第四章 石油产品的质量要求

第四篇

石油产品的质量要求

第一节石油产品的分类

石油产品的种类繁多，用途各异，为了与国际标准相一致，我国参照ISO《国际标准化组织》发表的国际标准ISO/DIS 8681，制定了GB498《石油产品及润滑剂的总分类》，将石油产品分为六类，比ISO/DIS 8681多了一类C（焦）。总分类列于下表中。

类别各类别的含义类别各类别的含义

F燃料，80%～90%S溶剂和化工原料

L润滑剂及有关产品W蜡

B沥青C焦

★GB12692.1《石油产品燃料（F类）分类·总则》将燃料分为以下四组

★燃料的分组

识别字母燃料类型

G L D R 气体燃料：主要由甲烷或乙烷或由它们组成的混合燃料液化气燃料：主要由C3、C4烷烃或烯烃组成

馏分燃料：汽油、煤油、柴油，重馏分油可含少量残油残渣燃料：主要由蒸馏残油组成的石油燃料

第一节汽油(gasoline)

汽油是点燃式发动机燃料，此类发动机又称汽化器式发动机。按用途可以分为车用汽油和航空汽油两类。各种汽油均以辛烷值（Octane Number，ON）作为牌号。我国生产汽油的工艺以催化裂化为主，辅以催化重整、烷基化和醚化等工艺。航空汽油则是由催化裂化汽油、烷基化油、工业异丙苯和异戊烷等高ON组分调合而成。

汽油的使用要求和质量标准主要来源于汽油机的工作要求。

一、汽油机的工作原理及对燃料的使用要求

火花塞气缸进气门

排气门活塞

连杆

曲轴

吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程

汽油机工作原理

汽油和空气

吸气冲程

进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。

压缩冲程

进气门和排气门都关闭，活塞向上

运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。

做功冲程

在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。

1． 一般汽油机有四个或六个气缸，按一定顺序排列，使不连续的点火燃烧和膨胀作功过程变

成连续的经连杆带动曲轴旋转的过程。

2． 压缩比是汽油机的最重要技术指标，它是混合气被压缩前后的体积比，即活塞在下死点时

气缸体积V1与活塞在上死点时气缸体积V2之比V1/V2。压缩比越大的汽油机，其功率、热效率越高，油耗量和单位马力金属重量均有所下降，也就是越经济。但压缩比越大，对汽油机的材质要求和汽油的ON 要求也越高。提高汽油机压缩比的同时，必须提高所用汽油的辛烷值，否则发动机会产生爆震现象而无法正常工作。 3．

4．根据汽油机的工作条件，对汽油的使用要求主要有：

➢ 在所有的工况下，具有足够的挥发性以形成可燃混合气； ➢ 燃烧平稳，不产生爆震燃烧现象；

燃

烧后的废气

排气冲程

进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。

➢储存安定性好，生成胶质的倾向小；

➢对发动机没有腐蚀作用；

➢排出的污染物少

二、汽油的蒸发性

汽油的蒸发性能常用馏程和蒸气压来表示

1．馏程(恩氏馏程)

➢10%馏出温度是为了保证汽油具有良好的启动性能

➢50%馏出温度表示汽油的平均蒸发性能，是为了保证汽油馏分的组成分布均匀，使发动机具有良好的加速性和平稳性，保证其最大功率和爬坡能力

➢90%馏出温度和终馏点(干点)表示汽油蒸发的完全程度

2．饱和蒸气压

★保证汽油在使用中不发生气阻

★可相对的衡量汽油在储运中的损耗倾向

➢我国用雷德蒸气压作为汽油蒸汽压的指标

★9月16日至3月15日使用的汽油的饱和蒸气压不高于88kPa

★3月16日至9月15日使用的汽油的饱和蒸气压不高于74kPa ➢航空汽油规定其饱和蒸气压为27～48kPa

三、汽油的抗爆性

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

1．爆震现象及原因

爆震是汽油在汽油机中的一中不正常燃烧。正常情况下，发动机压缩终了时的混合气温度达300～450℃和压力7～15×105 Pa，此时气体中的烃类被氧化并生成一些过氧化物，经火花塞点燃后，火焰呈球面状以30～70m/s速度向四周扩散，此时火焰经过的区域，温度、压力均衡上升，活塞工作正常。

在某些情况下，当火花塞点燃混合气后，在火焰尚未传播到的混合气中，因受高温高压影响已形成大量自燃点较低的过氧化合物，在多个部位猛烈自燃，出现许多燃烧中心，同时燃烧是以爆炸方式进行，使火焰速度高达1500～2500m/s，温度、压力剧增，形成冲击波，如同重锤敲击活塞和气缸各部件，发出金属撞击声，此时由于火焰瞬间经过，使得某些部位的燃料燃烧不完全，排出带黑烟废气，此即爆震现象。爆震会损坏气缸部件，缩短发动机寿命，增加油耗量。2爆震产生的原因？

主要原因是与汽油化学组成和馏分有关，如果汽油中含有过多容易氧化的组分，形成的过氧化物又不易分解，自燃点低，就很容易产生爆震现象。

另外与发动机的工作条件和机械结构（主要是压缩比）、驾驶操作和气候条件等。

汽油机的压缩比越大，压缩过程终了时混合气的温度和压力就越高，这就大大加速了未燃混合气中过氧化物的生成和积聚，使其更容易自燃。一定压缩比的发动机必须使用与其相匹配的辛烷值的汽油，方能保证在不发生爆震的情况下，产生最大功率。

2．汽油抗爆性的表示方法

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