，为了保护环境及避免发动机腐蚀，轻柴油的质因此，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了优等品的含硫量不大于量标准中规定了优等品的含硫量不大于0.2%，一等品，一等品的含硫量不大于的含硫量不大于0.5%此外，对优等品和一等品还规此外，对优等品和一等品还规定了硫醇硫的含量不大于定了硫醇硫的含量不大于0.01%从发展来看，随着从发展来看，随着对环境保护的要求日益严格，柴油的含硫量指标将会对环境保护的要求日益严格，柴油的含硫量指标将会进一步减小进一步减小l为防止腐蚀，在质量标准中还要求柴油中不含有水溶为防止腐蚀，在质量标准中还要求柴油中不含有水溶性酸或碱，并对其酸度限定不大于性酸或碱，并对其酸度限定不大于5mg(KOH)／／100mL(优等品优等品)、、7mg(KOH)/100mL(一等品一等品)。

l3．柴油的洁净度．柴油的洁净度l影响柴油洁净度的物质主要是水分和机械杂质影响柴油洁净度的物质主要是水分和机械杂质精制良好的柴油一般不含水分和机械杂质，精制良好的柴油一般不含水分和机械杂质，但在储存、运输和加注过程中都有可能混入但在储存、运输和加注过程中都有可能混入柴油中如有较多的水分，在燃烧时将降低柴柴油中如有较多的水分，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而机械杂质的存在机的燃料供给系统堵塞而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因此，在轻柴和喷油器中精密零件的磨损因此，在轻柴油的质量标准中规定水分含量不大于痕迹，油的质量标准中规定水分含量不大于痕迹，并不允许有机械杂质并不允许有机械杂质l六、柴油产品的品种和牌号六、柴油产品的品种和牌号l我国的柴油产品分为轻柴油和重柴油轻柴我国的柴油产品分为轻柴油和重柴油轻柴油适用于高速柴油机，重柴油适用于中、低油适用于高速柴油机，重柴油适用于中、低速柴油机轻柴油按凝点划分为速柴油机轻柴油按凝点划分为10号、号、0号、号、﹣10号、号、﹣20号、号、﹣35号和号和﹣50号六个牌号；号六个牌号；重柴油则按其重柴油则按其50℃运动粘度运动粘度(mm2／／s)划分为划分为10号、号、20号、号、30号三个牌号。

轻柴油还按其号三个牌号轻柴油还按其质量优劣分为优等品、一等品及合格品三个质量优劣分为优等品、一等品及合格品三个档次最近，合格品这一档次已决定取消最近，合格品这一档次已决定取消不同凝点的轻柴油适用于不同的地区和季节，不同凝点的轻柴油适用于不同的地区和季节，不同粘度的重柴油适用于不同类型和不同转不同粘度的重柴油适用于不同类型和不同转速的柴油发动机我国一些重要牌号的轻柴速的柴油发动机我国一些重要牌号的轻柴油的质量标准见表油的质量标准见表4—12l我国多数原油的轻质油含量少，直馏柴油收率我国多数原油的轻质油含量少，直馏柴油收率低，因而催化裂化柴油在成品柴油中占相当大低，因而催化裂化柴油在成品柴油中占相当大的比重，还有部分热加工生产的柴油的比重，还有部分热加工生产的柴油l由石蜡基原油和含蜡较多的中间基原油通过常由石蜡基原油和含蜡较多的中间基原油通过常减压蒸馏、采用不同的馏分切割方案，可直接减压蒸馏、采用不同的馏分切割方案，可直接生产生产﹣10号、号、0号和号和10号轻柴油以及各牌号重柴号轻柴油以及各牌号重柴油﹣35号和号和﹣50号轻柴油可由含蜡比较少的号轻柴油可由含蜡比较少的中间基原油和环烷基原油直接来生产，也可用中间基原油和环烷基原油直接来生产，也可用临氢降凝和加氢裂化等方法生产。

临氢降凝和加氢裂化等方法生产l催化裂化柴油中含芳烃和烯烃较多，一般十六催化裂化柴油中含芳烃和烯烃较多，一般十六烷值较低、安定性也较差，需与直馏柴油调合烷值较低、安定性也较差，需与直馏柴油调合或经适当的精制后才能合格热加工柴油的安或经适当的精制后才能合格热加工柴油的安定性更差，一般均需通过加氢精制定性更差，一般均需通过加氢精制l         第三节第三节  喷气燃料喷气燃料(航空煤油航空煤油)l一、喷气发动机的工作过程及其对燃料的要求一、喷气发动机的工作过程及其对燃料的要求l近几十年来，喷气发动机在航空上得到越来越近几十年来，喷气发动机在航空上得到越来越广泛的应用目前，不仅在军用上而且在民用广泛的应用目前，不仅在军用上而且在民用上已基本取代了点燃式航空发动机点燃式航上已基本取代了点燃式航空发动机点燃式航空发动机受高空空气稀薄及螺旋桨效率所限，空发动机受高空空气稀薄及螺旋桨效率所限，只能在只能在10000m以下的空域飞行，时速也无法超以下的空域飞行，时速也无法超过过900km喷气发动机是借助高温燃气从尾喷喷气发动机是借助高温燃气从尾喷管喷出时所形成的反作用力推动前进的，它的管喷出时所形成的反作用力推动前进的，它的突出优点是可以在突出优点是可以在20000m以上高空以以上高空以2马赫马赫(马马赫数即为速度与音速的比数，通常用赫数即为速度与音速的比数，通常用M表示。

表示音速约为音速约为1190km／／h)以上高速飞行以上高速飞行l1．涡轮喷气发动机的工作过程．涡轮喷气发动机的工作过程l如图如图4—7所示，涡轮发动机主要是由离心式压缩所示，涡轮发动机主要是由离心式压缩器、燃烧室、燃气涡轮和尾喷管等部分构成器、燃烧室、燃气涡轮和尾喷管等部分构成l(1)压缩器压缩器 l因高空的空气稀薄，需将迎面进入发动机的空气用离心式压缩器因高空的空气稀薄，需将迎面进入发动机的空气用离心式压缩器压缩至压缩至0.3～～0.5MPa，温度达，温度达150～～200℃，然后再进入燃烧室然后再进入燃烧室空气压力越高，燃料的热能利用程度也越高，从而可提高发动机空气压力越高，燃料的热能利用程度也越高，从而可提高发动机的经济性，增强发动机的推力的经济性，增强发动机的推力l(2)燃烧室燃烧室l在燃烧室中，经压缩的空气与燃料混合，形成混合气，在起动时在燃烧室中，经压缩的空气与燃料混合，形成混合气，在起动时需要需要用电点火用电点火，随后即可连续不断地进行燃烧燃烧室中心温度，随后即可连续不断地进行燃烧燃烧室中心温度可高达可高达1900～～2200℃，为防止因高温使涡轮中的叶片受损，需通，为防止因高温使涡轮中的叶片受损，需通入部分冷空气，使燃气的温度降至入部分冷空气，使燃气的温度降至750～～800℃左右。

左右l(3)燃气涡轮燃气涡轮l燃气推动涡轮高速旋转，将热能转化为机械能燃气涡轮在同一燃气推动涡轮高速旋转，将热能转化为机械能燃气涡轮在同一轴上带动离心式压缩器日旋转，旋转的速度为轴上带动离心式压缩器日旋转，旋转的速度为8000～～16000r／／minl(4)尾喷管尾喷管l从涡轮中排出的高温高压燃气在尾喷管中膨胀加速，尾气在从涡轮中排出的高温高压燃气在尾喷管中膨胀加速，尾气在500～～600℃下高速喷出，下高速喷出，l由此产生反作用推动力以推动飞机前进由此产生反作用推动力以推动飞机前进l由此可见，喷气发动机与活塞式发动机由此可见，喷气发动机与活塞式发动机(汽油机汽油机及柴油机及柴油机)是有很大的区别的，其特点是：是有很大的区别的，其特点是：l首先，在喷气发动机中，燃料与空气同时连续进首先，在喷气发动机中，燃料与空气同时连续进入燃烧室，一经点燃，其可燃混合气的燃烧过程入燃烧室，一经点燃，其可燃混合气的燃烧过程是连续进行的而活塞式发动机的燃料供给和燃是连续进行的而活塞式发动机的燃料供给和燃烧则是周期性的烧则是周期性的l其次，活塞式发动机燃料的燃烧在密闭的空间进其次，活塞式发动机燃料的燃烧在密闭的空间进行，而喷气发动机燃料的燃烧是在行，而喷气发动机燃料的燃烧是在35～～40m/s的的高速气流中进行的，所以燃烧速度必须大于气流高速气流中进行的，所以燃烧速度必须大于气流速度，否则会造成火焰中断。

速度，否则会造成火焰中断l2．喷气发动机对燃料的要求．喷气发动机对燃料的要求l喷气发动机的推力是借助燃料的热能转变为燃气的动能喷气发动机的推力是借助燃料的热能转变为燃气的动能产生的这个能量的转换过程是在高空飞行条件下实现产生的这个能量的转换过程是在高空飞行条件下实现的，所以对燃料的质量要求非常严格，以保证安全可靠的，所以对燃料的质量要求非常严格，以保证安全可靠对喷气发动机燃料质量的主要要求如下：对喷气发动机燃料质量的主要要求如下：l①①良好的燃烧性能良好的燃烧性能l②②适当的蒸发性适当的蒸发性l③③较高的热值和密度较高的热值和密度l④④良好的安定性良好的安定性l⑤⑤良好的低温性良好的低温性l⑥⑥无腐蚀性无腐蚀性l⑦⑦良好的洁净性良好的洁净性l⑧⑧较小的起电性较小的起电性l⑨⑨适当的润滑性适当的润滑性l二、喷气燃料的燃烧性能二、喷气燃料的燃烧性能l喷气燃料的燃烧性能良好，是指它的热喷气燃料的燃烧性能良好，是指它的热值要高，燃烧要稳定，不易因工作条件值要高，燃烧要稳定，不易因工作条件变化而熄火，一旦高空熄火后能容易再变化而熄火，一旦高空熄火后能容易再起动，燃烧要完全，产生积炭要少起动，燃烧要完全，产生积炭要少。

l1．燃料的起动性、燃烧稳定性及燃烧完全度．燃料的起动性、燃烧稳定性及燃烧完全度l喷气发动机燃料不仅应保证发动机在严寒冬季能喷气发动机燃料不仅应保证发动机在严寒冬季能迅速起动，而且使发动机在高空一旦熄火时也能迅速起动，而且使发动机在高空一旦熄火时也能迅速再点燃，恢复正常燃烧，以保证飞行安全迅速再点燃，恢复正常燃烧，以保证飞行安全要保证发动机在高空低温下再次起动，必须要求要保证发动机在高空低温下再次起动，必须要求燃料能在燃料能在0.01～～0.02MPa和和﹣55℃的低温下形成的低温下形成可燃混合气并能顺利产燃，且稳定地燃烧燃料可燃混合气并能顺利产燃，且稳定地燃烧燃料的起动性取决于燃料的自燃点、着火延滞期、燃的起动性取决于燃料的自燃点、着火延滞期、燃烧极限、可燃混合气发火所需的最低点火能量、烧极限、可燃混合气发火所需的最低点火能量、燃料的蒸发性大小和粘度等在冷燃烧室中是否燃料的蒸发性大小和粘度等在冷燃烧室中是否容易形成适当的可燃混合气，主要取决于燃料中容易形成适当的可燃混合气，主要取决于燃料中的轻质成分，轻质成分多，则低温下容易形成可的轻质成分，轻质成分多，则低温下容易形成可燃混合气，发动机即易于起动。

合适的低温粘度燃混合气，发动机即易于起动合适的低温粘度能保证在低温起动时燃料必需的雾化程度能保证在低温起动时燃料必需的雾化程度l燃料在喷气发动机中能连续而稳定地燃烧有燃料在喷气发动机中能连续而稳定地燃烧有重要的意义如果燃烧不稳定，不仅会使发重要的意义如果燃烧不稳定，不仅会使发动机的功率降低，严重时还会因熄火而酿成动机的功率降低，严重时还会因熄火而酿成事故燃料燃烧的稳定性除与燃烧室结构及事故燃料燃烧的稳定性除与燃烧室结构及操作条件有关外，还和燃料的烃类组成及馏操作条件有关外，还和燃料的烃类组成及馏分轻重有密切关系研究结果表明，正构烷分轻重有密切关系研究结果表明，正构烷烃和环烷烃的燃烧极限较芳香烃的宽，特别烃和环烷烃的燃烧极限较芳香烃的宽，特别是在温度较低的情况下更为明显所以，从是在温度较低的情况下更为明显所以，从燃烧的稳定性角度看，燃烧的稳定性角度看，烷烃和环烷烃是较理烷烃和环烷烃是较理想的组分，而芳香烃的燃烧极限较窄，容易想的组分，而芳香烃的燃烧极限较窄，容易熄火此外，燃料的馏分组成对燃烧稳定性此外，燃料的馏分组成对燃烧稳定性也有影响，如果馏分太轻，燃烧极限也会太也有影响，如果馏分太轻，燃烧极限也会太窄。

所以，喷气燃料一般采用燃烧极限较宽、窄所以，喷气燃料一般采用燃烧极限较宽、燃烧比较稳定的燃烧比较稳定的煤油馏分煤油馏分l喷气燃料燃烧时，首要的是易于起动和燃烧喷气燃料燃烧时，首要的是易于起动和燃烧稳定，其次是要求燃烧完全所谓燃烧完全稳定，其次是要求燃烧完全所谓燃烧完全度是指单位质量燃料燃烧时实际放出的热量度是指单位质量燃料燃烧时实际放出的热量占燃料净热值的百分率，它直接影响到飞机占燃料净热值的百分率，它直接影响到飞机的动力性能、航程远近和经济性能的动力性能、航程远近和经济性能l燃料燃烧的完全度一方面受进气压力、进气燃料燃烧的完全度一方面受进气压力、进气温度和飞行高度等工作条件的影响，另一方温度和飞行高度等工作条件的影响，另一方面也受燃料的粘度、蒸发性和化学组成的影面也受燃料的粘度、蒸发性和化学组成的影响，现将后者分述如下：响，现将后者分述如下：l（（1）粘度）粘度l燃料的粘度与其雾化的质量有直接联系燃燃料的粘度与其雾化的质量有直接联系燃料的雾化程度越好，越能加快可燃混合气的料的雾化程度越好，越能加快可燃混合气的形成，因而也就加快了燃烧速度，有利于燃形成，因而也就加快了燃烧速度，有利于燃烧的稳定和完全。

如果粘度过大，则燃料的烧的稳定和完全如果粘度过大，则燃料的喷射角小、液滴大、射程远而雾化不良喷射角小、液滴大、射程远而雾化不良，从，从而使燃烧完全度下降粘度较小的燃料一般而使燃烧完全度下降粘度较小的燃料一般燃烧完全度较高，但粘度也不能太小，否则燃烧完全度较高，但粘度也不能太小，否则会由于燃料的喷射角大、射程短而引起燃烧会由于燃料的喷射角大、射程短而引起燃烧室的局部过热室的局部过热l( 2 )蒸发性蒸发性l燃料的蒸发性对燃烧完全度的影响也很大馏分燃料的蒸发性对燃烧完全度的影响也很大馏分较轻、蒸发性较好的喷气燃料，能较快地与空气较轻、蒸发性较好的喷气燃料，能较快地与空气形成可燃混合气，其燃烧完全度较高馏分过重形成可燃混合气，其燃烧完全度较高馏分过重的燃料不易挥发，形成可燃混合气的速度较慢，的燃料不易挥发，形成可燃混合气的速度较慢，其燃烧完全度也就较低因此，现代一般喷气燃其燃烧完全度也就较低因此，现代一般喷气燃料的终馏点都控制在料的终馏点都控制在300℃以下l（（3）化学组成）化学组成l研究表明，各种烃类的燃烧完全度高低顺序是：研究表明，各种烃类的燃烧完全度高低顺序是：正构烷烃正构烷烃>异构烷烃异构烷烃>单环环烷烃单环环烷烃>双环环烷烃双环环烷烃>单环芳烃单环芳烃>双环芳烃。

由此可见，燃料中芳烃含双环芳烃由此可见，燃料中芳烃含量越高，其燃烧完全度越差，这是在喷气燃料中量越高，其燃烧完全度越差，这是在喷气燃料中限制芳烃体积分数不大于限制芳烃体积分数不大于20%的重要原因之一的重要原因之一l2．喷气燃料生成积炭的倾向．喷气燃料生成积炭的倾向l喷气燃料在燃烧过程中会产生炭质微粒，炭质微粒积聚喷气燃料在燃烧过程中会产生炭质微粒，炭质微粒积聚在喷嘴、火焰筒壁上就形成积炭喷嘴上的积炭会恶化在喷嘴、火焰筒壁上就形成积炭喷嘴上的积炭会恶化燃料的雾化质量，使燃烧过程变坏积炭附在火焰筒的燃料的雾化质量，使燃烧过程变坏积炭附在火焰筒的部分壁上，会使火焰筒因受热不均匀而变形，甚至产生部分壁上，会使火焰筒因受热不均匀而变形，甚至产生裂纹此外，在发动机工作时，火焰筒壁上剥落下来的裂纹此外，在发动机工作时，火焰筒壁上剥落下来的积炭碎片会进入涡轮，擦伤叶片积炭碎片会进入涡轮，擦伤叶片l喷气燃料燃烧时在发动机中生成积炭的倾向，与燃烧室喷气燃料燃烧时在发动机中生成积炭的倾向，与燃烧室的构造、发动机工作条件及燃料的性质都有关系就燃的构造、发动机工作条件及燃料的性质都有关系就燃料而言，其化学组成对生成积炭的影响最大。

由表料而言，其化学组成对生成积炭的影响最大由表4—13可见，在喷气发动机中最容易生成积炭的成分是可见，在喷气发动机中最容易生成积炭的成分是芳香芳香烃，尤其是双环芳香烃烃，尤其是双环芳香烃为此，在喷气燃料的质量标准为此，在喷气燃料的质量标准中除限制芳香烃含量外，还规定萘系烃的体积分数不大中除限制芳香烃含量外，还规定萘系烃的体积分数不大于于3.0%l表表4—13  各种烃类在燃烧室中生成积炭的比较各种烃类在燃烧室中生成积炭的比较l    (试验时间：试验时间：15rain)l    烃类烃类                    积炭，积炭，gl    正庚烷正庚烷                很少很少l    异辛烷异辛烷                很少很少l    环己烷环己烷                0.45l    苯苯                        1.64l    甲基萘甲基萘                2.79在喷气燃料质量标准中，表征其积炭倾向的指标在喷气燃料质量标准中，表征其积炭倾向的指标可在萘系烃含量、烟点和辉光值中任选其一可在萘系烃含量、烟点和辉光值中任选其一。

l(1)烟点烟点l又称无烟火焰高度，是指油料在一标准灯具又称无烟火焰高度，是指油料在一标准灯具内，于规定条件下作点灯试验所能达到的无内，于规定条件下作点灯试验所能达到的无烟火焰的最大高度，单位为毫米燃料的烟烟火焰的最大高度，单位为毫米燃料的烟点取决于其化学组成，烟点与芳烃含量有一点取决于其化学组成，烟点与芳烃含量有一定的对应关系，其芳烃含量越多，则其烟点定的对应关系，其芳烃含量越多，则其烟点就越低喷气燃料的烟点与发动机中生成积就越低喷气燃料的烟点与发动机中生成积炭量之间也有密切关系，烟点越低，生成的炭量之间也有密切关系，烟点越低，生成的积炭就越多我国的喷气燃料要求烟点不小积炭就越多我国的喷气燃料要求烟点不小于于25mml(2)辉光值辉光值l当燃料的生炭性强时，其燃气流中的炭粒就多，炽热的当燃料的生炭性强时，其燃气流中的炭粒就多，炽热的炭粒能使火焰的亮度增加，热辐射加强炭粒能使火焰的亮度增加，热辐射加强辉光值是在一辉光值是在一定的火焰辐射强度定的火焰辐射强度(相当于四氢萘烟点时的辐射强度相当于四氢萘烟点时的辐射强度)下，下，将试验燃料和两个标准燃料分别在灯中燃烧，比较火焰将试验燃料和两个标准燃料分别在灯中燃烧，比较火焰的温度升高的温度升高(温升温升)多少而得出的多少而得出的。

生炭性强的燃料，达到生炭性强的燃料，达到同样辐射强度的火焰温升小，辉光值也小；生炭性小的同样辐射强度的火焰温升小，辉光值也小；生炭性小的燃料，火焰温升大，辉光值也大燃料，火焰温升大，辉光值也大对于碳数相同的烃类对于碳数相同的烃类而言，烷烃的辉光值最大，环烷烃的居中，芳烃的最小而言，烷烃的辉光值最大，环烷烃的居中，芳烃的最小在测定时，人为地规定一种标准燃料四氢萘的辉光值为在测定时，人为地规定一种标准燃料四氢萘的辉光值为零，另一种标准燃料异辛烷的辉光值为零，另一种标准燃料异辛烷的辉光值为100试样的辉光试样的辉光值是与四氢萘、异辛烷两者相比较而得到的其计算式值是与四氢萘、异辛烷两者相比较而得到的其计算式如下：如下：l                     辉光值辉光值= 式中，及分别表示燃烧四氢萘、异辛烷及试样时火焰的温升分别表示燃烧四氢萘、异辛烷及试样时火焰的温升(℃)我国规定喷气燃料的辉光值不小于我国规定喷气燃料的辉光值不小于45l3．热值和密度．热值和密度l喷气发动机的推力取决于所用燃料的热值如使喷气发动机的推力取决于所用燃料的热值如使用热值低的燃料，必然导致耗油率的增大用热值低的燃料，必然导致耗油率的增大。

l对于喷气燃料，不仅要求有较高的质量热值对于喷气燃料，不仅要求有较高的质量热值(kJ／／kg)，而且也要求有较高的体积热值，而且也要求有较高的体积热值(kJ／／dm3)质量热值越大，发动机的推力越大，耗油率越低质量热值越大，发动机的推力越大，耗油率越低由于喷气飞机上油箱的体积是有限的，为了使航由于喷气飞机上油箱的体积是有限的，为了使航程能尽可能长些，这就还要求燃料有尽可能高的程能尽可能长些，这就还要求燃料有尽可能高的体积热值换言之，即要求喷气燃料除有较高的体积热值换言之，即要求喷气燃料除有较高的质量热值外，还要有较大的密度，这样，在一定质量热值外，还要有较大的密度，这样，在一定容量的油箱中可装有更多的燃料，储备更多的热容量的油箱中可装有更多的燃料，储备更多的热量我国喷气燃料的质量标准中规定其净热值不量我国喷气燃料的质量标准中规定其净热值不小于小于42.8或或42.9MJ／／kg，，20℃密度不小于密度不小于0.750或或0.775g／／cm3l喷气燃料的热值和密度与其化学组成和馏分组成有关喷气燃料的热值和密度与其化学组成和馏分组成有关由于氢的质量热值比碳大得多，因此，氢碳比越高的由于氢的质量热值比碳大得多，因此，氢碳比越高的燃料的质量热值也越大。

由表燃料的质量热值也越大由表4—14可见，以烃类而言，可见，以烃类而言，烷烃的氢碳比最高，其质量热值也最大，环烷烃的最烷烃的氢碳比最高，其质量热值也最大，环烷烃的最低而密度正好相反，芳香烃的最大，环烷烃的次之，低而密度正好相反，芳香烃的最大，环烷烃的次之，烷烃的最低兼顾这两方面，喷气燃料较理想的组成烷烃的最低兼顾这两方面，喷气燃料较理想的组成是环烷烃是环烷烃表表4——14  不同烃类的密度质量热值和体积热值不同烃类的密度质量热值和体积热值烃类烃类相对密度相对密度（（d420））质量热值，质量热值，kJ/kg体积热值，体积热值，kJ/dm3正癸烷正癸烷0.72994425432300丁基环己烷丁基环己烷 0.79924343834716丁基苯丁基苯0.86464150435884l三、喷气燃料的安定性三、喷气燃料的安定性l喷气燃料的安定性包括储存安定性和热安定性喷气燃料的安定性包括储存安定性和热安定性l(1)储存安定性储存安定性l喷气燃料在储存过程中容易变化的质量指标有胶质，酸喷气燃料在储存过程中容易变化的质量指标有胶质，酸度及颜色等胶质和酸度增加的原因是由于其中含有少度及颜色等胶质和酸度增加的原因是由于其中含有少量不安定的成分，如烯烃、带不饱和侧链的芳烃以及非量不安定的成分，如烯烃、带不饱和侧链的芳烃以及非烃等。

喷气燃料质量指标标准中对实际胶质、碘值以及烃等喷气燃料质量指标标准中对实际胶质、碘值以及硫、硫醇含量都作了严格的规定硫、硫醇含量都作了严格的规定l储存条件对喷气燃料的质量变化有很大影响，其中最重储存条件对喷气燃料的质量变化有很大影响，其中最重要的是温度当温度升高时，燃料氧化的速度加快，使要的是温度当温度升高时，燃料氧化的速度加快，使胶质增多及酸度增大，同时也使燃料的颜色变深此外，胶质增多及酸度增大，同时也使燃料的颜色变深此外，与空气的接触、与金属表面的接触以及水分的存在，都与空气的接触、与金属表面的接触以及水分的存在，都能促进喷气燃料氧化变质能促进喷气燃料氧化变质l（（2）热安定性）热安定性l当飞行速度超过音速以后，由于与空气摩擦生热，使飞当飞行速度超过音速以后，由于与空气摩擦生热，使飞机表面温度上升，油箱内燃料的温度也上升，可达机表面温度上升，油箱内燃料的温度也上升，可达100℃以上在这样高的温度下，燃料中的不安定组分以上在这样高的温度下，燃料中的不安定组分更容易氧化而生成胶质和沉淀物这些胶质沉积在热交更容易氧化而生成胶质和沉淀物这些胶质沉积在热交换器表面上，导致冷却效率降低；沉积在过滤器和喷嘴换器表面上，导致冷却效率降低；沉积在过滤器和喷嘴上，则会使过滤器和喷嘴堵塞，并使喷射的燃料分配不上，则会使过滤器和喷嘴堵塞，并使喷射的燃料分配不均，引起燃烧不完全等。

因此，对长时间作超音速飞行均，引起燃烧不完全等因此，对长时间作超音速飞行的喷气燃料，要求具有良好的热安定性的喷气燃料，要求具有良好的热安定性l喷气燃料的热安定性只要取决于其化学组成研究表明，喷气燃料的热安定性只要取决于其化学组成研究表明，喷气燃料中的饱和烃生成的沉淀物很少，而加入芳香烃喷气燃料中的饱和烃生成的沉淀物很少，而加入芳香烃后沉淀物就成十倍地增多；而燃料中的所含胶质和含硫后沉淀物就成十倍地增多；而燃料中的所含胶质和含硫化合物也会使其热安定性显著变差，使产生的沉淀物量化合物也会使其热安定性显著变差，使产生的沉淀物量大大增加大大增加l四、喷气燃料的低温性能四、喷气燃料的低温性能l喷气燃料的低温性能，是指在低温下燃料在飞喷气燃料的低温性能，是指在低温下燃料在飞机燃料系统中能否顺利的泵送和过滤的性能，机燃料系统中能否顺利的泵送和过滤的性能，即不能因产生烃类结晶体或所含水分结冰而堵即不能因产生烃类结晶体或所含水分结冰而堵塞过滤器，影响供油喷气燃料的低温性能是塞过滤器，影响供油喷气燃料的低温性能是用用结晶点结晶点或或冰点冰点来表示的，结晶点是燃料在低来表示的，结晶点是燃料在低温下出现肉眼可辨的结晶时的最高温度；冰点温下出现肉眼可辨的结晶时的最高温度；冰点是在燃料出现结晶后，再升高温度至原来的结是在燃料出现结晶后，再升高温度至原来的结晶消失时的最低温度。

晶消失时的最低温度l对喷气燃料低温性能的要求，决定于地面的最对喷气燃料低温性能的要求，决定于地面的最低温度和在高空中油箱里燃料可以达到的最低低温度和在高空中油箱里燃料可以达到的最低温度我国温度我国1、、2号喷气燃料的结晶点相应要求号喷气燃料的结晶点相应要求不高于不高于﹣60℃﹣50℃和，和，3号喷气燃料则要求号喷气燃料则要求冰点不高于冰点不高于﹣47℃l不同烃的结晶点相差悬殊，因此燃料的低温性不同烃的结晶点相差悬殊，因此燃料的低温性能很大程度取决与其化学组成相对分子质量能很大程度取决与其化学组成相对分子质量较大的正构烷烃及某些芳香烃的结晶点较高，较大的正构烷烃及某些芳香烃的结晶点较高，而环烷烃和烯烃的结晶点则较低；在同族烃中，而环烷烃和烯烃的结晶点则较低；在同族烃中，结晶点大多随其相对分子质量的增大而升高结晶点大多随其相对分子质量的增大而升高l燃料中含有的水分在低温下形成水晶，也会造燃料中含有的水分在低温下形成水晶，也会造成过滤器堵塞、供油不畅等问题水分在油中成过滤器堵塞、供油不畅等问题水分在油中不仅可能以游离水形式存在，还可能以溶解状不仅可能以游离水形式存在，还可能以溶解状态存在由表态存在。

由表4—15可见，不同的烃类对水的可见，不同的烃类对水的溶解度是不同的，在相同的温度下，芳香烃特溶解度是不同的，在相同的温度下，芳香烃特别是对苯对水的溶解度最高因而从降低燃料别是对苯对水的溶解度最高因而从降低燃料对水的溶解的角度来看，也需要限制芳香烃的对水的溶解的角度来看，也需要限制芳香烃的含量l表表4-15   水在各种烃类中的溶解度水在各种烃类中的溶解度l烃烃  类类              温度，温度，℃        溶解度，溶解度，% 正戊烷正戊烷             25                   0.011            正庚烷正庚烷             25                   0.015            苯苯                     22                   0.066            甲甲  苯苯               22                   0.052            二甲苯二甲苯             22                   0.038l五、喷气燃料的腐蚀性五、喷气燃料的腐蚀性l喷气燃料的腐蚀主要是指喷气燃料对储运设喷气燃料的腐蚀主要是指喷气燃料对储运设备和发动机燃料系统产生的腐蚀。

对技术材备和发动机燃料系统产生的腐蚀对技术材料有腐蚀作用的主要是燃料中的含氧、含硫料有腐蚀作用的主要是燃料中的含氧、含硫化合物和水分需要注意的是，喷气发动机化合物和水分需要注意的是，喷气发动机的高压燃料油泵一般采用了镀银机件，而银的高压燃料油泵一般采用了镀银机件，而银对于硫化物的腐蚀极为敏感因此，喷气燃对于硫化物的腐蚀极为敏感因此，喷气燃料质量标准中除规定了酸度、水溶性酸或碱、料质量标准中除规定了酸度、水溶性酸或碱、含硫量、硫醇硫含量、铜片腐蚀等指标外，含硫量、硫醇硫含量、铜片腐蚀等指标外，还增加了银片腐蚀试验还增加了银片腐蚀试验l六、喷气燃料的洁净度六、喷气燃料的洁净度l喷气发动机燃料系统机件的精密度很高，因而，喷气发动机燃料系统机件的精密度很高，因而，即使较细的颗粒物质也会造成燃料系统的故障即使较细的颗粒物质也会造成燃料系统的故障引起燃料脏污的物质主要是水、表面活性物质、引起燃料脏污的物质主要是水、表面活性物质、固体杂质及微生物固体杂质及微生物l水的存在，除了对燃料的腐蚀性、低温性产生不水的存在，除了对燃料的腐蚀性、低温性产生不良影响外，还会破坏燃料在系统部件中所起的润良影响外，还会破坏燃料在系统部件中所起的润滑作用，并能导致絮状物的生成和微生物的滋长。

滑作用，并能导致絮状物的生成和微生物的滋长l燃料中的表面活性物质会增强油水乳化，使油中燃料中的表面活性物质会增强油水乳化，使油中的水不易分离，并且会促使一些细微的杂质聚集的水不易分离，并且会促使一些细微的杂质聚集在过滤器上，使过滤器的使用周期大大缩短在过滤器上，使过滤器的使用周期大大缩短l在喷气燃料储运过程中，带入燃料的固体颗粒在喷气燃料储运过程中，带入燃料的固体颗粒主要是腐蚀产生的氧化铁及外界进入的尘土等主要是腐蚀产生的氧化铁及外界进入的尘土等它们对于燃料系统中的高压油泵和喷油嘴等精它们对于燃料系统中的高压油泵和喷油嘴等精密部件危害极大因此，喷气燃料的质量指标密部件危害极大因此，喷气燃料的质量指标中规定不能含有机械杂质中规定不能含有机械杂质l喷气燃料中若含有细菌不但那会加速油料容器喷气燃料中若含有细菌不但那会加速油料容器的腐蚀和使涂层松软，如果条件有利，还会大的腐蚀和使涂层松软，如果条件有利，还会大量繁殖，以致堵塞过滤器量繁殖，以致堵塞过滤器l我国喷气燃料质量指标中，用外观和水反应试我国喷气燃料质量指标中，用外观和水反应试验等技术指标来保证喷气燃料的洁净度水反验等技术指标来保证喷气燃料的洁净度。

水反应试验的目的是检查喷气燃料中的表面活性物应试验的目的是检查喷气燃料中的表面活性物质及其对燃料和水的界面的影响质及其对燃料和水的界面的影响l七、喷气燃料的起电性七、喷气燃料的起电性l喷气发动机的耗油量很大，在机场往往采用高喷气发动机的耗油量很大，在机场往往采用高速加油在泵送燃料时，燃料和管壁、阀门、速加油在泵送燃料时，燃料和管壁、阀门、过滤器等高速摩擦，油面就会产生和积累大量过滤器等高速摩擦，油面就会产生和积累大量的静电荷，其电势可达到数千伏甚至上万伏的静电荷，其电势可达到数千伏甚至上万伏这样，到一定程度就会产生火花放电，如果遇这样，到一定程度就会产生火花放电，如果遇到可燃混合气，就会引起爆炸失火，往往酿成到可燃混合气，就会引起爆炸失火，往往酿成重大灾害重大灾害l影响静电荷积累的因素很多，其中之一是燃料影响静电荷积累的因素很多，其中之一是燃料本身的导电率电荷率小的燃料，在相同的条本身的导电率电荷率小的燃料，在相同的条件下，静电荷的消失慢而积累快；反之，电导件下，静电荷的消失慢而积累快；反之，电导率大的燃料，静电荷消失速度快而不易积累率大的燃料，静电荷消失速度快而不易积累质量标准中要求喷气燃料的电导率（质量标准中要求喷气燃料的电导率（20℃）为）为50～～450pS/m。

l八、喷气燃料的润滑性八、喷气燃料的润滑性l在喷气发动机中，燃料泵的润滑依靠的是自身泵送的燃在喷气发动机中，燃料泵的润滑依靠的是自身泵送的燃料当燃料的润滑性能不足时，燃料泵的磨损增大，这料当燃料的润滑性能不足时，燃料泵的磨损增大，这不仅降低油泵的使用寿命，而且影响油泵的正常工作，不仅降低油泵的使用寿命，而且影响油泵的正常工作，引起发动机运转失常甚至停车等故障，威胁危机安全引起发动机运转失常甚至停车等故障，威胁危机安全l燃料的润滑性是由它的化学组成决定的据研究，燃料燃料的润滑性是由它的化学组成决定的据研究，燃料组分的润滑性能按照非烃化合物组分的润滑性能按照非烃化合物﹥多环芳烃多环芳烃﹥单环芳烃单环芳烃﹥环烷烃环烷烃﹥烷烃的顺序依次降低这是由于非烃化合物烷烃的顺序依次降低这是由于非烃化合物具有较强的极性，易被金属表面吸附，形成牢固的油膜，具有较强的极性，易被金属表面吸附，形成牢固的油膜，可有效地降低金属间的摩擦和磨损可有效地降低金属间的摩擦和磨损l含有少量的极性物质，对喷气燃料的润滑性能是有利的含有少量的极性物质，对喷气燃料的润滑性能是有利的当然，含量不能过多，否则会引起腐蚀等其他弊病由当然，含量不能过多，否则会引起腐蚀等其他弊病。

由此可见，对喷气燃料的精制深度要适当，若精制过深，此可见，对喷气燃料的精制深度要适当，若精制过深，则会使其润滑性能变差则会使其润滑性能变差l九、喷气燃料牌号九、喷气燃料牌号l喷气燃料又称航空煤油由于喷气燃料是在高空喷气燃料又称航空煤油由于喷气燃料是在高空使用，必须安全可靠，因此，对其质量有严格的使用，必须安全可靠，因此，对其质量有严格的要求喷气燃料按生产方法可分为直馏喷气燃料要求喷气燃料按生产方法可分为直馏喷气燃料和二次加工喷气燃料两类按馏分的宽窄、轻重和二次加工喷气燃料两类按馏分的宽窄、轻重又可分为宽馏分型、煤油型及重煤油型又可分为宽馏分型、煤油型及重煤油型l1号与号与2号喷气燃料均为煤油型燃料，馏程约为号喷气燃料均为煤油型燃料，馏程约为150～～250℃，不同的是，不同的是1号结晶点为号结晶点为﹣60℃，而，而2号结晶点为号结晶点为﹣50℃，两者均可用于军用飞机和民，两者均可用于军用飞机和民航飞机l3号喷气燃料为较重煤油型燃料，馏程约为号喷气燃料为较重煤油型燃料，馏程约为180～～280℃，冰点不高于，冰点不高于﹣47℃，民航飞机、军用飞，民航飞机、军用飞机通用，正逐步取代机通用，正逐步取代1号和号和2号喷气燃料。

号喷气燃料l                   第四节第四节   燃料油燃料油l燃料油为家用或工业燃烧器上所用的液体燃料燃料油为家用或工业燃烧器上所用的液体燃料l一、燃料油的分类一、燃料油的分类l燃料油分燃料油分1号、号、2号、号、4号轻、号轻、4号、号、5号轻、号轻、5号重、号重、6号和号和7号八个牌号号八个牌号l1号和号和2号是馏分燃料油，适用于家用或工业小型燃烧器号是馏分燃料油，适用于家用或工业小型燃烧器上使用特别是上使用特别是1号适用于汽化型燃料器，或用于储存条号适用于汽化型燃料器，或用于储存条件要求低倾点的场合件要求低倾点的场合l4号轻和号轻和4号是重质馏分燃料油，或者是馏分燃料油与残号是重质馏分燃料油，或者是馏分燃料油与残渣燃料油混合而成的燃料油适用于要求该粘度范围的渣燃料油混合而成的燃料油适用于要求该粘度范围的工业燃烧器上工业燃烧器上l5号轻、号轻、5号重、号重、6号和号和7号是粘度和馏程范围递增的残渣号是粘度和馏程范围递增的残渣燃料油，适用于工业燃烧器为了便于装卸和正常雾化，燃料油，适用于工业燃烧器为了便于装卸和正常雾化，此类燃料油通常需要预热此类燃料油通常需要预热。

l燃料油中应有无机酸，无过量的固燃料油中应有无机酸，无过量的固体物和外来的纤维状物质在正常体物和外来的纤维状物质在正常储存条件下，含有残渣组分的各号储存条件下，含有残渣组分的各号燃料油都应保持均质，不因重力作燃料油都应保持均质，不因重力作用而分成粘度超出该牌号范围的轻用而分成粘度超出该牌号范围的轻和重的两种油和重的两种油l二、燃料油的主要性能二、燃料油的主要性能l燃料油应具有良好的雾化性能和低腐蚀燃料油应具有良好的雾化性能和低腐蚀性，并含有较少的胶质和沥青质，以期性，并含有较少的胶质和沥青质，以期燃料油能充分燃烧及较少结焦，使炉子燃料油能充分燃烧及较少结焦，使炉子的使用周期得以延长的使用周期得以延长l1．燃料油的粘度．燃料油的粘度l粘度是燃料油的重要指标粘度过大会导致燃粘度是燃料油的重要指标粘度过大会导致燃料的雾化性能恶化，喷出的油滴过大，造成燃料的雾化性能恶化，喷出的油滴过大，造成燃烧不完全，燃烧炉热效率下降所以，使用粘烧不完全，燃烧炉热效率下降所以，使用粘度较大的燃料油时必须经过预热，以保证喷嘴度较大的燃料油时必须经过预热，以保证喷嘴要求的适当粘度低粘度的燃料油的质量指标要求的适当粘度。

低粘度的燃料油的质量指标中规定了其中规定了其40℃运动粘度的范围，而对于高粘运动粘度的范围，而对于高粘度燃料油则以其度燃料油则以其100℃运动粘度为指标运动粘度为指标l燃料油的粘度与其化学组成有关从石蜡基原燃料油的粘度与其化学组成有关从石蜡基原油生产的燃料油中含蜡较多，含胶质较少，当油生产的燃料油中含蜡较多，含胶质较少，当加热到倾点以上后其流动性较好，粘度较小加热到倾点以上后其流动性较好，粘度较小而从中间基尤其是环烷基原油生产的燃料油，而从中间基尤其是环烷基原油生产的燃料油，含胶质较多，粘度也较高含胶质较多，粘度也较高l2. 燃料油的低温性能燃料油的低温性能l燃料油的低温性能一般用倾点来评定燃料燃料油的低温性能一般用倾点来评定燃料油的倾点与其含蜡量有关，石蜡基原油生产油的倾点与其含蜡量有关，石蜡基原油生产的燃料油因其含蜡较多倾点较高对于低粘的燃料油因其含蜡较多倾点较高对于低粘度的燃料油，质量标准中要求其倾点不能太度的燃料油，质量标准中要求其倾点不能太高，以保证它在储运和使用中的流动性质高，以保证它在储运和使用中的流动性质量指标中规定量指标中规定1号燃料油的倾点不高于号燃料油的倾点不高于﹣18℃，，2号、号、4号轻及号轻及4号燃料油的倾点不高于号燃料油的倾点不高于﹣6℃。

而对于粘度较大的燃料油，因使用时而对于粘度较大的燃料油，因使用时均需加热，所以一般不控制其倾点均需加热，所以一般不控制其倾点l3．燃料油的含硫量．燃料油的含硫量l燃料油中的含硫化合物在燃烧后均生成二氧燃料油中的含硫化合物在燃烧后均生成二氧化硫和三氧化硫，它们会污染环境，危害人化硫和三氧化硫，它们会污染环境，危害人体健康，同时遇水后变成的亚硫酸和硫酸会体健康，同时遇水后变成的亚硫酸和硫酸会严重腐蚀金属设备所以在严重腐蚀金属设备所以在1号和号和2号燃料油号燃料油质量指标中规定其硫含量不大于质量指标中规定其硫含量不大于0.50%对于高粘度燃料油的含硫量，目前尚无控制指于高粘度燃料油的含硫量，目前尚无控制指标l4．燃料油的安定性．燃料油的安定性l高粘度燃料油往往是以减粘渣油为原料通过高粘度燃料油往往是以减粘渣油为原料通过调和进行生产的由于渣油在热转化过程中，调和进行生产的由于渣油在热转化过程中，其化学组成与物理结构均会发生变化，若所其化学组成与物理结构均会发生变化，若所用的条件不当，就有可能导致在储存及使用用的条件不当，就有可能导致在储存及使用中出现沉淀、分层现象，从而会影响输送供中出现沉淀、分层现象，从而会影响输送供油并降低传热效率。

为此，要求高粘度的燃油并降低传热效率为此，要求高粘度的燃料油具有良好的热安定性和储存安定性料油具有良好的热安定性和储存安定性l            第五节第五节   润滑油润滑油l一、概述一、概述l润滑剂是一类重要的石油产品，可以说所有带润滑剂是一类重要的石油产品，可以说所有带有运动部件的机器都需要润滑剂，否则，就无有运动部件的机器都需要润滑剂，否则，就无法正常运行虽然润滑剂的产量仅占原油加工法正常运行虽然润滑剂的产量仅占原油加工量的量的2%左右，但因其使用条件千差万别，润滑左右，但因其使用条件千差万别，润滑剂的品种多达数百种，而且对其质量的要求非剂的品种多达数百种，而且对其质量的要求非常严格，其加工工艺也较复杂润滑剂包括润常严格，其加工工艺也较复杂润滑剂包括润滑油和润滑脂，本节内仅就润滑油进行讨论滑油和润滑脂，本节内仅就润滑油进行讨论l1．摩擦与润滑．摩擦与润滑l（（1）干摩擦）干摩擦l在机器中、两个互相接触而又发生相对运动的部件叫在机器中、两个互相接触而又发生相对运动的部件叫摩擦副每个摩擦件的表面即使经过精密加工，放大摩擦副每个摩擦件的表面即使经过精密加工，放大来看还是凹凸不平的，也就是说有一定的粗糙度。

如来看还是凹凸不平的，也就是说有一定的粗糙度如不加润滑剂，那么互相压紧的摩擦副在发生相对运动不加润滑剂，那么互相压紧的摩擦副在发生相对运动时要克服两种阻力：时要克服两种阻力：①①当微凸体互相咬住时，运动中当微凸体互相咬住时，运动中较硬的物体会在较软的物体上犁沟较硬的物体会在较软的物体上犁沟②②当微凸体之间当微凸体之间由于受压变形而发生粘着和焊接产生的结点时，在运由于受压变形而发生粘着和焊接产生的结点时，在运动过程中，结点会不断扯断和生成这种状况称为干动过程中，结点会不断扯断和生成这种状况称为干摩擦机械部件之间的干摩擦一方面会无谓消耗有效摩擦机械部件之间的干摩擦一方面会无谓消耗有效的能量使之转化为热能，降低机械效率；另一方面会的能量使之转化为热能，降低机械效率；另一方面会使摩擦件的表面发生磨损，缩短机械的使用寿命这使摩擦件的表面发生磨损，缩短机械的使用寿命这种干摩擦的摩擦系数因材料及表面粗糙度的不同而不种干摩擦的摩擦系数因材料及表面粗糙度的不同而不同，其范围为同，其范围为0.15～～0.40，是相当大的是相当大的l（（2）流体动力润滑）流体动力润滑l就滑动轴承而言，它在运动中能否保持流体动力润滑就滑动轴承而言，它在运动中能否保持流体动力润滑的状态，取决于润滑油的粘度、轴的转速和轴上的负的状态，取决于润滑油的粘度、轴的转速和轴上的负荷。

当轴转动起来时，它带动润滑油以相同的方向运荷当轴转动起来时，它带动润滑油以相同的方向运动，此时油就从较宽的缝隙挤入较窄的缝隙，形成油动，此时油就从较宽的缝隙挤入较窄的缝隙，形成油楔力当油楔力足够大时，便可将轴顶起这时，轴楔力当油楔力足够大时，便可将轴顶起这时，轴和轴承之间便能在运动中形成一层足够厚的油膜（其和轴承之间便能在运动中形成一层足够厚的油膜（其厚度一般大于厚度一般大于1μm），使机件的表面不直接接触这），使机件的表面不直接接触这样，就以润滑油膜的内摩擦取代了摩擦件之间的干摩样，就以润滑油膜的内摩擦取代了摩擦件之间的干摩擦由于润滑油的内摩擦系数一般仅在擦由于润滑油的内摩擦系数一般仅在0.001～～0.005之之间，大大低于干摩擦系数，从而就可以大大提高机械间，大大低于干摩擦系数，从而就可以大大提高机械效率，并延长机器的使用寿命这种在运转时摩擦件效率，并延长机器的使用寿命这种在运转时摩擦件之间的油膜的厚度足以使摩擦件完全不接触的润滑，之间的油膜的厚度足以使摩擦件完全不接触的润滑，称为流体动力润滑，称为流体动力润滑， l润滑油粘度、轴转速和轴上负荷这三种的关系润滑油粘度、轴转速和轴上负荷这三种的关系可以用轴承特性因数可以用轴承特性因数C来表示：来表示：l式中式中—润滑油的粘度，润滑油的粘度，mPa·s; lN—轴的转速，轴的转速，r/min;l—轴单位投影面上的负荷，轴单位投影面上的负荷，MPa。

l经验表明，经验表明，C的数值较大时，该轴承一般能保的数值较大时，该轴承一般能保持在良好的流体动力润滑状态下运转从此式持在良好的流体动力润滑状态下运转从此式可以看出，对于转速快、负荷小的轴承可以用可以看出，对于转速快、负荷小的轴承可以用粘度较小的润滑油，而对于转速慢、负荷大的粘度较小的润滑油，而对于转速慢、负荷大的轴承则需用粘度大的润滑油轴承则需用粘度大的润滑油l（（3）边界润滑）边界润滑l当摩擦件之间的相对速度较低及负荷较大，当摩擦件之间的相对速度较低及负荷较大，也就是轴承特性因数也就是轴承特性因数C太小时，润滑油膜就会太小时，润滑油膜就会薄到不足以维持流体动力润滑，而处于如图薄到不足以维持流体动力润滑，而处于如图4—8（（c）所示的边界润滑状态这时，摩擦）所示的边界润滑状态这时，摩擦件之间只存在一层极薄的（小于件之间只存在一层极薄的（小于0.1μm）边界）边界膜，这层膜有可能是吸附于摩擦件表面的极膜，这层膜有可能是吸附于摩擦件表面的极性物质所形成的吸附膜，也可能是由摩擦件性物质所形成的吸附膜，也可能是由摩擦件表面和润滑油添加剂在摩擦产生的高温下形表面和润滑油添加剂在摩擦产生的高温下形成的反应膜。

边界膜的存在可以避免摩擦件成的反应膜边界膜的存在可以避免摩擦件之间的干摩擦，从而显著降低摩擦损耗，大之间的干摩擦，从而显著降低摩擦损耗，大大减少磨损边界润滑的摩擦系数大于流体大减少磨损边界润滑的摩擦系数大于流体动力润滑的，约为动力润滑的，约为0.05～～0.15 l（（4）混合润滑）混合润滑l当摩擦件之间不能形成连续的流体层，部分固体表面直当摩擦件之间不能形成连续的流体层，部分固体表面直接接触时，则出现流体动力润滑和边界润滑兼而有之的接接触时，则出现流体动力润滑和边界润滑兼而有之的情况，可称为混合润滑情况，可称为混合润滑[见图见图4—8（（b））]l图图4—9所示为所示为Stribeck曲线，它表示处于流体动力润滑、曲线，它表示处于流体动力润滑、边界润滑及混合润滑三种状态下摩擦系数与轴承特性因边界润滑及混合润滑三种状态下摩擦系数与轴承特性因数数C之间的关系之间的关系l(5)弹性流体动力润滑弹性流体动力润滑l有些机械部件如齿轮及滚动轴承等，其相互有些机械部件如齿轮及滚动轴承等，其相互接触面积极小，而其负荷却很大，可高达几接触面积极小，而其负荷却很大，可高达几百至几千兆帕这样便会使机件的受压部分百至几千兆帕。

这样便会使机件的受压部分发生弹性变形，同时，润滑油膜则会因受高发生弹性变形，同时，润滑油膜则会因受高压而粘度增大，变得十分粘稠甚至成油膏状压而粘度增大，变得十分粘稠甚至成油膏状物质，不易被挤出，从而使摩擦件之间仍能物质，不易被挤出，从而使摩擦件之间仍能保持连续的油膜而得到润滑，这种情况称为保持连续的油膜而得到润滑，这种情况称为弹性流体动力润滑弹性流体动力润滑l2．润滑油的分类．润滑油的分类l由于各种机械的使用条件相差很大，它们对所由于各种机械的使用条件相差很大，它们对所需润滑油的要求也不一样，因此，润滑油按其需润滑油的要求也不一样，因此，润滑油按其使用的场合和条件的不同，分为很多种类各使用的场合和条件的不同，分为很多种类各类润滑油的性质各异，均有其特定的用途，切类润滑油的性质各异，均有其特定的用途，切不可随意使用，不然，会影响机器的正常运转，不可随意使用，不然，会影响机器的正常运转，甚至导致机件的烧损甚至导致机件的烧损l我国基本上是按照国际标准化组织我国基本上是按照国际标准化组织（（International Standardization Organization）的）的ISO6743/0—1981的润滑剂分的润滑剂分类标准规定了类标准规定了GB7631.1—87国家标准，把润滑国家标准，把润滑剂分为剂分为19组，具体见表组，具体见表4—18。

l习惯上，为方便起见，将润滑油按其使用场合分为以下习惯上，为方便起见，将润滑油按其使用场合分为以下几类：几类：l（（1）内燃机润滑油）内燃机润滑油l包括汽油机油、柴油机油等这是需要量最多的一类润包括汽油机油、柴油机油等这是需要量最多的一类润滑油，约占润滑油总量的一半滑油，约占润滑油总量的一半l（（2）齿轮油）齿轮油l是在齿轮传动装置上使用的润滑油，其特点是它在机件是在齿轮传动装置上使用的润滑油，其特点是它在机件间所受的压力很高间所受的压力很高l（（3）液压油及液力传动油）液压油及液力传动油l是在传动、制动装置及减震器中用来传递能量的液体介是在传动、制动装置及减震器中用来传递能量的液体介质，它同时也起润滑及冷却作用质，它同时也起润滑及冷却作用l（（4）工业设备用油）工业设备用油l其中包括机械油、汽轮机油、压缩机油、汽缸油以及并其中包括机械油、汽轮机油、压缩机油、汽缸油以及并不起润滑作用的电绝缘油、金属加工油等不起润滑作用的电绝缘油、金属加工油等l3.润滑油的基础油润滑油的基础油l由于机械的要求和使用条件的千差万别，润由于机械的要求和使用条件的千差万别，润滑油的品种多达数百种，假如每种润滑油都滑油的品种多达数百种，假如每种润滑油都单独生产，那就不胜其烦。

为了简化润滑油单独生产，那就不胜其烦为了简化润滑油生产，目前各国都采用先制成一系列符合一生产，目前各国都采用先制成一系列符合一定规格的、粘度不同的基础油，然后根据市定规格的、粘度不同的基础油，然后根据市场需要将不同牌号的若干种基础油进行调和，场需要将不同牌号的若干种基础油进行调和，并加入适量的添加剂，以制得符合各种规格并加入适量的添加剂，以制得符合各种规格的润滑油商品这样不仅使润滑油的生产规的润滑油商品这样不仅使润滑油的生产规范化，达到事半功倍的效果，同时还易于根范化，达到事半功倍的效果，同时还易于根据市场的变化及时调整产品结构据市场的变化及时调整产品结构l由此可见，润滑油的品种虽然很多，但都是以由此可见，润滑油的品种虽然很多，但都是以基础油为主体并加入适量的各种添加剂而制成基础油为主体并加入适量的各种添加剂而制成的基础油又可分为矿物油和合成油两大类基础油又可分为矿物油和合成油两大类所谓矿物油，就是以原油的减压馏分或减压渣所谓矿物油，就是以原油的减压馏分或减压渣油为原料，并根据需要经过脱沥青、脱蜡和精油为原料，并根据需要经过脱沥青、脱蜡和精制等过程而制得的润滑油基础油，矿物油是目制等过程而制得的润滑油基础油，矿物油是目前生产各种润滑油的主要原料。

但是，矿物油前生产各种润滑油的主要原料但是，矿物油有时还不具备航空、航天和国防等特殊场合所有时还不具备航空、航天和国防等特殊场合所要求的耐低温、耐高温、高真空、抗燃、抗辐要求的耐低温、耐高温、高真空、抗燃、抗辐射等性能因此，还需通过合成的途径制取一射等性能因此，还需通过合成的途径制取一些具有特殊性能的合成润滑油合成润滑油包些具有特殊性能的合成润滑油合成润滑油包括聚括聚α—烯烃、硅油类、聚乙二醇类、双酯类、烯烃、硅油类、聚乙二醇类、双酯类、磷酸酯类、硅酸酯类、全氟烃类、氟氯碳油类、磷酸酯类、硅酸酯类、全氟烃类、氟氯碳油类、聚醚类等等聚醚类等等l对于从原油制取的润滑油基础油，我国原来是按原油类对于从原油制取的润滑油基础油，我国原来是按原油类别将其质量标准分为石蜡基基础油系列、中间基基础油别将其质量标准分为石蜡基基础油系列、中间基基础油系列及环烷基基础油系列但是，实际上基础油的性质系列及环烷基基础油系列但是，实际上基础油的性质不仅与原油的基属有关，很大程度上还取决于所用的加不仅与原油的基属有关，很大程度上还取决于所用的加工方法，例如日益广泛采用的加氢技术可使基础油的质工方法，例如日益广泛采用的加氢技术可使基础油的质量有很大改善。

粘度指数是润滑油的重要质量指标，而量有很大改善粘度指数是润滑油的重要质量指标，而原用的润滑油基础油分类方法无法体现基础油在这方面原用的润滑油基础油分类方法无法体现基础油在这方面的差别因此，我国现已采用一种润滑油基础油的新的的差别因此，我国现已采用一种润滑油基础油的新的分类方法这种新的分类方法将润滑油基础油按其粘度分类方法这种新的分类方法将润滑油基础油按其粘度指数分为超高粘度指数的、很高粘度指数的、高粘度指指数分为超高粘度指数的、很高粘度指数的、高粘度指数的、中粘度指数的及低粘度指数的数的、中粘度指数的及低粘度指数的5类，它们的粘度类，它们的粘度指数相应为指数相应为VI≥140，，VI≥120，，VI≥90，，VI≥40及及VI﹤40同时根据生产和使用的需要，每一类又分为通用基础油同时根据生产和使用的需要，每一类又分为通用基础油和专用基础油，专用基础油暂设低凝和深度精制两个品和专用基础油，专用基础油暂设低凝和深度精制两个品种l习惯上，将从原油减压馏分精制制取的基础习惯上，将从原油减压馏分精制制取的基础油称为中性油，将从减压渣油制取的基础油油称为中性油，将从减压渣油制取的基础油称为光亮油。

每类中性油又按其粘度分为若称为光亮油每类中性油又按其粘度分为若干牌号，如干牌号，如HVI350、、MVIS75等，其牌号中等，其牌号中的数字表示的是该基础油在的数字表示的是该基础油在100℉时的赛氏通时的赛氏通用粘度秒数（用粘度秒数（SUS）的大约值，每类光亮油）的大约值，每类光亮油也按其粘度分为若干牌号，如也按其粘度分为若干牌号，如HVIW120BS及及MVIS90BS等，其牌号中是数字表示的是该等，其牌号中是数字表示的是该基础油在基础油在200℉时的赛氏通用粘度秒数时的赛氏通用粘度秒数（（SUS）的大约值，）的大约值，BS则是光亮油（则是光亮油（Bright Stock）的英文字头表）的英文字头表4—21所示为我国部所示为我国部分基础油系列的牌号分基础油系列的牌号l二、内燃机润滑油二、内燃机润滑油l内燃机润滑油简称内燃机油，也称发动机油内燃机润滑油简称内燃机油，也称发动机油或曲轴箱油，它是润滑油中耗量最大的一类或曲轴箱油，它是润滑油中耗量最大的一类由于其在汽油机或柴油机中的工作条件相当由于其在汽油机或柴油机中的工作条件相当苛刻，对它的质量要求也就比较高，所以往苛刻，对它的质量要求也就比较高，所以往往除需经过严格精制外，还要加入一系列一往除需经过严格精制外，还要加入一系列一定量的各类添加剂后，才能符合其质量指标。

定量的各类添加剂后，才能符合其质量指标l1．内燃机润滑油的工作条件．内燃机润滑油的工作条件l内燃机润滑系统见图内燃机润滑系统见图4—10，它是由下曲轴箱、，它是由下曲轴箱、润滑油泵、润滑油散热器、粗滤清器、细滤清器润滑油泵、润滑油散热器、粗滤清器、细滤清器所组成润滑油通过油泵的压力循环或通过激溅所组成润滑油通过油泵的压力循环或通过激溅等方法，被送到气缸和活塞之间，以及连杆轴承、等方法，被送到气缸和活塞之间，以及连杆轴承、曲轴轴承等摩擦部位，以保证发动机的正常润滑曲轴轴承等摩擦部位，以保证发动机的正常润滑和运转随着内燃机向高速和大功率的方向发展，和运转随着内燃机向高速和大功率的方向发展，它的工作条件越来越苛刻，其主要特点如下：它的工作条件越来越苛刻，其主要特点如下：l（（1）使用温度高）使用温度高l内燃机的气缸和活塞都直接与燃气接触，而燃气的温度内燃机的气缸和活塞都直接与燃气接触，而燃气的温度最高可达最高可达2000℃以上，这样，汽油机活塞顶部的温度可以上，这样，汽油机活塞顶部的温度可达达250℃，而柴油机的条件苛刻，其活塞顶部的温度更，而柴油机的条件苛刻，其活塞顶部的温度更要高一些，约为要高一些，约为300℃左右。

曲轴箱油温也在左右曲轴箱油温也在100℃上下l（（2）摩擦件间的负荷较大）摩擦件间的负荷较大l主轴承处的负荷为主轴承处的负荷为5～～12MPa，连杆轴承处可达，连杆轴承处可达35MPa.l（（3）运动速度多变）运动速度多变l活塞在气缸中的运动速度是周期性变化的，其速度最快活塞在气缸中的运动速度是周期性变化的，其速度最快时达每秒数十米，而在上止点和下止点时其速度为零时达每秒数十米，而在上止点和下止点时其速度为零l（（4）所处的环境复杂）所处的环境复杂l内燃机润滑油是循环使用的，它长时间与空气中的氧以内燃机润滑油是循环使用的，它长时间与空气中的氧以及多种能对氧化反应起催化作用的金属相接触及多种能对氧化反应起催化作用的金属相接触l2．润滑油在内燃机中的作用．润滑油在内燃机中的作用l（（1）润滑与减摩作用）润滑与减摩作用l使用润滑油，可以减少内燃机各运动部件之间的使用润滑油，可以减少内燃机各运动部件之间的磨损和因摩擦引起的功率损失和摩擦热这样就磨损和因摩擦引起的功率损失和摩擦热这样就增加了机械的有效功率，降低了燃料的消耗，节增加了机械的有效功率，降低了燃料的消耗，节约了能量，同时也延长了机械的使用寿命。

约了能量，同时也延长了机械的使用寿命l（（2）冷却发动机部件作用）冷却发动机部件作用l燃料在内燃机中燃烧产生很高的温度，如不对机燃料在内燃机中燃烧产生很高的温度，如不对机件加以冷却，内燃机就不能正常工作内燃机的件加以冷却，内燃机就不能正常工作内燃机的冷却介质是润滑油、水或空气等新近设计的内冷却介质是润滑油、水或空气等新近设计的内燃机常采用风冷而不是水冷，这就更增加了润滑燃机常采用风冷而不是水冷，这就更增加了润滑油冷却作用的负荷，要求润滑油有更好的耐高温油冷却作用的负荷，要求润滑油有更好的耐高温性能和冷却发动机的性能性能和冷却发动机的性能l（（3）密封作用）密封作用l发动机中的活塞环与缸套、活塞环与环槽之间都有一定发动机中的活塞环与缸套、活塞环与环槽之间都有一定的间隙，如得不到密封，燃气就会窜入曲轴箱内，使燃的间隙，如得不到密封，燃气就会窜入曲轴箱内，使燃烧室压力降低，从而降低发动机的功率润滑油在这些烧室压力降低，从而降低发动机的功率润滑油在这些部位能起到密封作用，防止窜气，保证发动机的正常工部位能起到密封作用，防止窜气，保证发动机的正常工作l（（4）保持摩擦部件清洁作用）保持摩擦部件清洁作用l在内燃机工作时，其各个部件都会出现各种类型由润滑在内燃机工作时，其各个部件都会出现各种类型由润滑油及燃料形成的沉淀物。

这就要求内燃机润滑油具有将油及燃料形成的沉淀物这就要求内燃机润滑油具有将这些沉淀物从机件上清洗下来并分散在油中的能力这些沉淀物从机件上清洗下来并分散在油中的能力l（（5）防锈和抗腐蚀作用）防锈和抗腐蚀作用l燃料在发动机中燃烧会产生一定量的水和氧化硫它们燃料在发动机中燃烧会产生一定量的水和氧化硫它们随着窜气进入曲轴箱，对各金属部件其腐蚀作用为此，随着窜气进入曲轴箱，对各金属部件其腐蚀作用为此，便要求内燃机润滑油还具有防锈和抗腐蚀性能便要求内燃机润滑油还具有防锈和抗腐蚀性能l3．内燃机润滑油的主要质量要求及其与化学组成的关系．内燃机润滑油的主要质量要求及其与化学组成的关系l内燃机润滑油的质量要求很多，主要有以下内燃机润滑油的质量要求很多，主要有以下6个方面个方面l（（1）粘度）粘度l前以述及，要使摩擦副保持液体润滑，润滑油粘度的大小必须足前以述及，要使摩擦副保持液体润滑，润滑油粘度的大小必须足以使它能在机件之间形成连续的油膜假如润滑油的粘度太小，以使它能在机件之间形成连续的油膜假如润滑油的粘度太小，那就会导致油膜厚度太薄，从而加大机件的磨损，甚至烧坏；假那就会导致油膜厚度太薄，从而加大机件的磨损，甚至烧坏；假如润滑油的粘度太大，则用于克服液体内摩擦所耗的能量就会太如润滑油的粘度太大，则用于克服液体内摩擦所耗的能量就会太大，这也是不经济的。

此外，从润滑油的冷却作用来看，粘度较大，这也是不经济的此外，从润滑油的冷却作用来看，粘度较小的润滑油冷却效果较好；而从密封作用来看，则要求润滑油的小的润滑油冷却效果较好；而从密封作用来看，则要求润滑油的粘度不能太小至于粘度以多大为宜，则要根据不同内燃机的具粘度不能太小至于粘度以多大为宜，则要根据不同内燃机的具体工作条件来确定因此，往往需要生产一系列粘度不同的内燃体工作条件来确定因此，往往需要生产一系列粘度不同的内燃机润滑油以供拥护选择机润滑油以供拥护选择l润滑油的粘度取决于其馏分组成与化学组成就馏分组成而言，润滑油的粘度取决于其馏分组成与化学组成就馏分组成而言，润滑油的沸程越高，其粘度也越大，所以，当要求粘度较大时，润滑油的沸程越高，其粘度也越大，所以，当要求粘度较大时，往往要以较重的减压馏分甚至减压渣油作为原料至于粘度与化往往要以较重的减压馏分甚至减压渣油作为原料至于粘度与化学组成之间的关系已在第三章中述及，即当相对分子质量相近时，学组成之间的关系已在第三章中述及，即当相对分子质量相近时，具有环状结构的分子的粘度大于链状结构的，而且，分子中的环具有环状结构的分子的粘度大于链状结构的，而且，分子中的环数越多，其粘度也就越大。

数越多，其粘度也就越大l（（2）粘）粘—温性质温性质l内燃机在正常运转时，有些部位的温度可高达内燃机在正常运转时，有些部位的温度可高达300℃，而，而在起动时温度又比较低在高寒地区的冬季，室外的气在起动时温度又比较低在高寒地区的冬季，室外的气温甚至低到零下几十摄氏度假如润滑油的粘度随温度温甚至低到零下几十摄氏度假如润滑油的粘度随温度的变化太大，也就是说在高温时太稀，不能保持必要厚的变化太大，也就是说在高温时太稀，不能保持必要厚度的油膜，这将使机器的磨损加大；而在低温时又太稠，度的油膜，这将使机器的磨损加大；而在低温时又太稠，这不仅造成起动困难，同时也会导致磨损这就要求内这不仅造成起动困难，同时也会导致磨损这就要求内燃机润滑油的粘度随温度的变化而变化较小，即具有较燃机润滑油的粘度随温度的变化而变化较小，即具有较高的粘度指数高的粘度指数l烃类的粘烃类的粘—温性质取决于其分子结构，其关系已于第三温性质取决于其分子结构，其关系已于第三章中讨论过大体上说，烃类中除正构烷烃的粘章中讨论过大体上说，烃类中除正构烷烃的粘—温性温性质最好外，带有少分支的长烷基侧链的少环烃类和分支质最好外，带有少分支的长烷基侧链的少环烃类和分支程度不大的异构烷烃的粘程度不大的异构烷烃的粘—温性质也比较好，而多环短温性质也比较好，而多环短侧链的环状烃类的粘侧链的环状烃类的粘—温性质是很差的。

温性质是很差的l（（3）抗氧化安定性）抗氧化安定性l内燃机润滑油不仅使用的温度高，而且内燃机润滑油不仅使用的温度高，而且是循环使用，不断与含氧的气体接触，是循环使用，不断与含氧的气体接触，所以很容易因氧化而变质因此，需要所以很容易因氧化而变质因此，需要设法提高润滑油的氧化安定性，以延长设法提高润滑油的氧化安定性，以延长其在内燃机中的使用寿命其在内燃机中的使用寿命l①①烃类组成对氧化安定性的影响：烃类组成对氧化安定性的影响：l润滑油中烃类的氧化反应大体可分为如下两个方向：润滑油中烃类的氧化反应大体可分为如下两个方向：l——烷烃、环烷烃和带长侧链（烷烃、环烷烃和带长侧链（C5以上）的芳香烃的以上）的芳香烃的氧化其特点是烷基的氧化，大致的过程为：氧化其特点是烷基的氧化，大致的过程为：l烃烃→过氧化物过氧化物→单官能团含氧化和物（醇、醛、酮、单官能团含氧化和物（醇、醛、酮、酸）酸）→双官能团含氧化和物（羟基酸、酮酸等）双官能团含氧化和物（羟基酸、酮酸等）→半半交酯、酯类等交酯、酯类等→缩合产物；缩合产物；l——无侧链或短侧链芳香烃的氧化，其特点是芳香基无侧链或短侧链芳香烃的氧化，其特点是芳香基的氧化，大致过程为：的氧化，大致过程为：l烃烃→过氧化物过氧化物→酚类酚类→胶质胶质→沥青质。

沥青质l遵循这两个方向生成的氧化产物对机械都是有害的遵循这两个方向生成的氧化产物对机械都是有害的生成的酸性物质对金属部件有腐蚀作用；产生的缩合生成的酸性物质对金属部件有腐蚀作用；产生的缩合产物和胶质会附着于金属表面，从而导致机件过热、产物和胶质会附着于金属表面，从而导致机件过热、磨损加剧；同时也会使润滑油的粘度增大，损耗更多磨损加剧；同时也会使润滑油的粘度增大，损耗更多的功率l研究表明，在高温条件下，润滑油所含研究表明，在高温条件下，润滑油所含的各类烃单独存在时，以烷烃最易氧化，的各类烃单独存在时，以烷烃最易氧化，环烷烃次之，芳香烃最不易氧化而在环烷烃次之，芳香烃最不易氧化而在混合条件下，其氧化的结果就与单体烃混合条件下，其氧化的结果就与单体烃氧化有显著区别当饱和烃与多环芳烃氧化有显著区别当饱和烃与多环芳烃同时存在时，饱和烃易于氧化生成过氧同时存在时，饱和烃易于氧化生成过氧化物而促进多环芳烃的氧化，而多环芳化物而促进多环芳烃的氧化，而多环芳烃的氧化产物酚类又能抑制饱和烃的氧烃的氧化产物酚类又能抑制饱和烃的氧化l②②含硫化合物对氧化安定性的影响：含硫化合物对氧化安定性的影响：l实践证明，润滑油中的含硫化合物具有抗氧作实践证明，润滑油中的含硫化合物具有抗氧作用，含有一定量的硫会使其更加安定。

图用，含有一定量的硫会使其更加安定图4—11所示为大庆润滑油添加不同量的含硫化合物后，所示为大庆润滑油添加不同量的含硫化合物后，对其氧化安定性的影响由图可见，在试验范对其氧化安定性的影响由图可见，在试验范围内，试样中的含硫量越高，其吸氧速度就越围内，试样中的含硫量越高，其吸氧速度就越慢，也就是更趋于安定而进一步的研究还发慢，也就是更趋于安定而进一步的研究还发现，在各类含硫化合物中，硫醚类尤其是环硫现，在各类含硫化合物中，硫醚类尤其是环硫醚类对润滑油氧化的抑制作用最为明显，而噻醚类对润滑油氧化的抑制作用最为明显，而噻吩类则影响很小醚类化合物对氧化的抑制，吩类则影响很小醚类化合物对氧化的抑制，是由于其能分解润滑油氧化时所产生的氢过氧是由于其能分解润滑油氧化时所产生的氢过氧化物，从而阻滞了氧化的链反应所致化物，从而阻滞了氧化的链反应所致l③③含氮化合物对氧化安定性的影响：含氮化合物对氧化安定性的影响：l研究表明，含氮化合物对润滑油的氧化是起促进作用的研究表明，含氮化合物对润滑油的氧化是起促进作用的图图4—12所示是用旋转氧弹法测得的含氮量对润滑油氧所示是用旋转氧弹法测得的含氮量对润滑油氧化安定性的影响。

所谓旋转氧弹法即将润滑油试样置于化安定性的影响所谓旋转氧弹法即将润滑油试样置于密闭耐压容器（氧弹）中，充入氧气并放入密闭耐压容器（氧弹）中，充入氧气并放入150℃油浴油浴中，使氧弹与水平面成中，使氧弹与水平面成30℃角，以角，以100r/min的速度轴向的速度轴向旋转，当压力从最高点显著下降时停止试验，以所历时旋转，当压力从最高点显著下降时停止试验，以所历时间（间（min）作为氧化安定性的指标，也可称为氧化诱导）作为氧化安定性的指标，也可称为氧化诱导期这个时间越长表明油的氧化安定性越好由图可以期这个时间越长表明油的氧化安定性越好由图可以看出，碱性含氮化合物和非碱性含氮化合物的含量增多看出，碱性含氮化合物和非碱性含氮化合物的含量增多都会使润滑油的氧化安定性下降，而相比之下，碱性含都会使润滑油的氧化安定性下降，而相比之下，碱性含氮化合物的影响更为显著据研究，含氮化合物在润滑氮化合物的影响更为显著据研究，含氮化合物在润滑油的氧化过程中起引发或促进自由基形成冀加快抗氧剂油的氧化过程中起引发或促进自由基形成冀加快抗氧剂消耗的作用消耗的作用l由于润滑油的烃类和非烃类组成对其氧化安定性的影由于润滑油的烃类和非烃类组成对其氧化安定性的影响比较复杂，迄今还没有比较成熟的看法。

但是，总响比较复杂，迄今还没有比较成熟的看法但是，总的来说，在润滑油中饱和烃和单环芳烃的含量高有利的来说，在润滑油中饱和烃和单环芳烃的含量高有利于改善其氧化安定性，同时，含有一定量的硫对烃类于改善其氧化安定性，同时，含有一定量的硫对烃类的氧化能起抑制作用，而多环芳烃和碱氮的含量高则的氧化能起抑制作用，而多环芳烃和碱氮的含量高则对润滑油的氧化安定性不利针对我国大部分原油含对润滑油的氧化安定性不利针对我国大部分原油含氮量高、含硫量低的特点，为了改善润滑油的氧化安氮量高、含硫量低的特点，为了改善润滑油的氧化安定性，必须通过精制把其中所含的氮尤其是碱性氮脱定性，必须通过精制把其中所含的氮尤其是碱性氮脱到相当低的水平，但同时又要注意保存一定量的硫到相当低的水平，但同时又要注意保存一定量的硫l尚须指出，实际上，单靠用精制手段来除去非理想组尚须指出，实际上，单靠用精制手段来除去非理想组分的方法，还不能使其符合内燃机润滑油氧化安定性分的方法，还不能使其符合内燃机润滑油氧化安定性的要求，一般还需添加适量的抗氧抗腐添加剂的要求，一般还需添加适量的抗氧抗腐添加剂 l（（4）清净分散性）清净分散性l内燃机润滑油在使用过程中的老化、衰败，虽然可以内燃机润滑油在使用过程中的老化、衰败，虽然可以采取措施加以一定程度的控制，但在那样苛刻的条件采取措施加以一定程度的控制，但在那样苛刻的条件下，是不可能完全避免的。

由于润滑油本身的氧化和下，是不可能完全避免的由于润滑油本身的氧化和缩合以及与燃料燃烧产物的相互作用，在内燃机中会缩合以及与燃料燃烧产物的相互作用，在内燃机中会产生各种沉淀物其沉淀物可以分为三类，即：产生各种沉淀物其沉淀物可以分为三类，即：l①①积炭：它是高温分解的产物，为棕色到黑色的固态积炭：它是高温分解的产物，为棕色到黑色的固态物质，其物质，其H/C（原子比）约为（原子比）约为0.7它主要生成于活塞它主要生成于活塞顶部、燃烧室壁、阀门等高温部位，会使金属部件磨顶部、燃烧室壁、阀门等高温部位，会使金属部件磨损甚至烧蚀损甚至烧蚀l②②漆膜：它是氧化缩合的产物，为淡棕色到黑色的薄漆膜：它是氧化缩合的产物，为淡棕色到黑色的薄而坚固的膜，其而坚固的膜，其H/C（原子比）约为（原子比）约为1.2它主要生成它主要生成于活塞环槽及活塞裙部等处，会使活塞环粘结及传热于活塞环槽及活塞裙部等处，会使活塞环粘结及传热变差，导致密封不严及磨损增大变差，导致密封不严及磨损增大l③③油泥：它是由水、润滑油及固态杂质等形成的乳状油泥：它是由水、润滑油及固态杂质等形成的乳状沉淀物，为灰棕色到黑色的凝块它主要沉积于曲轴沉淀物，为灰棕色到黑色的凝块。

它主要沉积于曲轴箱及输油管等低温部位，会导致油路阻塞箱及输油管等低温部位，会导致油路阻塞l在内燃机的工作条件下，这些沉淀物的生成原在内燃机的工作条件下，这些沉淀物的生成原因是很复杂的，大体上可用图因是很复杂的，大体上可用图4—13及图及图4—14来表示研究表明，柴油机活塞上的漆膜和积来表示研究表明，柴油机活塞上的漆膜和积炭炭90%以上来源于润滑油的高温氧化，汽油机以上来源于润滑油的高温氧化，汽油机中的油泥则主要是由于在较低温度条件下燃料中的油泥则主要是由于在较低温度条件下燃料燃烧不完全而形成的燃烧不完全而形成的l为此，内燃机润滑油还要求具有把各类沉淀物为此，内燃机润滑油还要求具有把各类沉淀物尽量从金属表面上洗涤下来并分散于润滑油中尽量从金属表面上洗涤下来并分散于润滑油中的功能由于基础油本身并不具备这种功能，的功能由于基础油本身并不具备这种功能，所以必须加入各种类型的清净分散添加剂内所以必须加入各种类型的清净分散添加剂内燃机润滑油的清净分散性是否符合要求，需要燃机润滑油的清净分散性是否符合要求，需要经过规定的台架试验或模拟试验加以测定经过规定的台架试验或模拟试验加以测定l（（5）低温流动性）低温流动性l由于内燃机在冬季的起动温度很低，润滑油如果由于内燃机在冬季的起动温度很低，润滑油如果没有良好的低温流动性，便不能正常地泵送，这没有良好的低温流动性，便不能正常地泵送，这样运动部位就不能形成正常的润滑状态，因而导样运动部位就不能形成正常的润滑状态，因而导致磨损。

影响润滑油低温流动性的因素主要有两致磨损影响润滑油低温流动性的因素主要有两方面，一是在使用温度下因形成蜡结晶结构而丧方面，一是在使用温度下因形成蜡结晶结构而丧失流动性；二是在是在使用温度下因粘度大、流失流动性；二是在是在使用温度下因粘度大、流动太慢而造成润滑油泵抽空或供油不足动太慢而造成润滑油泵抽空或供油不足l从化学组成来看，前以述及，各种烃类中正构烷从化学组成来看，前以述及，各种烃类中正构烷烃的熔点最高，易于凝固，这对于低温性能是不烃的熔点最高，易于凝固，这对于低温性能是不利的；此外，多环烃类的低温粘度一般较大，所利的；此外，多环烃类的低温粘度一般较大，所以从低温流动性角度来看，它们也不是理想组分以从低温流动性角度来看，它们也不是理想组分l一般情况下，倾点可以做为评定润滑油低温性能的参一般情况下，倾点可以做为评定润滑油低温性能的参考指标但是，即使环境温度高于润滑油的倾点，润考指标但是，即使环境温度高于润滑油的倾点，润滑油不一定能被泵送，发动机不一定能启动为了使滑油不一定能被泵送，发动机不一定能启动为了使润滑油在低温下能在内燃机中正常循环以保证摩擦副润滑油在低温下能在内燃机中正常循环以保证摩擦副的良好润滑，在内燃机润滑油质量指标中还规定了其的良好润滑，在内燃机润滑油质量指标中还规定了其低温动力粘度低温动力粘度及及边界泵送温度边界泵送温度。

l低温动力粘度的测定采用冷启动模拟机法，此法适用低温动力粘度的测定采用冷启动模拟机法，此法适用于测定内燃机油在高剪切速率下，于测定内燃机油在高剪切速率下，﹣30℃～～﹣5℃的低的低温表观粘度，所得结果与内燃机油的低温启动性有关温表观粘度，所得结果与内燃机油的低温启动性有关该模拟机的核心部件如图该模拟机的核心部件如图4—15所示，它是由一个断面所示，它是由一个断面为缺圆圆柱体的转子和一个铜制定子构成试油置于为缺圆圆柱体的转子和一个铜制定子构成试油置于定子与转子之间的间隙中，并用致冷剂循环控温转定子与转子之间的间隙中，并用致冷剂循环控温转子由电机带动，其转速受润滑油粘度的影响，当粘度子由电机带动，其转速受润滑油粘度的影响，当粘度增大时转动的阻力也增大，转子的转速就辉相应减小增大时转动的阻力也增大，转子的转速就辉相应减小经用一系列标准油样标定后，便可从转子的转速关联经用一系列标准油样标定后，便可从转子的转速关联出润滑油在该温度下的低温粘度用冷启动模拟机法出润滑油在该温度下的低温粘度用冷启动模拟机法测得的低温粘度能较好的反映发动机在低温下启动时测得的低温粘度能较好的反映发动机在低温下启动时的实际情况。

的实际情况l（（6）抗磨性）抗磨性l由于在气缸壁上油膜很难维持，所以，气缸由于在气缸壁上油膜很难维持，所以，气缸壁与活塞之间经常处于边界润滑或混合润滑壁与活塞之间经常处于边界润滑或混合润滑状态，同时，在主轴承和连杆轴承上的负荷状态，同时，在主轴承和连杆轴承上的负荷也比较大，这就要求内燃机润滑油具有良好也比较大，这就要求内燃机润滑油具有良好的抗磨性能各种烃类的抗磨性能虽有差别，的抗磨性能各种烃类的抗磨性能虽有差别，但都还不能满足要求，这就需要加入具有抗但都还不能满足要求，这就需要加入具有抗磨作用的添加剂来改善这方面的性能此问磨作用的添加剂来改善这方面的性能此问题将在关于齿轮油及添加剂的章节中进一步题将在关于齿轮油及添加剂的章节中进一步讨论l综上所述，内燃机润滑油的各种质量要求中，除清净分综上所述，内燃机润滑油的各种质量要求中，除清净分散性和抗磨性是靠加入相应的添加剂来改善外，主要还散性和抗磨性是靠加入相应的添加剂来改善外，主要还是取决基础油的化学组成结构以及馏分组成就粘度而是取决基础油的化学组成结构以及馏分组成就粘度而言，其大小既与润滑油原料馏分的轻重有关，又与其化言，其大小既与润滑油原料馏分的轻重有关，又与其化学结构有关，一般来说，环状烃的粘度比链状烃的大。

学结构有关，一般来说，环状烃的粘度比链状烃的大至于粘至于粘—温性质，则以正构烷烃的为最好，少环长侧链温性质，则以正构烷烃的为最好，少环长侧链的环状烃及少分支的异构烷烃的也比较好，以多环短侧的环状烃及少分支的异构烷烃的也比较好，以多环短侧链结构的烃类为最差而抗氧化安定性的情况比较复杂，链结构的烃类为最差而抗氧化安定性的情况比较复杂，据研究，内燃机油中饱和烃和单环芳烃含量有利于改善据研究，内燃机油中饱和烃和单环芳烃含量有利于改善其抗氧化安定性，而多环芳烃含量高则是不利的；同时，其抗氧化安定性，而多环芳烃含量高则是不利的；同时，非烃的含量也有较大的影响，一般认为，一定量的含硫非烃的含量也有较大的影响，一般认为，一定量的含硫化合物可以对氧化起抑制作用，而即使很少量的含氮化化合物可以对氧化起抑制作用，而即使很少量的含氮化合物也会促进烃类的氧化再者，影响润滑油低温性能合物也会促进烃类的氧化再者，影响润滑油低温性能的，当然主要是其中的正构烷烃和其他高熔点烃类的含的，当然主要是其中的正构烷烃和其他高熔点烃类的含量l这样看来，对于内燃机润滑油，其理想的组这样看来，对于内燃机润滑油，其理想的组分是少环长侧链的烃类以及少分支的异构烷分是少环长侧链的烃类以及少分支的异构烷烃，而多环短侧链烃类和正构烷烃则是非理烃，而多环短侧链烃类和正构烷烃则是非理想组分，应该用脱蜡和精制等方法将它们除想组分，应该用脱蜡和精制等方法将它们除去。

至于非烃化合物，一般来说是非理想组去至于非烃化合物，一般来说是非理想组分，但少量的含硫化合物有时能对氧化反应分，但少量的含硫化合物有时能对氧化反应起抑制作用起抑制作用l 石油沥青石油沥青l石油沥青是以减压渣油为主要原料制成的一类石油沥青是以减压渣油为主要原料制成的一类石油产品，它是黑色固态或半固态粘稠状物质石油产品，它是黑色固态或半固态粘稠状物质石油沥青主要用于道路铺设和建筑工程上，也石油沥青主要用于道路铺设和建筑工程上，也广泛用于水利工程、管道防腐、电器绝缘和油广泛用于水利工程、管道防腐、电器绝缘和油漆涂料等方面漆涂料等方面l一、石油沥青的主要性能一、石油沥青的主要性能l石油沥青的性能指标主要有下列三个：石油沥青的性能指标主要有下列三个：l1．针入度．针入度l石油沥青的针入度是以标准针在一定的荷重、石油沥青的针入度是以标准针在一定的荷重、时间及温度条件下垂直穿人沥青试样的深度时间及温度条件下垂直穿人沥青试样的深度来表示，单位为来表示，单位为1/10㎜非经另行规定，其标㎜非经另行规定，其标准的荷重为准的荷重为100g，时间为，时间为5s，温度为，温度为25℃。

为为了考察沥青在较低温度下塑性变形的能力，了考察沥青在较低温度下塑性变形的能力，有时还需要测定其在有时还需要测定其在15℃，，10℃或或5℃下的针下的针入度l针入度表示石油沥青的硬度，针入度越小表明针入度表示石油沥青的硬度，针入度越小表明沥青越稠硬我国用沥青越稠硬我国用25℃时的针入度来划分时的针入度来划分石油沥青的牌号石油沥青的牌号l2．延度．延度l石油沥青的延度是以规定的蜂腰形试件，在一定温度石油沥青的延度是以规定的蜂腰形试件，在一定温度下以一定速度拉伸试样至断裂时的长度，以厘米表示下以一定速度拉伸试样至断裂时的长度，以厘米表示非经特殊说明，试验温度为非经特殊说明，试验温度为25℃，拉伸速度为，拉伸速度为5㎝每分㎝每分钟为了考察沥青在低温下是否容易开裂，有时还需钟为了考察沥青在低温下是否容易开裂，有时还需要测定其在要测定其在15℃，，10℃或或5℃下的延度下的延度l延度表示沥青在应力作用下的稠性和流动性，也表示延度表示沥青在应力作用下的稠性和流动性，也表示它拉伸到断裂前的伸展能力延度大，表示沥青的塑它拉伸到断裂前的伸展能力延度大，表示沥青的塑性变形性能好，不易出现裂纹，即使出现裂纹也容易性变形性能好，不易出现裂纹，即使出现裂纹也容易自愈。

自愈l3．软化点．软化点l石油沥青的软化点是试样在测定条件下，因受热而下石油沥青的软化点是试样在测定条件下，因受热而下坠坠25.4㎜时的温度，以摄氏度表示㎜时的温度，以摄氏度表示l软化点表示沥青受热从固态转变为具有一定流动能力软化点表示沥青受热从固态转变为具有一定流动能力时的温度软化点高，表示石油沥青的耐热性能好，时的温度软化点高，表示石油沥青的耐热性能好，受热后不致迅速软化，并在高温下有较高的粘滞性，受热后不致迅速软化，并在高温下有较高的粘滞性，所铺路面不易因受热而变形软化点太高，则会因不所铺路面不易因受热而变形软化点太高，则会因不易熔化而造成铺浇施工的困难易熔化而造成铺浇施工的困难l除上述三项主要指标外，还有抗老化性石油沥除上述三项主要指标外，还有抗老化性石油沥青在使用过程中，由于长期暴露在空气中，加上青在使用过程中，由于长期暴露在空气中，加上温度及日光等环境条件的影响，沥青会因氧化而温度及日光等环境条件的影响，沥青会因氧化而变硬、变脆，即所谓老化，表现为针入度和延度变硬、变脆，即所谓老化，表现为针入度和延度减少、软化点增高所以要求沥青有较好的抗老减少、软化点增高所以要求沥青有较好的抗老化性能，以延长其使用寿命。

测定沥青抗老化性化性能，以延长其使用寿命测定沥青抗老化性能的主要方法是薄膜烘箱法，即将沥青薄膜（约能的主要方法是薄膜烘箱法，即将沥青薄膜（约厚厚3.2㎜）在㎜）在163℃的烘箱中加热的烘箱中加热5h，通过测定试，通过测定试样在加热前后物理性质的变化，来确定热和空气样在加热前后物理性质的变化，来确定热和空气对沥青质量的影响衡量其质量变化的具体指标对沥青质量的影响衡量其质量变化的具体指标有针入度比等，针入度比是经薄膜烘箱试验后试有针入度比等，针入度比是经薄膜烘箱试验后试样的针入度与原试样的针入度之比，用百分率来样的针入度与原试样的针入度之比，用百分率来表示针入度比小，说明该沥青的抗老化性不好表示针入度比小，说明该沥青的抗老化性不好 l此外，针入度指数（简称此外，针入度指数（简称PI）是表征沥）是表征沥青感温性的指标，其定义是：青感温性的指标，其定义是：式中式中P—沥青在沥青在25℃时的针入度，时的针入度，1/10㎜；㎜；       T—沥青的软化点，沥青的软化点，℃式中用式中用800这个数字是因为多数沥青在软化点温度时其针入这个数字是因为多数沥青在软化点温度时其针入度为度为800针入度指数越大，表示该沥青的针入度对温度的敏感。

针入度指数越大，表示该沥青的针入度对温度的敏感性越小l表示沥青的低温性能的还有脆点（即弗拉斯脆点）表示沥青的低温性能的还有脆点（即弗拉斯脆点）测试时，在一薄金属片的一面涂以沥青，使之测试时，在一薄金属片的一面涂以沥青，使之成为厚约成为厚约0.5㎜的均匀薄膜，以㎜的均匀薄膜，以1℃每分钟的速度每分钟的速度降温，同时每分钟将金属片以一定的速率和一定降温，同时每分钟将金属片以一定的速率和一定的曲率弯曲一次沥青最初发生裂缝大的温度定的曲率弯曲一次沥青最初发生裂缝大的温度定为脆点通常，针入度越大的沥青，其脆点越低通常，针入度越大的沥青，其脆点越低脆点高的沥青在低温下易转变为脆硬的玻璃态，脆点高的沥青在低温下易转变为脆硬的玻璃态，很容易开裂很容易开裂l因为沥青在铺路时需与砂石进行热拌和，以制成因为沥青在铺路时需与砂石进行热拌和，以制成沥青混合料，所以还要求它对砂石有较好的粘附沥青混合料，所以还要求它对砂石有较好的粘附性，使之相互牢固结合性，使之相互牢固结合l二、石油沥青的化学组成二、石油沥青的化学组成l如第一章中所述，石油的渣油是个胶体分散系，其分如第一章中所述，石油的渣油是个胶体分散系，其分散相是以沥青质为核心吸附部分胶质而形成的胶束。

散相是以沥青质为核心吸附部分胶质而形成的胶束大量事实表明，沥青的理化和使用性质很大程度决定大量事实表明，沥青的理化和使用性质很大程度决定于其胶体体系的性质，而能否形成稳定的胶体体系又于其胶体体系的性质，而能否形成稳定的胶体体系又与其化学组成密切相关与其化学组成密切相关l沥青中饱和分的含量不能过多，饱和分过多，将使沥沥青中饱和分的含量不能过多，饱和分过多，将使沥青中分散介质的芳香度过低，便不能形成稳定的胶体青中分散介质的芳香度过低，便不能形成稳定的胶体分散体系；沥青中芳香分的存在是必要的，它的存在分散体系；沥青中芳香分的存在是必要的，它的存在提高了沥青中分散介质的芳香度，使胶体体系易于稳提高了沥青中分散介质的芳香度，使胶体体系易于稳定；胶质本身具有良好的塑性和粘附性，是沥青中必定；胶质本身具有良好的塑性和粘附性，是沥青中必不可少的组分，它能使沥青质稳定地胶溶于体系中；不可少的组分，它能使沥青质稳定地胶溶于体系中；沥青质的存在可改善沥青的高温性能，但沥青质含量沥青质的存在可改善沥青的高温性能，但沥青质含量过多，会使沥青的延度大大减少，易于脆裂过多，会使沥青的延度大大减少，易于脆裂l石油大学对于从大庆原油制取道路沥青的组石油大学对于从大庆原油制取道路沥青的组成研究表明，只有当其中所含油分（饱和分、成研究表明，只有当其中所含油分（饱和分、芳香分之和）、胶质、沥青质的量符合一定芳香分之和）、胶质、沥青质的量符合一定的关系时，沥青的性能才能符合要求，图的关系时，沥青的性能才能符合要求，图4—18所示的三组分三角坐标图形象地说明了这所示的三组分三角坐标图形象地说明了这种关系，即对于这种油源的沥青，只有当其种关系，即对于这种油源的沥青，只有当其组成落在图中用虚线标明的区域内时，其性组成落在图中用虚线标明的区域内时，其性能才是合格的。

显然，这个区域的范围是很能才是合格的显然，这个区域的范围是很有限的l实际上，沥青的各组分之间的配伍不仅是数量实际上，沥青的各组分之间的配伍不仅是数量上的关系，同时还与各组分本身的组成和结构上的关系，同时还与各组分本身的组成和结构有关l尚需指出，蜡含量对沥青的性能也有很大影响尚需指出，蜡含量对沥青的性能也有很大影响沥青中的蜡在高温下会使其粘稠性降低，而在沥青中的蜡在高温下会使其粘稠性降低，而在低温下由于蜡的结晶骨架的形成会使沥青变得低温下由于蜡的结晶骨架的形成会使沥青变得更加不易变形和流动沥青中含蜡多时，会使更加不易变形和流动沥青中含蜡多时，会使其针入度降低、软化点升高，尤其突出的是其其针入度降低、软化点升高，尤其突出的是其低温延度大大降低实践证明，蜡含量高的沥低温延度大大降低实践证明，蜡含量高的沥青其低温性能差，用它铺设的路面在冬季容易青其低温性能差，用它铺设的路面在冬季容易开裂，寿命短因此，对于高等级公路路面用开裂，寿命短因此，对于高等级公路路面用沥青，必须限制蜡的含量，以保证它有较好的沥青，必须限制蜡的含量，以保证它有较好的低温性能和较长的道路寿命低温性能和较长的道路寿命l前以述及，沥青在使用中由于空气、温度和阳前以述及，沥青在使用中由于空气、温度和阳光的作用会老化变质。

究其原因乃是由于其化光的作用会老化变质究其原因乃是由于其化学组成发生变化而使其胶体性质变坏所致研学组成发生变化而使其胶体性质变坏所致研究表明，其化学组成的主要变化是芳香分缩合究表明，其化学组成的主要变化是芳香分缩合成胶质和胶质缩合成沥青质，从而使体系中沥成胶质和胶质缩合成沥青质，从而使体系中沥青质的含量增多这样，由于分散相的增多和青质的含量增多这样，由于分散相的增多和分散介质胶溶能力的减弱，便导致沥青的使用分散介质胶溶能力的减弱，便导致沥青的使用性能变差，表现为其针入度降低、软化点增高性能变差，表现为其针入度降低、软化点增高及延度减小及延度减小l三、石油沥青的分类三、石油沥青的分类l我国的石油沥青产品按品种牌号计有我国的石油沥青产品按品种牌号计有44种，可种，可分为分为4大类，即道路沥青、建筑沥青、专用沥大类，即道路沥青、建筑沥青、专用沥青和乳化沥青青和乳化沥青l道路沥青道路沥青l道路沥青主要用于铺设沥青路面其生产的方道路沥青主要用于铺设沥青路面其生产的方法因原料而异，对于低蜡的环烷基原油，往往法因原料而异，对于低蜡的环烷基原油，往往直接可将其减压渣油用作道路沥青；而对于石直接可将其减压渣油用作道路沥青；而对于石蜡基原油，则需采用溶剂脱沥青等方法，才能蜡基原油，则需采用溶剂脱沥青等方法，才能从其减压渣油制取道路沥青。

为了改善其某方从其减压渣油制取道路沥青为了改善其某方面的性质，有时还需进行浅度氧化或采用调和面的性质，有时还需进行浅度氧化或采用调和等方法l道路沥青又可分为普通道路沥青和高等级道路沥青两个道路沥青又可分为普通道路沥青和高等级道路沥青两个质量档次普通道路沥青主要用于质量档次普通道路沥青主要用于1，，2级公路和中、轻级公路和中、轻交通量的道路上我国普通道路沥青按其交通量的道路上我国普通道路沥青按其25℃针入度划针入度划分为分为200号、号、180号、号、140号、号、100号甲、号甲、100号乙、号乙、60号号甲和甲和60号乙这号乙这7个牌号，其质量指标见表个牌号，其质量指标见表4—27各号道路沥青可供用户按路面结构、气候条件及施工要求等条路沥青可供用户按路面结构、气候条件及施工要求等条件选用在寒冷地区选用件选用在寒冷地区选用140～～200号为主，温暖地区选号为主，温暖地区选用用100～～180号，较热地区选用号，较热地区选用60～～100号l高等级道路沥青主要用于高速公路和重交通道路上由高等级道路沥青主要用于高速公路和重交通道路上由于这种道路要求承受重负荷，交通量也比较大，易引起于这种道路要求承受重负荷，交通量也比较大，易引起道路变形和开裂，因此，要求所用的道路沥青具有更好道路变形和开裂，因此，要求所用的道路沥青具有更好的承载和耐磨能力。

其质量指标中规定的承载和耐磨能力其质量指标中规定15℃延度大于延度大于100㎝，同时要求控制其薄膜烘箱试验后的质量变化、㎝，同时要求控制其薄膜烘箱试验后的质量变化、针入度比和延度高等级道路沥青一般宜于用低蜡的环针入度比和延度高等级道路沥青一般宜于用低蜡的环烷基原油来制取烷基原油来制取l2．建筑沥青．建筑沥青l建筑沥青主要用作屋面或地下设施的防水材料，是由减建筑沥青主要用作屋面或地下设施的防水材料，是由减压渣油经氧化法加工制成对这类沥青要求强度大、耐压渣油经氧化法加工制成对这类沥青要求强度大、耐温性好、有良好的粘结性和防水性能，并有较好的抗氧温性好、有良好的粘结性和防水性能，并有较好的抗氧化性和抗热老化能力，以保证能较长时间使用而不致因化性和抗热老化能力，以保证能较长时间使用而不致因老化变脆而开裂老化变脆而开裂l我国建筑沥青按针入度划分为两个牌号，即我国建筑沥青按针入度划分为两个牌号，即10号和号和30号10号建筑沥青主要用作屋顶沥青防水层材料或屋顶防水号建筑沥青主要用作屋顶沥青防水层材料或屋顶防水用油毡的外层涂层以及油毡纸防水层的粘结材料，也可用油毡的外层涂层以及油毡纸防水层的粘结材料，也可用作低温保温及防潮材料。

用作低温保温及防潮材料30号建筑沥青用作屋面或地号建筑沥青用作屋面或地下设施的油毡防水层的胶结料，也广泛用于生产建筑或下设施的油毡防水层的胶结料，也广泛用于生产建筑或防潮用的包装纸和油毡纸防潮用的包装纸和油毡纸l由于沥青具有不透水性，在水利工程上应用日益广泛，由于沥青具有不透水性，在水利工程上应用日益广泛，可用于水渠、蓄水池、水库的防渗以及河堤和海堤的护可用于水渠、蓄水池、水库的防渗以及河堤和海堤的护坡l3．专用沥青．专用沥青l专用沥青的品种很多，例如：专用沥青的品种很多，例如：l①①电器绝缘沥青：由于直馏沥青的耐电压强度为电器绝缘沥青：由于直馏沥青的耐电压强度为10～～30kV/mm(20℃)，一般氧化沥青的耐电压强度可达，一般氧化沥青的耐电压强度可达25～～35kV/mm(20℃)，电导率约为，电导率约为1×10﹣11S/m，所以广泛，所以广泛应用于电器工业和电力工程上应用于电器工业和电力工程上l②②油漆沥青：油漆沥青一般是氧化沥青，它可以溶于溶油漆沥青：油漆沥青一般是氧化沥青，它可以溶于溶剂配制成各种沥青漆，作为耐水、耐酸碱的涂料适用剂配制成各种沥青漆，作为耐水、耐酸碱的涂料适用于制造沥青漆的沥青应该是纯正黑色、有光泽、有较强于制造沥青漆的沥青应该是纯正黑色、有光泽、有较强的粘附力，并要求其中油分和蜡的含量少，否则会影响的粘附力，并要求其中油分和蜡的含量少，否则会影响漆层的质量。

漆层的质量l③③管道防腐沥青：管道防腐沥青是一种高软化点氧化沥管道防腐沥青：管道防腐沥青是一种高软化点氧化沥青，主要用于地面或埋入地下的管道和电缆的防腐、防青，主要用于地面或埋入地下的管道和电缆的防腐、防潮用于输油、输气管道的防腐沥青，对粘结力和高、潮用于输油、输气管道的防腐沥青，对粘结力和高、低温性能等有更高的要求，以避免在高温下流淌和在低低温性能等有更高的要求，以避免在高温下流淌和在低温下冻裂温下冻裂l4．乳化沥青．乳化沥青l当加入乳化剂并用适当方法分散后，可使沥青当加入乳化剂并用适当方法分散后，可使沥青与水形成稳定的乳状液，即乳化沥青随所使与水形成稳定的乳状液，即乳化沥青随所使用的乳化剂不同，乳化沥青可分为阴离子型乳用的乳化剂不同，乳化沥青可分为阴离子型乳化沥青、阳离子型乳化沥青和非离子型乳化沥化沥青、阳离子型乳化沥青和非离子型乳化沥青等l乳化沥青可以在常温下储运、运输和施工，因乳化沥青可以在常温下储运、运输和施工，因此，与普通沥青相比，还可简化操作、节约沥此，与普通沥青相比，还可简化操作、节约沥青、避免环境污染它广泛用于铺路、防水及青、避免环境污染它广泛用于铺路、防水及防渗等多种场合。

防渗等多种场合l此外，为改善沥青的低温柔性和高温稳定性，此外，为改善沥青的低温柔性和高温稳定性，还可加入丁苯橡胶、氯丁橡胶或聚乙烯等高分还可加入丁苯橡胶、氯丁橡胶或聚乙烯等高分子材料，以制取各种类型的改性沥青子材料，以制取各种类型的改性沥青l 石油蜡石油蜡l蜡广泛存在于自然界，在常温下大多为固蜡广泛存在于自然界，在常温下大多为固体，按其来源可分为动物蜡、植物蜡和石体，按其来源可分为动物蜡、植物蜡和石油或煤中得到的矿物蜡在化学组成上，油或煤中得到的矿物蜡在化学组成上，石油蜡和动、植物蜡有很大的区别，前者石油蜡和动、植物蜡有很大的区别，前者是烃类，而后二者则是高级脂肪酸的酯类是烃类，而后二者则是高级脂肪酸的酯类石油蜡包括液蜡、石油蜡、石蜡和微晶蜡，石油蜡包括液蜡、石油蜡、石蜡和微晶蜡，它是具有广泛用途的一类石油产品我国它是具有广泛用途的一类石油产品我国原油多数为含蜡原油，蜡的资源十分丰富，原油多数为含蜡原油，蜡的资源十分丰富，其中含蜡较多的有大庆、华北、南阳、沈其中含蜡较多的有大庆、华北、南阳、沈阳原油l液蜡一般是指液蜡一般是指C9～～C16的正构烷烃，它在室温下的正构烷烃，它在室温下呈液态。

液蜡可以制成呈液态液蜡可以制成—烯烃、氯化烷烃、仲烯烃、氯化烷烃、仲醇等，以生产合成洗涤剂、农药乳化剂、塑料醇等，以生产合成洗涤剂、农药乳化剂、塑料增塑剂等化工产品液蜡的制取有分子筛脱蜡增塑剂等化工产品液蜡的制取有分子筛脱蜡和尿素脱蜡两种方法和尿素脱蜡两种方法l石油蜡又称凡士林，通常是以残渣润滑油料脱石油蜡又称凡士林，通常是以残渣润滑油料脱蜡所得的蜡膏为原料，按照不同稠度的要求掺蜡所得的蜡膏为原料，按照不同稠度的要求掺入不同量的润滑油，并经过精制后制成一系列入不同量的润滑油，并经过精制后制成一系列产品l下面就石蜡和微晶蜡予以重点介绍下面就石蜡和微晶蜡予以重点介绍l一、石蜡一、石蜡l石蜡又称晶形蜡，它是从减压馏分中经石蜡又称晶形蜡，它是从减压馏分中经精制、脱蜡和脱油而得到的固态烃类精制、脱蜡和脱油而得到的固态烃类其烃类分子的碳原子数为其烃类分子的碳原子数为C17～～C35，平均，平均相对分子质量为相对分子质量为300～～450l1．石蜡的主要性能．石蜡的主要性能l石蜡的主要性能指标是熔点、含油量和石蜡的主要性能指标是熔点、含油量和安定性l（（1）熔点）熔点l石蜡是烃类的混合物，因此它并不象纯化合物石蜡是烃类的混合物，因此它并不象纯化合物那样具有严格的熔点。

所谓石蜡的熔点，是指那样具有严格的熔点所谓石蜡的熔点，是指在规定的条件下，冷却熔化了的石蜡试样，当在规定的条件下，冷却熔化了的石蜡试样，当冷却曲线上第一次出现停滞期的温度各种蜡冷却曲线上第一次出现停滞期的温度各种蜡制品都对石蜡要求有良好的耐温性能，即在特制品都对石蜡要求有良好的耐温性能，即在特定温度下不熔化或软化变形按照使用条件、定温度下不熔化或软化变形按照使用条件、使用的地区和季节以及使用环境的差异，要求使用的地区和季节以及使用环境的差异，要求商品石蜡具有一系列不同的熔点商品石蜡具有一系列不同的熔点l影响石蜡熔点的主要因素是所选用原料馏分的影响石蜡熔点的主要因素是所选用原料馏分的轻重，从较重馏分脱出的石蜡的熔点较高此轻重，从较重馏分脱出的石蜡的熔点较高此外，含油量对石蜡的熔点也有很大的影响，石外，含油量对石蜡的熔点也有很大的影响，石蜡中含油越多，则其熔点就越低蜡中含油越多，则其熔点就越低l（（2）含油量）含油量l含油量是指石蜡中所含低熔点烃类的量含油含油量是指石蜡中所含低熔点烃类的量含油量过高会影响石蜡的色度和储存的安定性，量过高会影响石蜡的色度和储存的安定性，还会使它的硬度降低所以从减压馏分脱出还会使它的硬度降低。

所以从减压馏分脱出的含油蜡膏，还需用发汗法或溶剂法进行脱的含油蜡膏，还需用发汗法或溶剂法进行脱油，以降低其含油量但大部分石蜡制品中油，以降低其含油量但大部分石蜡制品中需要含有少量的油，那样对改善制品的光泽需要含有少量的油，那样对改善制品的光泽和脱模性能是有利的和脱模性能是有利的l（（3）安定性）安定性l石蜡制品在造型或涂敷过程中，长期处于热熔石蜡制品在造型或涂敷过程中，长期处于热熔状态，并与空气接触，假如安定性不好，就容状态，并与空气接触，假如安定性不好，就容易氧化变质、颜色变深，甚至发出臭味此外，易氧化变质、颜色变深，甚至发出臭味此外，使用时在光照下石蜡也会变黄因此，要求石使用时在光照下石蜡也会变黄因此，要求石蜡具有良好的热安定性、氧化安定性和光安定蜡具有良好的热安定性、氧化安定性和光安定性l影响石蜡安定性的主要因素是所含有的微量的影响石蜡安定性的主要因素是所含有的微量的非烃类化合物和稠环芳烃为提高石蜡的安定非烃类化合物和稠环芳烃为提高石蜡的安定性，就需要对石蜡进行深度精制，以脱除这些性，就需要对石蜡进行深度精制，以脱除这些杂质l2．石蜡的化学组成和结晶形态．石蜡的化学组成和结晶形态l石蜡的主要组成是正构烷烃。

从石蜡基原油石蜡的主要组成是正构烷烃从石蜡基原油得到的石蜡中，烷烃的含量占得到的石蜡中，烷烃的含量占90%以上，而以上，而正构烷烃含量一般也在正构烷烃含量一般也在80%以上，此外，尚以上，此外，尚有少量的环烷烃，而芳香烃的含量甚微从有少量的环烷烃，而芳香烃的含量甚微从中间基原油得到的石蜡，异构烷烃和环烷烃中间基原油得到的石蜡，异构烷烃和环烷烃的含量比石蜡基原油中的要高一些，但仍以的含量比石蜡基原油中的要高一些，但仍以正构烷烃为主表正构烷烃为主表4—28中的数据还表明，随中的数据还表明，随着馏分沸程的升高，其中所含石蜡的熔点也着馏分沸程的升高，其中所含石蜡的熔点也逐渐升高，而其中的正构烷烃含量则是逐渐逐渐升高，而其中的正构烷烃含量则是逐渐下降的l从结晶形态上看，单体正构烷烃为多晶从结晶形态上看，单体正构烷烃为多晶型物质，在熔点下生成的结晶是六方型型物质，在熔点下生成的结晶是六方型纤维状的，当温度降至晶型转变温度后纤维状的，当温度降至晶型转变温度后又转变为斜方型片状晶体从异构烷烃又转变为斜方型片状晶体从异构烷烃结晶得到的是细长的针状晶体环烷烃结晶得到的是细长的针状晶体环烷烃特别的芳香烃的晶体细小而呈针状。

在特别的芳香烃的晶体细小而呈针状在混合物中当有足够量正构烷烃存在时，混合物中当有足够量正构烷烃存在时，它仍可生成斜方型片状晶体它仍可生成斜方型片状晶体l由于石蜡是多种烃类的混合物，其结晶过程十由于石蜡是多种烃类的混合物，其结晶过程十分复杂，不仅会出现单一烃类组分的单晶，分复杂，不仅会出现单一烃类组分的单晶，而且还会生成不同烃类的共晶混合体石蜡而且还会生成不同烃类的共晶混合体石蜡的晶体结构除与原料中石蜡的烃类组成有关的晶体结构除与原料中石蜡的烃类组成有关外，还与晶体的生成条件有关，例如，冷却外，还与晶体的生成条件有关，例如，冷却速度就是一个重要条件，当冷却速度过快时，速度就是一个重要条件，当冷却速度过快时，液相中突然生成大量的晶核，从而导致晶体液相中突然生成大量的晶核，从而导致晶体尺寸很小；而当冷却速度适当时，则会形成尺寸很小；而当冷却速度适当时，则会形成较大尺寸的片状石蜡晶体较大尺寸的片状石蜡晶体l3．石蜡产品的品种和用途．石蜡产品的品种和用途l石蜡产品按其精制程度及用途，可分为粗石蜡、半精石蜡产品按其精制程度及用途，可分为粗石蜡、半精炼石蜡、全精炼石蜡、食品用石蜡等炼石蜡、全精炼石蜡、食品用石蜡等。

l（（1）粗石蜡和精炼石蜡）粗石蜡和精炼石蜡l粗石蜡、半精炼石蜡、全精炼石蜡的含油量指标为质粗石蜡、半精炼石蜡、全精炼石蜡的含油量指标为质量分数量分数2.0%，，1.5%及及0.4%我国的产品规格中规定我国的产品规格中规定石蜡有石蜡有52，，54，，56，，58，，60，，62，，64，，66，，68，，70号号等等10个牌号，这些数字表示其熔点个牌号，这些数字表示其熔点l半精炼石蜡原称白石蜡，是石油蜡产品中产量最大、半精炼石蜡原称白石蜡，是石油蜡产品中产量最大、应用最广的品种全精炼石蜡又称精白蜡，是经过深应用最广的品种全精炼石蜡又称精白蜡，是经过深度脱油精制制成的为了确保热氧化安定性和光安定度脱油精制制成的为了确保热氧化安定性和光安定性符合要求，有时还向精炼石蜡加入抗氧剂等性符合要求，有时还向精炼石蜡加入抗氧剂等l此类石蜡按主要用途分为以下几种：此类石蜡按主要用途分为以下几种：l蜡烛用蜡：按不同季节和地区选用蜡烛用蜡：按不同季节和地区选用52号至号至62号号粗石蜡或半精炼石蜡制成粗石蜡或半精炼石蜡制成l火柴用蜡：起引燃作用，常为火柴用蜡：起引燃作用，常为52号至号至58号粗石号粗石蜡。

蜡l造纸及纸品加工用蜡：一般选用造纸及纸品加工用蜡：一般选用54号至号至58号半号半精炼石蜡精炼石蜡l文教用品用蜡：如加工蜡纸、蜡笔、复写纸等文教用品用蜡：如加工蜡纸、蜡笔、复写纸等l（（2）食品用石蜡）食品用石蜡l我国食品用石蜡分为食品石蜡和食品包装石我国食品用石蜡分为食品石蜡和食品包装石蜡两种食品包装石蜡普通用作糖果、食品蜡两种食品包装石蜡普通用作糖果、食品的包装纸的涂层以及中药丸的蜡壳此外，的包装纸的涂层以及中药丸的蜡壳此外，食品用石蜡还广泛应用于化妆品食品用石蜡还广泛应用于化妆品l由于涉及人体健康，所以对食品用石蜡的质由于涉及人体健康，所以对食品用石蜡的质量有严格的规定如要求限制稠环芳烃的含量有严格的规定如要求限制稠环芳烃的含量，规定砷含量在量，规定砷含量在2μg/g以下，重金属含量在以下，重金属含量在10μg/g以下l二、微晶蜡二、微晶蜡l我国过去把微晶蜡称为地蜡，地蜡一词原指我国过去把微晶蜡称为地蜡，地蜡一词原指天然存在的矿地蜡，现这种资源已经枯竭，天然存在的矿地蜡，现这种资源已经枯竭，但有时仍沿用这个旧称微晶蜡是从石油减但有时仍沿用这个旧称微晶蜡是从石油减压渣油中脱出的蜡，经脱油和精制而得，它压渣油中脱出的蜡，经脱油和精制而得，它的碳原子数为的碳原子数为30～～60，平均相对分子质量为，平均相对分子质量为400～～800。

l1．蜡的性能．蜡的性能l微晶蜡的相对分子质量比石蜡的大，所以比石蜡更难熔微晶蜡的相对分子质量比石蜡的大，所以比石蜡更难熔化由于其组成比石蜡复杂，所以无明显的熔点，一般化由于其组成比石蜡复杂，所以无明显的熔点，一般用滴点或滴熔点表示其耐热性能滴点的测定方法与润用滴点或滴熔点表示其耐热性能滴点的测定方法与润滑脂的相同滴熔点的含义是：在规定的条件下，将已滑脂的相同滴熔点的含义是：在规定的条件下，将已冷却的温度计垂直浸入试样中，是试样粘附在温度计球冷却的温度计垂直浸入试样中，是试样粘附在温度计球上，然后把附有试样的温度计置于试管中，通过水浴加上，然后把附有试样的温度计置于试管中，通过水浴加热是试样熔化，直至从温度计球部滴落第一滴为准，此热是试样熔化，直至从温度计球部滴落第一滴为准，此时温度计的温度读数即为试样的滴熔点滴熔点一般比时温度计的温度读数即为试样的滴熔点滴熔点一般比滴点高滴点高1～～2℃，微晶蜡的滴熔点取决于其化学组成和含，微晶蜡的滴熔点取决于其化学组成和含油量，其范围为油量，其范围为70℃至至95℃l微晶蜡不象石蜡那样容易脆裂，具有较好的延性、韧性微晶蜡不象石蜡那样容易脆裂，具有较好的延性、韧性和粘附性。

微晶蜡的密度、粘度与折光率均明显高于石和粘附性微晶蜡的密度、粘度与折光率均明显高于石蜡，而其安定性较石蜡差蜡，而其安定性较石蜡差l2．微晶蜡的化学组成和结晶形态．微晶蜡的化学组成和结晶形态l微晶蜡的化学组成与石蜡的不一样，微晶蜡微晶蜡的化学组成与石蜡的不一样，微晶蜡中正构烷烃的含量一般较少，而其主要成分中正构烷烃的含量一般较少，而其主要成分是带有正构或异构烷基侧链的环状烃，尤其是带有正构或异构烷基侧链的环状烃，尤其是环烷烃是环烷烃l由于减压渣油中蜡的主要成分一般并不是正由于减压渣油中蜡的主要成分一般并不是正构烷烃，而是以带有长侧链的环状烃为主，构烷烃，而是以带有长侧链的环状烃为主，而环烷烃尤其是芳香烃所形成的结晶都很小，而环烷烃尤其是芳香烃所形成的结晶都很小，这样便导致减压渣油中拉的结晶形态不象石这样便导致减压渣油中拉的结晶形态不象石蜡那样是尺寸较大的片状晶体，所以称为微蜡那样是尺寸较大的片状晶体，所以称为微晶蜡l3．蜡的品种和用途．蜡的品种和用途l我国微晶蜡以产品颜色为分级指标，分为合格品、一极我国微晶蜡以产品颜色为分级指标，分为合格品、一极品和优极品；同时又按其滴熔点分为品和优极品；同时又按其滴熔点分为70号、号、75号、号、80号、号、85号、号、95号等号等5个牌号。

个牌号l微晶蜡的主要用途之一是作润滑脂的稠化剂由于它的微晶蜡的主要用途之一是作润滑脂的稠化剂由于它的粘附性和防护性能好，可制造密封用的烃基润滑脂等粘附性和防护性能好，可制造密封用的烃基润滑脂等微晶蜡的质地细腻、柔润性好，经过深度精制的微晶蜡微晶蜡的质地细腻、柔润性好，经过深度精制的微晶蜡是优质的日用化工原料，可制成软膏及化妆品等是优质的日用化工原料，可制成软膏及化妆品等l微晶蜡也是制造电子工业用蜡、橡胶防护蜡、调温器用微晶蜡也是制造电子工业用蜡、橡胶防护蜡、调温器用蜡、军工用蜡、冶金工业用蜡等一系列特种蜡的基本材蜡、军工用蜡、冶金工业用蜡等一系列特种蜡的基本材料l微晶蜡还可作为石蜡的改质剂向石蜡中添加少量微晶微晶蜡还可作为石蜡的改质剂向石蜡中添加少量微晶蜡，即可改变石蜡的晶型，提高其塑性和挠性，从而是蜡，即可改变石蜡的晶型，提高其塑性和挠性，从而是石蜡更适用于防水、防潮、铸模、造纸等各领域石蜡更适用于防水、防潮、铸模、造纸等各领域l                            石油焦石油焦l石油焦为黑色或暗灰色的固态石油产品，它是石油焦为黑色或暗灰色的固态石油产品，它是带有金属光泽、呈多孔性的无定形碳素材料。

带有金属光泽、呈多孔性的无定形碳素材料石油焦一般含碳石油焦一般含碳90%～～97%，含氢，含氢1.5%～～8.0%，其余为少量的硫、氮、氧和金属，其，其余为少量的硫、氮、氧和金属，其H/C（原子比）在（原子比）在0.8以下石油焦一般是减压以下石油焦一般是减压渣油经延迟焦化而制得，广泛用于冶金、化工渣油经延迟焦化而制得，广泛用于冶金、化工等部门，作为制造石墨电极或生产化工产品的等部门，作为制造石墨电极或生产化工产品的原料，也可直接用作燃料原料，也可直接用作燃料l一、焦的分类一、焦的分类l石油焦通常有下列三种分类方法石油焦通常有下列三种分类方法l①①按加工方法的不同，可分为生焦和熟焦按加工方法的不同，可分为生焦和熟焦前者由延迟焦化装置的焦炭塔得到，又称原前者由延迟焦化装置的焦炭塔得到，又称原焦，它含有较多的挥发分，强度较差；后者焦，它含有较多的挥发分，强度较差；后者是生焦经过高温煅烧（是生焦经过高温煅烧（1300℃）处理除去水）处理除去水分和挥发分而得，又称煅烧焦煅烧焦再在分和挥发分而得，又称煅烧焦煅烧焦再在2300～～2500℃下进行石墨化，是微小的石墨下进行石墨化，是微小的石墨结晶长大，最后可以加工成电极。

结晶长大，最后可以加工成电极l②②按硫含量的高低，可分为高硫焦（硫含量大按硫含量的高低，可分为高硫焦（硫含量大于于4%）、中硫焦（硫含量）、中硫焦（硫含量2%～～4%）和低硫焦）和低硫焦（硫含量小于（硫含量小于2%）硫含量增高，焦炭质量降）硫含量增高，焦炭质量降低，其用途亦随之而改变焦炭的硫含量主要低，其用途亦随之而改变焦炭的硫含量主要取决于原料的硫含量取决于原料的硫含量l③③按其显微结构形态的不同，可分为海绵焦和按其显微结构形态的不同，可分为海绵焦和针状焦前者多孔如海绵，又称普通焦后者针状焦前者多孔如海绵，又称普通焦后者致密如纤维状，又称优质焦，它在性质上与海致密如纤维状，又称优质焦，它在性质上与海绵焦有明显差别，具有密度高、强度高、热膨绵焦有明显差别，具有密度高、强度高、热膨胀系数低等特点，在导热、导电、导磁和光学胀系数低等特点，在导热、导电、导磁和光学上都有明显的各向异性针状焦主要是从芳烃上都有明显的各向异性针状焦主要是从芳烃含量高且非烃含量少的原料制得含量高且非烃含量少的原料制得l二、焦的主要质量指标二、焦的主要质量指标l1．挥发分．挥发分l如石油焦中所含挥发分的量太多，在煅烧时焦炭易于破如石油焦中所含挥发分的量太多，在煅烧时焦炭易于破碎。

碎l2．硫含量．硫含量l硫含量是石油焦最关键的质量要求因为在生产石墨电硫含量是石油焦最关键的质量要求因为在生产石墨电极焦时，即使在高温煅烧石墨化过程中，硫也不能全部极焦时，即使在高温煅烧石墨化过程中，硫也不能全部释出，仍残留在石墨电极里但当电极处在释出，仍残留在石墨电极里但当电极处在1500℃以上以上的高温时，硫会分解出来，使电极晶体膨胀，再冷却时的高温时，硫会分解出来，使电极晶体膨胀，再冷却时又会收缩，以致使电极破裂对于化学工业用石油焦，又会收缩，以致使电极破裂对于化学工业用石油焦，硫含量高也有不良影响，如生产电石时会生成硫化氢污硫含量高也有不良影响，如生产电石时会生成硫化氢污染环境l3．灰分．灰分l在高温石墨化过程中，部分灰分会挥发而形成孔隙，从在高温石墨化过程中，部分灰分会挥发而形成孔隙，从而使成品电极的机械强度和电性能降低此外，石墨电而使成品电极的机械强度和电性能降低此外，石墨电极中灰分的存在还会影响冶金产品的纯度极中灰分的存在还会影响冶金产品的纯度l三、焦的品种三、焦的品种l石油焦包括延迟石油焦、针状焦和特种石油石油焦包括延迟石油焦、针状焦和特种石油焦l延迟石油焦也称普通焦，按其用途划分为三延迟石油焦也称普通焦，按其用途划分为三个牌号。

个牌号1号主要用于制造炼钢工业中的普号主要用于制造炼钢工业中的普通功率的石墨电极，通功率的石墨电极，2号用于制造炼铝工业号用于制造炼铝工业中的电极，中的电极，3号用于制造化学工业中的碳化号用于制造化学工业中的碳化物（电石和碳化硅）或用作金属铸造等的燃物（电石和碳化硅）或用作金属铸造等的燃料这三个牌号按质量差别又各分料这三个牌号按质量差别又各分A和和B两档l针状焦的质量指标中，除对其硫含量、灰分和针状焦的质量指标中，除对其硫含量、灰分和挥发分有更严格的规定外，还要求其具有较大挥发分有更严格的规定外，还要求其具有较大的真密度及较小的热膨胀系数真密度能大体的真密度及较小的热膨胀系数真密度能大体反映针状焦的结晶度，真密度大表示其结晶度反映针状焦的结晶度，真密度大表示其结晶度高、结构致密，这样便可确保成品电极的机械高、结构致密，这样便可确保成品电极的机械强度高热膨胀系数小反映针状焦的抗热冲击强度高热膨胀系数小反映针状焦的抗热冲击性能好，这是指其在承受突然升至高温或从高性能好，这是指其在承受突然升至高温或从高温急剧冷却时不易破裂针状焦主要用作制造温急剧冷却时不易破裂针状焦主要用作制造炼钢用高功率和超高功率的石墨电极，用针状炼钢用高功率和超高功率的石墨电极，用针状焦生产的石墨电极具有热膨胀系数低、电阻低、焦生产的石墨电极具有热膨胀系数低、电阻低、结晶度高、纯度高、密度大等优良性能，从而结晶度高、纯度高、密度大等优良性能，从而可以提高电炉炼钢的冶炼强度，缩短冶炼时间。

可以提高电炉炼钢的冶炼强度，缩短冶炼时间表表4—30所示为针状焦和普通石油焦在性质上的所示为针状焦和普通石油焦在性质上的主要差别主要差别l特种石油焦是核工业和国防工业上不可缺特种石油焦是核工业和国防工业上不可缺少的重要原料，它是生产核反应堆用石墨少的重要原料，它是生产核反应堆用石墨套管的原料，反应堆内层的中子反射层也套管的原料，反应堆内层的中子反射层也是由石墨制成因此，要求它有更高的质是由石墨制成因此，要求它有更高的质量，所含的灰分、含硫量，挥发分都要更量，所含的灰分、含硫量，挥发分都要更少l 1美加仑（美加仑（gal））=3.785升（升（1））  l 1桶（桶（bbl））=0.159立方米立方米（（m3））=42美加仑（美加仑（gal）） l l 第五章第五章  原油评价原油评价l第一节第一节  原油评价方法概述原油评价方法概述l确定一种原油的加工方案是炼厂设计和生产的首确定一种原油的加工方案是炼厂设计和生产的首要任务人们根据所加工原油的性质、市场对产要任务人们根据所加工原油的性质、市场对产品的需求、加工技术的先进性和可靠性，以及经品的需求、加工技术的先进性和可靠性，以及经济效益等方面的大量信息，进行全面的综合分析、济效益等方面的大量信息，进行全面的综合分析、研究对比，方能制订出合理的加工方案。

在上述研究对比，方能制订出合理的加工方案在上述的诸多考虑因素中，原油性质是最基本的因素的诸多考虑因素中，原油性质是最基本的因素原油评价就是通过各种实验、分析，取得对原油原油评价就是通过各种实验、分析，取得对原油性质的全面的认识性质的全面的认识l原油评价按其目的不同，大体上可分为三个层次：原油评价按其目的不同，大体上可分为三个层次：l①①原油的一般性质，如密度、粘度、凝点、含蜡量、原油的一般性质，如密度、粘度、凝点、含蜡量、沥青质、胶质、水分、含盐量、灰分、机械杂质、沥青质、胶质、水分、含盐量、灰分、机械杂质、元素分析、微量元素以及馏程等元素分析、微量元素以及馏程等l②②常规评价除了原油的一般性质外，还包括原油常规评价除了原油的一般性质外，还包括原油的实沸点蒸馏数据及窄馏分性质的实沸点蒸馏数据及窄馏分性质l③③综合评价除上述两项内容外，还包括直馏产品综合评价除上述两项内容外，还包括直馏产品的产率和性质根据需要，也可增加某些馏分的化的产率和性质根据需要，也可增加某些馏分的化学组成、某些重馏分或渣油的二次加工性能等学组成、某些重馏分或渣油的二次加工性能等l根据不同的目的和需要，可以选择不同的评价内容根据不同的目的和需要，可以选择不同的评价内容以及具体的测试项目。

通常，在取得详细的原油性以及具体的测试项目通常，在取得详细的原油性质数据的基础上，还需对该原油的加工方案提出建质数据的基础上，还需对该原油的加工方案提出建议l一、原油的一般性质一、原油的一般性质l在测定原油性质之前，应先测定原油的在测定原油性质之前，应先测定原油的含水量、含盐量和机械杂质若原油含含水量、含盐量和机械杂质若原油含水量大于水量大于0.5%应先脱水表应先脱水表5—1列出几列出几种国产原油的一般性质种国产原油的一般性质l二、原油实沸点蒸馏及窄馏分性质二、原油实沸点蒸馏及窄馏分性质l实沸点蒸馏是用来考察石油馏分组成的实验方法原油实沸点蒸馏是用来考察石油馏分组成的实验方法原油实沸点蒸馏所用的试验装置和操作条件都有一定的规定实沸点蒸馏所用的试验装置和操作条件都有一定的规定该试验装置是一种间歇式釜式精馏设备，精馏柱的理论该试验装置是一种间歇式釜式精馏设备，精馏柱的理论板数为板数为15～～17，精馏过程在回流比为，精馏过程在回流比为5：：1的条件下进行的条件下进行馏出物的最终沸点一般为馏出物的最终沸点一般为500～～520℃，釜底残留物则为，釜底残留物则为渣油为避免原油的裂解，蒸馏时釜底温度不得超过渣油。

为避免原油的裂解，蒸馏时釜底温度不得超过350℃因此，整个蒸馏过程分为三段进行：常压蒸馏，因此，整个蒸馏过程分为三段进行：常压蒸馏，减压蒸馏（减压蒸馏（10mmHg），二段减压蒸馏（），二段减压蒸馏（1～～2mmHg,不不带精馏柱）带精馏柱）l原油在实沸点蒸馏装置中按沸点高低被切割成多个窄馏原油在实沸点蒸馏装置中按沸点高低被切割成多个窄馏分和渣油一般按每分和渣油一般按每3%～～5%取作一个窄馏分将窄馏取作一个窄馏分将窄馏分按馏出顺序编号，称重及测量体积，然后测定各窄馏分按馏出顺序编号，称重及测量体积，然后测定各窄馏分和渣油的性质所得数据可列表如表分和渣油的性质所得数据可列表如表5—2l根据表根据表5—2的数据可绘制原油的实沸点蒸馏曲的数据可绘制原油的实沸点蒸馏曲线和中比性质曲线，见图线和中比性质曲线，见图5—1l以馏出温度为纵坐标，累计馏出质量分数（欧美多用体以馏出温度为纵坐标，累计馏出质量分数（欧美多用体积分数）为横坐标作图，即可得实沸点蒸馏曲线该曲积分数）为横坐标作图，即可得实沸点蒸馏曲线该曲线的某一点表示原油馏出某累计收率时的实沸点线的某一点表示原油馏出某累计收率时的实沸点l从原油实沸点蒸馏所得的各窄馏分仍然是一个复杂的混从原油实沸点蒸馏所得的各窄馏分仍然是一个复杂的混合物，因此，所测得的窄馏分性质是组成该馏分的各种合物，因此，所测得的窄馏分性质是组成该馏分的各种化合物的性质的综合表现，具有平均的性质。

在绘制原化合物的性质的综合表现，具有平均的性质在绘制原油性质曲线油性质曲线 ，假定测得的窄馏分性质表示该窄馏分馏，假定测得的窄馏分性质表示该窄馏分馏出一半时的性质，这样标绘的性质曲线就称为中比性质出一半时的性质，这样标绘的性质曲线就称为中比性质曲线例如表曲线例如表5—1中第六个窄馏分是从累计收率为中第六个窄馏分是从累计收率为16.00%开始到开始到19.46%结束，密度为结束，密度为0.8161g/cm3，在绘，在绘标时，以标时，以0.8161为纵坐标、为纵坐标、（（16.00%+19.46%））/2=17.73%为横坐标，就得到中比为横坐标，就得到中比密度曲线上的一个点连接各点即得原油的中比密度曲密度曲线上的一个点连接各点即得原油的中比密度曲线用同样的方法可以绘出其他各性质的中比性质曲线用同样的方法可以绘出其他各性质的中比性质曲线l原油中比性质曲线表示了窄馏分的性质随沸点原油中比性质曲线表示了窄馏分的性质随沸点的升高或累计馏出百分数增大的变化趋势通的升高或累计馏出百分数增大的变化趋势通过此曲线，也可以预测任意一个窄馏分的性质过此曲线，也可以预测任意一个窄馏分的性质例如欲了解馏出率在例如欲了解馏出率在23.0%至至27.0%之间的窄之间的窄馏分的性质，可从图馏分的性质，可从图5—1中横坐标为中横坐标为（（23.0%+27.0%））/2=25%时对应的性质曲线上时对应的性质曲线上查得该窄馏分的查得该窄馏分的20℃密度为密度为0.828g/cm3,20℃运运动粘度为动粘度为8.7×10-6m2/s,等。

绝大多数的原油物等绝大多数的原油物理性质都没有加成性（密度除外），因此，这理性质都没有加成性（密度除外），因此，这种预测方法只适用于窄馏分，对宽馏分是不适种预测方法只适用于窄馏分，对宽馏分是不适用的馏分越宽，预测结果的误差越大馏分越宽，预测结果的误差越大l三、直馏产品的性质及产率三、直馏产品的性质及产率l直馏产品一般是较宽的馏分，为了取得其较准确直馏产品一般是较宽的馏分，为了取得其较准确的性质数据作为设计和生产的依据，必须由实验的性质数据作为设计和生产的依据，必须由实验实际测定通常的作法是先由实沸点蒸馏将原油实际测定通常的作法是先由实沸点蒸馏将原油切割成多个窄馏分和残油，然后根据产品的需要切割成多个窄馏分和残油，然后根据产品的需要把相临的几个馏分按其在原油中的含量比例混合，把相临的几个馏分按其在原油中的含量比例混合，测定该混合物的性质也可以直接由实沸点蒸馏测定该混合物的性质也可以直接由实沸点蒸馏切割得相应于该产品的宽馏分表切割得相应于该产品的宽馏分表5—3和和5—4分分别列出了直馏汽油及重整原料油、直馏柴油的产别列出了直馏汽油及重整原料油、直馏柴油的产率与性质表率与性质表5—5列出了大庆原油的润滑油潜含列出了大庆原油的润滑油潜含量与性质。

量与性质l第二节第二节  原油的分类方法原油的分类方法l不同地区和不同地层所开采的石油，从化学组成和物理不同地区和不同地层所开采的石油，从化学组成和物理性质来看，有一些原油彼此很相似，在加工方案和加工性质来看，有一些原油彼此很相似，在加工方案和加工中所遇到的问题也很相似因此人们研究原油的合理分中所遇到的问题也很相似因此人们研究原油的合理分类方法，以便按一定的指标把原油分类一旦知道原油类方法，以便按一定的指标把原油分类一旦知道原油的类别后，可以大致推测它的性质和加工方案，判断它的类别后，可以大致推测它的性质和加工方案，判断它适宜于生产哪些产品，产品质量大致如何等等可见科适宜于生产哪些产品，产品质量大致如何等等可见科学的分类方法对认识石油和利用石油是十分必要的但学的分类方法对认识石油和利用石油是十分必要的但石油的组成十分复杂，对原油的确切分类是十分困难的石油的组成十分复杂，对原油的确切分类是十分困难的概括地说，原油可以按工业、地质、化学等的观点来区概括地说，原油可以按工业、地质、化学等的观点来区分，每一大类中又有多种分类法例如，化学分类法中分，每一大类中又有多种分类法例如，化学分类法中就有关键馏分特性分类法、特性因数分类法、相关系数就有关键馏分特性分类法、特性因数分类法、相关系数分类法、结构族组成分类法等。

本节主要介绍关键馏分分类法、结构族组成分类法等本节主要介绍关键馏分特性分类法和商品分类法特性分类法和商品分类法l一、化学分类法一、化学分类法l1、关键馏分特性分类法、关键馏分特性分类法l1935年，美国矿务局提出了对原油的关键馏分特年，美国矿务局提出了对原油的关键馏分特性分类法此分类法能较好地反映原油的化学组性分类法此分类法能较好地反映原油的化学组成特性，在我国也被推荐使用成特性，在我国也被推荐使用l用原油简易蒸馏装置在常压下蒸馏得用原油简易蒸馏装置在常压下蒸馏得250～～275℃馏分作为第一关键馏分，残油用没有填料柱的蒸馏分作为第一关键馏分，残油用没有填料柱的蒸馏瓶在馏瓶在40mmHg残压下蒸馏，切取残压下蒸馏，切取275—300℃馏馏分分(相当于常压相当于常压395～～425℃)作为第二关键馏分作为第二关键馏分分别测定上述两个关键馏分的密度，对照表分别测定上述两个关键馏分的密度，对照表5—6中的密度分类标准，决定两个关键馏分的属性，中的密度分类标准，决定两个关键馏分的属性，最后按照表最后按照表5—7确定该原油属于所列七种类型中确定该原油属于所列七种类型中的哪一类的哪一类l 表表5-6关键组分的分类标准关键组分的分类标准关键馏分关键馏分 石蜡基石蜡基 中间基中间基 环烷基环烷基 第一关键馏分第一关键馏分 d420<0.8210比重指数比重指数>40(K>11.9) d420=0.8210～～0.8562比重指数比重指数=33～～40(K=11.5～～11.9) d420>0.8562比重指数比重指数<33(K<11.5) 第二关键馏分第二关键馏分 d420<0.8723比重指数比重指数>30(K>12.2) d420=0.8723～～0.9305比重指数比重指数=20～～30(K=11.5～～12.2) d420>0.9305比重指数比重指数<20(K<11.5) l       表表5-7原油的关键馏分特性分类原油的关键馏分特性分类序号序号第一关键馏分的属性第一关键馏分的属性 第二关键馏分的属性第二关键馏分的属性  原原 油油 类类 别别 1石蜡基石蜡基 石蜡基石蜡基 石蜡基石蜡基2石蜡基石蜡基 中间基中间基 石蜡石蜡—中间基中间基 3中间基中间基 石蜡基石蜡基 中间中间—石蜡基石蜡基 4中间基中间基 中间基中间基 中间基中间基 5中间基中间基 环烷基环烷基 中间中间—环烷基环烷基 6环烷基环烷基 中间基中间基环烷环烷—中间基中间基 7环烷基环烷基 环烷基环烷基 环烷基环烷基 l2、特性因数分类法、特性因数分类法   富含烷烃是有女馏分值富含烷烃是有女馏分值K为为12.5～～13.0，富含芳，富含芳香烃的石油馏分值香烃的石油馏分值K为为10.0～～11.0，这说明特性，这说明特性因数因数K也可以用来大致表征石油及其馏分的化也可以用来大致表征石油及其馏分的化学组成的特性。

学组成的特性K原油基属原油基属K原油基属原油基属﹥12.111.5～～12.1石蜡基石蜡基中间基中间基﹤11.5环烷基（沥环烷基（沥青基）青基）l石蜡基原油的特点是：含蜡量高、密度小、凝石蜡基原油的特点是：含蜡量高、密度小、凝点高、粘度小，含硫、胶质、沥青质低，汽油点高、粘度小，含硫、胶质、沥青质低，汽油辛烷值低，柴油十六烷值高，例如大庆原油就辛烷值低，柴油十六烷值高，例如大庆原油就是典型的石蜡基原油是典型的石蜡基原油l环烷基原油的特点：含蜡量高，密度较大，凝环烷基原油的特点：含蜡量高，密度较大，凝点低，粘度大，含硫，胶质、沥青质高，汽油点低，粘度大，含硫，胶质、沥青质高，汽油辛烷值相对高，柴油十六烷值相对低，可产优辛烷值相对高，柴油十六烷值相对低，可产优质沥青例如孤岛原油属于环烷基原油例如孤岛原油属于环烷基原油l中间基原油特性介于二者之间中间基原油特性介于二者之间3、相关指数（、相关指数（BMCI）分类法）分类法    原理：根据各烃类化合物的相对密度与其平均沸点原理：根据各烃类化合物的相对密度与其平均沸点的倒数呈直线关系的倒数呈直线关系原油原油第一关键组分第一关键组分第二关键组分第二关键组分APIKCIAPIKCI石蜡基石蜡基中间基中间基环烷基环烷基﹥4033～～40﹤33﹥11.911.5～～11.9﹤11.5﹤1515～～42﹥42﹥3020～～30﹤20﹥12.211.5～～12.2﹤11.5﹤2020～～58﹥58l二、商品分类法二、商品分类法l国际石油市场对原油按密度和硫含量分类并国际石油市场对原油按密度和硫含量分类并计算不同原油的价格。

原油密度低有较高的计算不同原油的价格原油密度低有较高的轻质油的收率，而硫含量高则提高加工成本轻质油的收率，而硫含量高则提高加工成本l1．按密度分类．按密度分类l轻质原油：轻质原油：>34°API；；<0.852(20℃密度密度)l中质原油：中质原油：34～～20°API；；0.852～～0.930(20℃密度密度)l重质原油：重质原油：20～～10°API；；0.931—0.998(20℃密度密度)l特稠原油：特稠原油：<10°API；；>0.998(20℃密度密度)l2．按硫含量分类．按硫含量分类l低硫原油：硫含量低硫原油：硫含量﹤0.5%l含硫原油：硫含量含硫原油：硫含量0.5%～～2.0%l高硫原油：硫含量高硫原油：硫含量>2.0% l3、按含蜡量分类、按含蜡量分类原油种原油种类类蜡含量蜡含量%原油种原油种类类蜡含量蜡含量%低蜡原低蜡原油油含蜡原含蜡原油油﹤2.52.5～～10高蜡原高蜡原油油>10l4、按胶质含量分类、按胶质含量分类原油种类原油种类 硅胶胶质含量硅胶胶质含量%原油种类原油种类硅胶胶质含量硅胶胶质含量%低胶原油低胶原油含胶原油含胶原油﹤55～～15多胶原油多胶原油>15l 渣油的评价渣油的评价l石油是非再生能源。

世界石油市场上的原石油是非再生能源世界石油市场上的原油趋重，而交通运输和石油化工的发展对油趋重，而交通运输和石油化工的发展对轻质油品的需求不断增长，近年来，渣油轻质油品的需求不断增长，近年来，渣油轻质．化问题已成为炼油技术发展中的最轻质．化问题已成为炼油技术发展中的最重要的问题之一我国原油偏重，多数原重要的问题之一我国原油偏重，多数原油含大于油含大于500℃减压渣油达减压渣油达40%～～50%，渣，渣油轻质化问题更为突出因此，如何对渣油轻质化问题更为突出因此，如何对渣油进行正确的评价并对其性质有一个较深油进行正确的评价并对其性质有一个较深入的认识对于合理加工渣油有很重要的实入的认识对于合理加工渣油有很重要的实际意义l渣油是十分复杂的混合物，但由于沸点很高、高温下又渣油是十分复杂的混合物，但由于沸点很高、高温下又易分解，不能用蒸馏等一般的分离方法作进一步的分离易分解，不能用蒸馏等一般的分离方法作进一步的分离因此，多年来对渣油的认识只限于把它作为一个整体测因此，多年来对渣油的认识只限于把它作为一个整体测定其平均性质，或者进一步用色谱法测定其定其平均性质，或者进一步用色谱法测定其SARA族组族组成成(saturates，，aromatics，，resin，，asphaltene)。

表表5—9和表和表5—10列出了几种减压渣油的某些主要组成性质和列出了几种减压渣油的某些主要组成性质和SARA族组成对于渣油加工技术的发展需要来说，这族组成对于渣油加工技术的发展需要来说，这样程度的认识尚不能完全满足至于对渣油的特性表征样程度的认识尚不能完全满足至于对渣油的特性表征则迄今尚未有较好的方法目前流行的表征原油化学特则迄今尚未有较好的方法目前流行的表征原油化学特性的性的UOP特性因素特性因素K实际上是根据馏分油的某些物性求实际上是根据馏分油的某些物性求得，然后由此推论整个原油的特性实验数据表明，这得，然后由此推论整个原油的特性实验数据表明，这种推论对于渣油并不是总是对的例如，按种推论对于渣油并不是总是对的例如，按UOP的的K分分类，大庆原油和任丘原油同属石蜡基原油，而实际上，类，大庆原油和任丘原油同属石蜡基原油，而实际上，这两种原油的渣油的性质却有很大的差异在实际生产这两种原油的渣油的性质却有很大的差异在实际生产中也能明显地发现这个问题中也能明显地发现这个问题l近年来，石油大学重质油加工国家重点实验室将近年来，石油大学重质油加工国家重点实验室将超临界溶剂萃取技术应用于渣油加工，发展了分超临界溶剂萃取技术应用于渣油加工，发展了分离渣油的超临界溶剂萃取分馏技术离渣油的超临界溶剂萃取分馏技术(SFEF)。

利用利用此技术可以将渣油大体上按相对分子质量大小在此技术可以将渣油大体上按相对分子质量大小在较低的温度下较低的温度下(<250℃)分离成多个窄馏分，所抽分离成多个窄馏分，所抽出的馏分油的累计收率可达减渣的出的馏分油的累计收率可达减渣的80%～～90%，，其中，最重的窄馏分的平均沸点其中，最重的窄馏分的平均沸点(相当于常压下相当于常压下)可达可达850℃以上由于试样量较大，可以对各窄以上由于试样量较大，可以对各窄馏分和抽余残渣油进行各种组成、性质的测定，馏分和抽余残渣油进行各种组成、性质的测定，从而得到详细的渣油的组成和性质的数据图从而得到详细的渣油的组成和性质的数据图5—4至图至图5—7表示了几种渣油的窄馏分的平均相表示了几种渣油的窄馏分的平均相对分子质量、对分子质量、H／／C(原子比原子比)、残炭、、残炭、Ni含量等随含量等随抽出率变化的规律同样，对于其他组成和性质，抽出率变化的规律同样，对于其他组成和性质，也可以根据其实验数据绘制出表示它们的变化规也可以根据其实验数据绘制出表示它们的变化规律的曲线律的曲线l总的来说，随着抽出率的增大总的来说，随着抽出率的增大(或相对分子质量的提高或相对分子质量的提高)。

窄馏分的窄馏分的H／／C(原子比原子比)降低、残炭和降低、残炭和Ni含量增大但是，含量增大但是，对不同来源的渣油，其具体的变化情况并不完全相同对不同来源的渣油，其具体的变化情况并不完全相同对于其他的性质和组成，也有它们各自的变化的规律性对于其他的性质和组成，也有它们各自的变化的规律性l由于由于UOP特性因数特性因数K未能较好地表征渣油的化学特性，未能较好地表征渣油的化学特性，石油大学重质油加工国家重点实验室研究并提出了表征石油大学重质油加工国家重点实验室研究并提出了表征渣油的化学特性的特征化参数渣油的化学特性的特征化参数KH，它可以从三个较易，它可以从三个较易测定的性质求得：测定的性质求得：lKH=10×                          l 式中式中M—平均相对分子质量；平均相对分子质量；l d—20℃密度，密度，g／／cm3l从上述研究结果来看，特征化参数从上述研究结果来看，特征化参数KH能较好能较好地表征渣油的化学特性，为此，重质油加工地表征渣油的化学特性，为此，重质油加工国家重点实验室建议按国家重点实验室建议按KH值将减压渣油分为值将减压渣油分为三类：三类：l第一类：第一类：KH>7.5，二次加工性能好。

二次加工性能好l第二类：第二类：6.5

最大的产出l原油的综合评价结果是选择原油加工方案的基本依据原油的综合评价结果是选择原油加工方案的基本依据有时还须对某些加工过程作中型试验以取得更详细的数有时还须对某些加工过程作中型试验以取得更详细的数据对生产航空煤油和某些润滑油，往往还需作产品的据对生产航空煤油和某些润滑油，往往还需作产品的台架试验和使用试验台架试验和使用试验l根据目的产品的不同，原油加工方案大体上可以分为根据目的产品的不同，原油加工方案大体上可以分为三种基本类型：三种基本类型：l（（1）燃料型）燃料型l主要产品是用作燃料的石油产品除了生产部分重油主要产品是用作燃料的石油产品除了生产部分重油燃料油外，减压馏分油和减压渣油通过各种轻质化过燃料油外，减压馏分油和减压渣油通过各种轻质化过程转化为各种轻质燃料程转化为各种轻质燃料l（（2）燃料）燃料—润滑油型润滑油型l除了生产用作燃料的石油产品外，部分或大部分减压除了生产用作燃料的石油产品外，部分或大部分减压馏分油和减压渣油还被用于生产各种润滑油产品馏分油和减压渣油还被用于生产各种润滑油产品l（（3）燃料）燃料—化工型化工型l除了生产燃料产品外，还生产化工原料及化工产品，除了生产燃料产品外，还生产化工原料及化工产品，例如某些烯烃、芳烃、聚合物的单体等。

这种加工方例如某些烯烃、芳烃、聚合物的单体等这种加工方案体现了充分合理利用石油资源的要求，也是提高炼案体现了充分合理利用石油资源的要求，也是提高炼厂经济效益的重要途径，是石油加工的发展方向厂经济效益的重要途径，是石油加工的发展方向l一、大庆原油的燃料一、大庆原油的燃料—润滑油加工方案润滑油加工方案l大庆原油是低馏石蜡基原油，其只要特点是含蜡量高、凝点高、大庆原油是低馏石蜡基原油，其只要特点是含蜡量高、凝点高、沥青质含量低、重金属含量底、硫含量低其主要的直馏产品的沥青质含量低、重金属含量底、硫含量低其主要的直馏产品的主要性质特点如下：主要性质特点如下：l初馏～初馏～200℃直馏汽油的辛烷值低，仅有直馏汽油的辛烷值低，仅有37，应通过催化重整提，应通过催化重整提高其辛烷值高其辛烷值l直馏航空煤油的密度较小、结晶点高，只能符合直馏航空煤油的密度较小、结晶点高，只能符合2号航空煤油的号航空煤油的规格指标规格指标l直馏柴油的十六烷值高、有良好的燃烧性能，但其收率受凝点的直馏柴油的十六烷值高、有良好的燃烧性能，但其收率受凝点的限制l煤、柴油馏分含烷烃多，是制取乙烯的良好裂解原料煤、柴油馏分含烷烃多，是制取乙烯的良好裂解原料。

l350～～500℃减压馏分的润滑油潜含量（烷烃减压馏分的润滑油潜含量（烷烃+环烷烃环烷烃+轻芳烃）约轻芳烃）约占原油的占原油的15%，而粘度指数可达，而粘度指数可达90～～120，是生产润滑油的良好，是生产润滑油的良好原料l减压渣油硫含量低，沥青质和重金属含量低、饱和分含量高，可减压渣油硫含量低，沥青质和重金属含量低、饱和分含量高，可以掺入减压馏分油作为催化裂化原料，也可以经丙烷脱沥青及精以掺入减压馏分油作为催化裂化原料，也可以经丙烷脱沥青及精制生产残渣润滑油由于渣油含沥青质和胶质较少而蜡含量较高，制生产残渣润滑油由于渣油含沥青质和胶质较少而蜡含量较高，难以生产高质量的沥青产品难以生产高质量的沥青产品l二、胜利原油的燃料加工方案二、胜利原油的燃料加工方案l胜利原油是含硫中间基原油，硫含量在胜利原油是含硫中间基原油，硫含量在1%左右，左右，在加工方案中应充分考虑原油含硫的问题在加工方案中应充分考虑原油含硫的问题l直馏汽油的辛烷值为直馏汽油的辛烷值为47，初馏～，初馏～130℃馏分中芳馏分中芳烃潜含量高，是重整的良好原料烃潜含量高，是重整的良好原料l航煤馏分的密度大、结晶点低，可以生产航煤馏分的密度大、结晶点低，可以生产1号航号航空煤油，但必须脱硫醇，而且由于芳烃含量较高，空煤油，但必须脱硫醇，而且由于芳烃含量较高，应注意解决符合无烟火焰高度的规格要求的问题。

应注意解决符合无烟火焰高度的规格要求的问题l直馏柴油的柴油指数较高、凝点不高，可以生产直馏柴油的柴油指数较高、凝点不高，可以生产-20号、号、-10号、号、0号柴油及舰艇用柴油由于含硫号柴油及舰艇用柴油由于含硫及酸值较高，产品须适当精制及酸值较高，产品须适当精制l减压馏分油的脱蜡油的粘度指数低，而且含硫及酸减压馏分油的脱蜡油的粘度指数低，而且含硫及酸值较高，不宜生产润滑油，可以用作催化裂化或加值较高，不宜生产润滑油，可以用作催化裂化或加氢裂化的原料氢裂化的原料l减压渣油的粘温性质不好、而且含硫，也不宜用来减压渣油的粘温性质不好、而且含硫，也不宜用来生产润滑油，但胶质、沥青质含量较高，可以用于生产润滑油，但胶质、沥青质含量较高，可以用于生产沥青产品生产沥青产品l胜利减压渣油的残炭值和重金属含量都较高，只能胜利减压渣油的残炭值和重金属含量都较高，只能少量掺入减压馏分油中作为催化裂化原料，最好是少量掺入减压馏分油中作为催化裂化原料，最好是先经加氢处理后再送去催化裂化由于加氢处理的先经加氢处理后再送去催化裂化由于加氢处理的投资高，一般多用作延迟焦化的原料由于含硫，投资高，一般多用作延迟焦化的原料。

由于含硫，所得的石油焦的品级不高所得的石油焦的品级不高l三、燃料三、燃料—化工型加工方案化工型加工方案l为了合理利用石油资源和提高经济效益，为了合理利用石油资源和提高经济效益，许多炼油厂的加工方案都考虑同时生产化许多炼油厂的加工方案都考虑同时生产化工产品，只是其程度因原油性质和其他具工产品，只是其程度因原油性质和其他具体条件不同而异有的是最大量地生产化体条件不同而异有的是最大量地生产化工产品，有的则只是予以兼顾关于化工工产品，有的则只是予以兼顾关于化工产品的品类，多数炼油厂主要是生产化工产品的品类，多数炼油厂主要是生产化工原料和聚合物的单体，有的也生产少量的原料和聚合物的单体，有的也生产少量的化工产品图化工产品图5—16例举了一个燃料例举了一个燃料—化工化工型加工方案型加工方案l四、稠油的加工方案四、稠油的加工方案l全世界的稠油储量很大我国探明的稠油储量也不小，全世界的稠油储量很大我国探明的稠油储量也不小，其产量也逐年增加，近年已达千万吨以上如何合理其产量也逐年增加，近年已达千万吨以上如何合理加工稠油是炼油技术发展中的一个难题稠油的特点加工稠油是炼油技术发展中的一个难题稠油的特点是密度和粘度大、胶质及沥青质含量高、凝点低，多是密度和粘度大、胶质及沥青质含量高、凝点低，多数稠油的硫含量较高，其渣油的残炭值高、重金属含数稠油的硫含量较高，其渣油的残炭值高、重金属含量高。

稠油的轻质油含量很低，减压渣油一般占原油量高稠油的轻质油含量很低，减压渣油一般占原油的的60%以上稠油的加工方案问题主要是如何合理加以上稠油的加工方案问题主要是如何合理加工其渣油的问题工其渣油的问题l稠油的渣油的蜡含量低、胶质及沥青质含量高，是生稠油的渣油的蜡含量低、胶质及沥青质含量高，是生产优质沥青的好原料例如单家寺稠油的减压渣油不产优质沥青的好原料例如单家寺稠油的减压渣油不需复杂的加工就可以生产出高等级道路沥青因此，需复杂的加工就可以生产出高等级道路沥青因此，对稠油的加工应优先考虑生产优质沥青由于受沥青对稠油的加工应优先考虑生产优质沥青由于受沥青市场的限制，除了生产沥青外，还须考虑渣油的轻质市场的限制，除了生产沥青外，还须考虑渣油的轻质化问题l稠油的渣油的残炭值高、重金属含量高，不宜直稠油的渣油的残炭值高、重金属含量高，不宜直接用作催化裂化的原料，比较好的办法是先经加接用作催化裂化的原料，比较好的办法是先经加氢处理后再送去催化裂化但是渣油加氢处理的氢处理后再送去催化裂化但是渣油加氢处理的投资和操作费用高采用溶剂萃取脱沥青过程可投资和操作费用高采用溶剂萃取脱沥青过程可以抽出渣油中的较轻部分作为催化裂化的原料，以抽出渣油中的较轻部分作为催化裂化的原料，但须解决抽提残渣的加工利用问题。

采用延迟焦但须解决抽提残渣的加工利用问题采用延迟焦化过程可以得到部分馏分油，经加氢和催化裂化化过程可以得到部分馏分油，经加氢和催化裂化可得到轻质油品，但同时得到相当多的含硫石油可得到轻质油品，但同时得到相当多的含硫石油焦l稠油的凝点低，在制定加工方案时应考虑如何利稠油的凝点低，在制定加工方案时应考虑如何利用这个特点例如，考虑生产低凝点柴油、对粘用这个特点例如，考虑生产低凝点柴油、对粘温性要求不高的较低凝点的润滑油产品等温性要求不高的较低凝点的润滑油产品等l第六章第六章    炼油厂的构成和工艺流程炼油厂的构成和工艺流程l第一节第一节   炼油厂的构成炼油厂的构成l炼油厂主要由两大部分组成，即：炼油过程和辅炼油厂主要由两大部分组成，即：炼油过程和辅助设施从原油生产出各种石油产品一般须经过助设施从原油生产出各种石油产品一般须经过多个物理的及化学的炼油过程通常，每个炼油多个物理的及化学的炼油过程通常，每个炼油过程相对独立地自成为一个炼油生产装置在某过程相对独立地自成为一个炼油生产装置在某些炼油厂，从有利于减少用地、余热的利用、中些炼油厂，从有利于减少用地、余热的利用、中间产品的输送、集中控制等考虑，把几个炼油装间产品的输送、集中控制等考虑，把几个炼油装置组合成一个联合装置。

为了保证炼油生产的正置组合成一个联合装置为了保证炼油生产的正常进行，炼油厂还必须有完备的辅助设施，例如常进行，炼油厂还必须有完备的辅助设施，例如供电、供水、废物处理、储运等系统下面对这供电、供水、废物处理、储运等系统下面对这两部分分别作简要介绍两部分分别作简要介绍l一、炼油生产装置一、炼油生产装置l各种炼油生产装置大体上可以按生产目的分为以各种炼油生产装置大体上可以按生产目的分为以下几类：下几类：l（（1）原油分离装置）原油分离装置l原油加工的第一步是把原油分离为多个馏分油和原油加工的第一步是把原油分离为多个馏分油和残渣油，因此，每个正规的炼厂都应有原油常压残渣油，因此，每个正规的炼厂都应有原油常压蒸馏装置或原油常减压蒸馏装置在此装置中，蒸馏装置或原油常减压蒸馏装置在此装置中，还应设有原油脱盐脱水设施还应设有原油脱盐脱水设施l（（2）重质油轻质化装置）重质油轻质化装置l为了提高轻质油品收率，须将部分或全部减压馏为了提高轻质油品收率，须将部分或全部减压馏分油及渣油转化为轻质油，此任务由裂化反应过分油及渣油转化为轻质油，此任务由裂化反应过程来完成，如催化裂化、加氢裂化、焦炭化等程来完成，如催化裂化、加氢裂化、焦炭化等。

l（（3）油品改质及油品精制装置）油品改质及油品精制装置l此类装置的作用是提高油品的质量以达到产品此类装置的作用是提高油品的质量以达到产品质量指标的要求，如催化裂化、加氢精制、电质量指标的要求，如催化裂化、加氢精制、电化学精制、溶剂精制、氧化沥青等加氢处理，化学精制、溶剂精制、氧化沥青等加氢处理，减粘裂化也可归入此类减粘裂化也可归入此类l（（4）油品调和装置）油品调和装置l为了达到产品质量要求，通常需要进行馏分油为了达到产品质量要求，通常需要进行馏分油之间的调和（有时也包括渣油），并且加入各之间的调和（有时也包括渣油），并且加入各种提高油品性能的添加剂油品调和方案的优种提高油品性能的添加剂油品调和方案的优化对提高现代炼厂的效益也能起重要作用化对提高现代炼厂的效益也能起重要作用l（（5）气体加工装置）气体加工装置l如气体分离、气体脱硫、烷基化、如气体分离、气体脱硫、烷基化、C5/C6异构化、合成异构化、合成甲基叔丁基醚（甲基叔丁基醚（MTBE）等l（（6）制氢装置）制氢装置l在现代炼厂，由于加氢过程的耗氢量大，催化重整装置在现代炼厂，由于加氢过程的耗氢量大，催化重整装置的副产氢气不敷使用，有必要建立专门的制氢装置。

的副产氢气不敷使用，有必要建立专门的制氢装置l（（7）化工产品生产装置）化工产品生产装置l如芳烃分离、含硫化氢气体制硫、某些聚合物单体的合如芳烃分离、含硫化氢气体制硫、某些聚合物单体的合成等l此外，为了保证出厂产品的质量，炼厂中都设有产品分此外，为了保证出厂产品的质量，炼厂中都设有产品分析中心l由于生产方案不同，各炼厂包含的炼油过程的种类和多由于生产方案不同，各炼厂包含的炼油过程的种类和多少，或者说复杂程度会有很大的不同一般来说，规模少，或者说复杂程度会有很大的不同一般来说，规模大的炼厂其复杂程度会高些，但也有一些大规模的炼厂大的炼厂其复杂程度会高些，但也有一些大规模的炼厂的复杂程度并不高的复杂程度并不高l二、辅助设施二、辅助设施l辅助设施是维持炼油厂正常生产所必需的主辅助设施是维持炼油厂正常生产所必需的主要的辅助设施如下：要的辅助设施如下：l（（1）供电系统）供电系统l多数炼厂使用外来高压电源，炼厂应有降低电多数炼厂使用外来高压电源，炼厂应有降低电压的变电站及分配用电的配电站为了保证电压的变电站及分配用电的配电站为了保证电源不间断，多数炼厂备有两个电源为了保证源不间断，多数炼厂备有两个电源。

为了保证在断电时不发生安全事故，炼厂还自备小型的在断电时不发生安全事故，炼厂还自备小型的发电机组发电机组l（（2）供水系统）供水系统l新鲜水的供应系统主要由水源、泵站和管网组新鲜水的供应系统主要由水源、泵站和管网组成，有的还需水的净化设施大量的冷却用水成，有的还需水的净化设施大量的冷却用水需循环使用，故应设有循环水系统需循环使用，故应设有循环水系统l（（3）供水蒸气系统）供水蒸气系统l主要由蒸汽锅炉和蒸汽管线网组成供应全主要由蒸汽锅炉和蒸汽管线网组成供应全厂的工艺用蒸汽、吹扫用蒸汽、动力用蒸汽厂的工艺用蒸汽、吹扫用蒸汽、动力用蒸汽等一般都备有等一般都备有1MPa和和4MPa两种压力等级两种压力等级的蒸汽锅炉的蒸汽锅炉l（（4）供气系统）供气系统l如压缩空气站、氧气站（同时供应氮气）等如压缩空气站、氧气站（同时供应氮气）等l（（5）原油和产品储运系统）原油和产品储运系统l如原油及产品的输油管或码头或铁路或装卸站、如原油及产品的输油管或码头或铁路或装卸站、原油储罐区、产品储罐区等原油储罐区、产品储罐区等l（（6）三废处理系统）三废处理系统l如污水处理系统、有害气体处理（如含硫化氢、如污水处理系统、有害气体处理（如含硫化氢、二氧化硫气体）、废渣处理（如废碱渣、酸渣）二氧化硫气体）、废渣处理（如废碱渣、酸渣）等。

三废的排放应符合环境保护的要求三废的排放应符合环境保护的要求l此外，多数炼厂还设有机械加工维修、仪表维此外，多数炼厂还设有机械加工维修、仪表维护、研究机构、消防队等设施护、研究机构、消防队等设施l第二节第二节   炼油装置工艺流程工艺流程图炼油装置工艺流程工艺流程图l一个炼油厂或一个炼油装置的构成和生产程序一个炼油厂或一个炼油装置的构成和生产程序是用来描述炼油生产是自动化程度较高的连是用来描述炼油生产是自动化程度较高的连续生产过程，正确设计的工艺流程不仅对保证续生产过程，正确设计的工艺流程不仅对保证正常生产，而且对提高效益有重要作用正常生产，而且对提高效益有重要作用l根据使用目的和描述范围的不同，炼厂的工艺根据使用目的和描述范围的不同，炼厂的工艺流程大体上可分为以下三类流程大体上可分为以下三类l（（1）全厂生产工艺流程）全厂生产工艺流程l此图反映了炼厂的生产方案、各生产装置之间此图反映了炼厂的生产方案、各生产装置之间的关系图的关系图6—1为某燃料型炼油厂的全厂生产为某燃料型炼油厂的全厂生产工艺流程图图中的数字表示物流量工艺流程图图中的数字表示物流量（（104t/a），生产装置的方框中的数字表示该），生产装置的方框中的数字表示该装置的处理能力。

装置的处理能力l此流程的主要特点是加工深度比较大，轻质油此流程的主要特点是加工深度比较大，轻质油收率较高；由于减压渣油含硫而且金属含量较收率较高；由于减压渣油含硫而且金属含量较高，采用了减压渣油加氢处理技术高，采用了减压渣油加氢处理技术l（（2）生产装置工艺原理流程图）生产装置工艺原理流程图l此图反映了一个炼油大亨产装置所采用的技术此图反映了一个炼油大亨产装置所采用的技术方案、装置内各主要设备之间的关系和物流之方案、装置内各主要设备之间的关系和物流之间的关系图间的关系图6—2是一个延迟焦化装置的工艺是一个延迟焦化装置的工艺原理流程图原理流程图l（（3）炼油装置工艺管线）炼油装置工艺管线—自动控制流程图自动控制流程图l此图的作用主要是作为绘制工艺管线及仪表安此图的作用主要是作为绘制工艺管线及仪表安装图的依据在此图中绘出了装置内的所有管装图的依据在此图中绘出了装置内的所有管线和仪表线和仪表l工艺流程图是炼油厂和炼油装置的最基本的技工艺流程图是炼油厂和炼油装置的最基本的技术文件，无论是欲了解一个炼油厂或炼油装置，术文件，无论是欲了解一个炼油厂或炼油装置，或是进行设计及技术改造，都必须首先考虑此或是进行设计及技术改造，都必须首先考虑此技术文件。

技术文件l          第三节第三节  炼油过程的结构分析炼油过程的结构分析l本章第一节概述了炼油过程的大致分类及各类炼本章第一节概述了炼油过程的大致分类及各类炼油过程的作用在本节，主要是通过对一个炼厂油过程的作用在本节，主要是通过对一个炼厂或一个国家的炼油过程的结构讨论如何进一步分或一个国家的炼油过程的结构讨论如何进一步分析某个国家或某个炼厂对原油的加工能力及其特析某个国家或某个炼厂对原油的加工能力及其特点这里所说的加工能力除了指原油的年加工量点这里所说的加工能力除了指原油的年加工量外，更主要的是指从不同性质的原油生产出市场外，更主要的是指从不同性质的原油生产出市场所需的各种产品（包括品种、质量、数量）是适所需的各种产品（包括品种、质量、数量）是适应能力l表６表６—１列出了世界上炼油能力最大的十个国家１列出了世界上炼油能力最大的十个国家的原油年加工量及其各主要炼油过程所占的地位的原油年加工量及其各主要炼油过程所占的地位l（（1）重质油轻质化的能力）重质油轻质化的能力l指将减压馏分油和渣油转化为轻质油的能力通指将减压馏分油和渣油转化为轻质油的能力通常以催化裂化、加氢裂化和焦化三种过程的处理常以催化裂化、加氢裂化和焦化三种过程的处理能力之和与原油加工能力之比来表示此能力。

在能力之和与原油加工能力之比来表示此能力在美国等国家，把此比值称为转化指数美国等国家，把此比值称为转化指数C.I.（（Conversion Index）全世界的）全世界的C.I.平均值平均值约为约为26%由表可见，中国和美国是深度加工型由表可见，中国和美国是深度加工型的国家，其的国家，其C.I.值分别为值分别为55%和和46.3%日本和韩国则是浅度加工型的国家，其韩国则是浅度加工型的国家，其C.I.分别为分别为19.4%和和8.1%，主要原因是他们都是原油进口大，主要原因是他们都是原油进口大国，需从原油生产大量的重质燃料油和中间馏分国，需从原油生产大量的重质燃料油和中间馏分油西欧几个主要国家的油西欧几个主要国家的C.I.值约在值约在30%左右l（（2）生产汽油的能力）生产汽油的能力l此能力包括生产汽油的数量和质量水平除了直馏汽油此能力包括生产汽油的数量和质量水平除了直馏汽油外，催化裂化是最主要的生产汽油的过程，因此，催化外，催化裂化是最主要的生产汽油的过程，因此，催化裂化的处理能力在很大程度上反映了在数量上的生产汽裂化的处理能力在很大程度上反映了在数量上的生产汽油的能力催化重整、烷基化、异构化、含氧化合物合油的能力。

催化重整、烷基化、异构化、含氧化合物合成（主要的醚类）等过程的主要作用是提高汽油的辛烷成（主要的醚类）等过程的主要作用是提高汽油的辛烷值，同时也改善汽油的其他性能，这些过程的生产能力值，同时也改善汽油的其他性能，这些过程的生产能力反映了在质量上的生产汽油的能力从表反映了在质量上的生产汽油的能力从表6—1可见，中可见，中国和美国的催化裂化处理量对原油处理量的比例都较大，国和美国的催化裂化处理量对原油处理量的比例都较大，达达30%左右美国是个汽油消费大国中国的汽油消费左右美国是个汽油消费大国中国的汽油消费量虽不算太大，但中国的原油偏重，需要通过催化裂化量虽不算太大，但中国的原油偏重，需要通过催化裂化来生产较多的汽油和柴油，故催化裂化的处理能力也较来生产较多的汽油和柴油，故催化裂化的处理能力也较大，但我国在催化重整等提高汽油质量的炼油过程方面，大，但我国在催化重整等提高汽油质量的炼油过程方面，上述四类过程的总比值只有上述四类过程的总比值只有4.9%，明显偏低日本的催，明显偏低日本的催化裂化处理量对原油处理量的比值虽较低，只有化裂化处理量对原油处理量的比值虽较低，只有15.2%，但催化重整的比值却相对地很高。

西欧诸国的催化裂，但催化重整的比值却相对地很高西欧诸国的催化裂化处理能力不算很大，其比值在化处理能力不算很大，其比值在20%左右，但催化重整左右，但催化重整等提高汽油质量水平的过程的比值却较高等提高汽油质量水平的过程的比值却较高l（（3）加工含硫原油的能力）加工含硫原油的能力l国际石油市场上中东原油占有很大的比例，原油进口国国际石油市场上中东原油占有很大的比例，原油进口国所进口的原油主要是中东原油，而中东原油多数含硫较所进口的原油主要是中东原油，而中东原油多数含硫较高加工含硫原油的主要问题是设备腐蚀和产品质量，高加工含硫原油的主要问题是设备腐蚀和产品质量，近年来由于环境保护的要求日益严格，对汽油、柴油等近年来由于环境保护的要求日益严格，对汽油、柴油等的含硫量的限制更苛刻，使加工含硫原油的问题更显突的含硫量的限制更苛刻，使加工含硫原油的问题更显突出加工含硫原油的主要手段是加氢过程，包括加氢裂出加工含硫原油的主要手段是加氢过程，包括加氢裂化、加氢精制、加氢处理等过程因此，加氢过程处理化、加氢精制、加氢处理等过程因此，加氢过程处理能力与原油处理能力的比值可以反映加工含硫原油的能能力与原油处理能力的比值可以反映加工含硫原油的能力。

从表力从表6—1可见，日、德、美三国的加氢能力都很强，可见，日、德、美三国的加氢能力都很强，三种加氢过程的总比值达三种加氢过程的总比值达75%～～85%，这三个国家都是，这三个国家都是原油进口大国西欧诸国的加氢能力也较强，其比值在原油进口大国西欧诸国的加氢能力也较强，其比值在50%～～60%我国的加氢能力比值只有我国的加氢能力比值只有11.6%，明显偏，明显偏低，这一方面是由于国产原油多数含硫量较低，另一方低，这一方面是由于国产原油多数含硫量较低，另一方面，更重要的是受到资金和技术的限制实际上，加氢面，更重要的是受到资金和技术的限制实际上，加氢过程能力的大小除了反映加工含硫原油的能力以外，还过程能力的大小除了反映加工含硫原油的能力以外，还反映了对市场需要的适应能力和提高产品质量的能力反映了对市场需要的适应能力和提高产品质量的能力l从表从表6—1还可以看到在发达国家的加氢过程还可以看到在发达国家的加氢过程能力中，加氢裂化的比例都较小，而加氢处能力中，加氢裂化的比例都较小，而加氢处理的比例却很高其主要原因是加氢裂化过理的比例却很高其主要原因是加氢裂化过程的投资及操作费用都很高，加氢处理过程程的投资及操作费用都很高，加氢处理过程的反应较缓和、投资及操作费用相对较低，的反应较缓和、投资及操作费用相对较低，而加氢处理过程与其他过程的组合能很好地而加氢处理过程与其他过程的组合能很好地解决含硫原油加工的问题。

解决含硫原油加工的问题l（（4）润滑油生产能力）润滑油生产能力l润滑油的品种很多，在国民经济中的作用也润滑油的品种很多，在国民经济中的作用也很重要，但是其产量对原油处理量的比例并很重要，但是其产量对原油处理量的比例并不大，世界平均比值只有不大，世界平均比值只有1.2%，几个炼油大，几个炼油大国的比值比世界平均值稍大些表国的比值比世界平均值稍大些表6—1的数的数据只是反映了润滑油产量的大小，并不反映据只是反映了润滑油产量的大小，并不反映其质量水平其质量水平l规定原油常压蒸馏装置的复杂程度为规定原油常压蒸馏装置的复杂程度为1.0，按以下公式计，按以下公式计算各炼油装置的复杂程度：算各炼油装置的复杂程度：l炼油装置的复杂程度炼油装置的复杂程度=（本装置的投资（本装置的投资×本装置处理量占原油处理本装置处理量占原油处理量的百分数）量的百分数）/原油常压蒸馏装置的投资原油常压蒸馏装置的投资l各炼油装置的复杂程度值之和再乘以系数各炼油装置的复杂程度值之和再乘以系数a,即为炼油厂即为炼油厂的总复杂程度系数的总复杂程度系数a的值与炼厂的复杂性有关，炼厂的值与炼厂的复杂性有关，炼厂越复杂则越复杂则a值越小，值越小，a值在值在1.77～～3.25之间。

根据此法计之间根据此法计算，算，1990年全世界的炼油厂的平均复杂程度值为年全世界的炼油厂的平均复杂程度值为13.2，，北美、西欧、中东地区炼厂的平均复杂程度值依次分别北美、西欧、中东地区炼厂的平均复杂程度值依次分别为为15.9、、13.2、、11.1，亦即其生产各种产品的能力依次由，亦即其生产各种产品的能力依次由大到小l上述的复杂程度值虽能定量地反映炼厂的生产各种产品上述的复杂程度值虽能定量地反映炼厂的生产各种产品的能力，但计算比较复杂，而且其中的装置投资及系数的能力，但计算比较复杂，而且其中的装置投资及系数a值不易准确确定，因此，其使用受到很大的限制值不易准确确定，因此，其使用受到很大的限制。