油品性质

一、汽油的性质：1.馏程馏程测定法又称恩氏蒸馏，要求测出汽油的初馏点，10%，50%，90%的馏出温度和终馏点。各点温度反映了不同条件下汽油的蒸发性能，与汽油使用性能关系密切。汽油的初馏点和10%馏出温度表明汽油中轻组分的含量，直接影响冬季发动机的冷启动和夏季在发动机中气阻的产生。我国汽油质量标准规定车用汽油的10%馏出温度不得高于70℃，若10%馏出温度过高，发动机因混合气中油气过少而启动困难，启动时间增长，增加耗油量。如果10%馏出温度过低，容易出现气阻现象。发动机的加速性能和变速性能与汽油50%馏出温度有密切关系，汽油的50%馏出温度还直接影响发动机的加速性能；汽油的90%馏出温度和终馏点表明汽油蒸发的完全程度，这两个温度过高，发动机的功率和经济性下降，实践表明，汽油终馏点高于205℃时，发动机马力显著下降，并产生爆震，使磨损增加。2.蒸气压在一定的温度下，气液两相处于平衡状态时的蒸气压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压。汽油馏程中规定10%馏出温度不高于某一数值，以保证汽油的启动性，但10%馏出温度过低时，易产生气阻。蒸气压说明汽油蒸发性能和在发动机供油系统中形成气阻的可能性，蒸气压过大的汽油，在炎夏或高原地区使用时，易形成气阻而影响正常供油。汽油的蒸气压越大，产生气阻的起始温度越低。3.汽油的抗爆性实践表明，有的汽油在低压缩比汽油机中能够正常工作，但在高压缩比汽油机中，则出现气缸壁温度猛烈升高，发出金属敲击声，排出大量黑色烟雾状废气，发动机功率下降，耗油率增加，严重时出现气缸零件烧坏，轴承震裂等问题，这一现象称为爆震。此时汽油机的压缩比虽高，但其热效率并未提高，反而有所下降，其原因是汽油的抗爆性太差。具有良好抗爆性的汽油，即使在高压缩比的汽油机中工作，也不会产生爆震现象。汽油机发生爆震主要与汽油性质有关，如果汽油很易氧化，形成的过氧化物不易分解，自燃点很低，就比较容易产生爆震现象；反之，如果汽油不易氧化或形成的过氧化物容易分解而不易聚集或自燃点高，则爆震现象不易发生。（1）汽油抗爆性的表示方法汽油的抗爆性是表示汽油在一定压缩比的发动机中无爆震地运行的性能。车用汽油的抗爆性用辛烷值来表示，辛烷值越高，抗爆性越好，辛烷值分马达法和研究法2种。马达法辛烷值（MON）反映在重负荷、高转速时汽油的抗爆性；而研究法辛烷值（RON）表示低转速时汽油的抗爆性。测定辛烷值的标准燃料是异辛烷和正庚烷，人为规定抗爆性极高的异辛烷的辛烷值为100，抗爆性极差的正庚烷的辛烷值为0。两者按不同体积比混合，得到从0到100单位辛烷值的标准燃料，以异辛烷的体积分数表示该标准燃料的辛烷值。例如：测得某汽油辛烷值为85，即表明它与含85%异辛烷和15%正庚烷的标准燃料的抗爆性相同。4.汽油的安定性燃料在常温下储存或使用时，保持本身性质不发生永久性变化的能力称为安定性。汽油在储存和使用中，由于某些成分被氧化，出现颜色变黄、变深，产生粘稠沉淀物（加有四乙基铅的汽油中还出现灰白色沉淀）的现象，这些都是安定性差得反应。用不饱和烃含量、硫含量、氧化难易和胶质含量等表示汽油安定性的优劣。5.实际胶质实际胶质是液体燃料在储存过程中重要的质量控制标准之一。实际胶质是指100ml燃料在试验条件下所含胶质的质量，用mg/100ml表示。测定方法是模拟汽化器的条件，将经脱水和过滤的25ml试油放在150℃的油浴中，用150℃热空气吹扫油面，直至其全部蒸发，残留物质量不变为止。残留物即为汽油的实际胶质。国产汽油要求实际胶质不超过5mg/100ml。6.诱导期诱导期是评定汽油长期储存中发生氧化及生胶趋势的项目，诱导期是指汽油在规定条件下，油品未被氧化处于稳定状态所经过的时间，单位以min表示。汽油的诱导期越长，它的稳定性越好，生胶越慢，储存时间越长。如果油品储存中，质量抽检发现诱导期短，说明油品变质，安定性变差，生胶加快，已经不宜久储，应抓紧使用。提高汽油诱导期方法是加氢精制（二次加工汽油）和加添加剂。7.机械杂质机械杂质是指存在于油中，不溶于规定溶剂的所有杂质。这些杂质是油品在储运、保管和使用过程中混入的，它包括泥沙、灰尘、铁锈和金属粉末等，通常用沉淀或过滤方法即可除去。在油品应用中，机械杂质是一大危害。如果燃料中混入机械杂质，会堵塞油路或滤清器，引起供油中断，致使设备不能正常运转，同时还会增加油泵、油嘴磨损。8.粘度相对流动的物质内部，其间发生摩擦阻力的量度叫粘度。粘度有多种表示方法，常用油品粘度多用动力粘度、运动粘度和恩式粘度表示。在石油产品中运动粘度为通用项目。9.腐蚀试验腐蚀试验是指是指在规定条件下，评定油品对一种或几种金属腐蚀作用的一种试验，用它来检验燃料中有无活性硫或游离硫以及润滑油脂中有机酸碱对金属的腐蚀情况。评定车用汽油腐蚀性的指标有硫含量、硫醇、铜片腐蚀和水溶性酸、碱。（1）硫含量和硫醇含硫物质按其化学性质可分为“活性硫”和“非活性硫”两大类。“活性硫”包括游离硫、硫化氢、低级硫醇和磺酸等，主要源于石油炼制过程中含硫化合物的分解，这些活性组分残留在轻质馏分油中，能直接与金属作用，尤其是有水存在时，腐蚀更加严重。“非活性硫”包括硫醚、二硫化物、环状硫化物（如噻吩）等，主要存在于重质馏分油中。硫含量是指存在于油品中的硫及其衍生物的含量，以质量分数表示，我国车用无铅汽油要求硫含量不大于0.08%。（2）铜片腐蚀它是定性检验油品有无活性硫的试验。腐蚀标准色板分为4级：1级为轻度变色；2级为中度变色；3级为深度变色；4级为腐蚀。我国车用无铅汽油要求铜片腐蚀（50℃，3h）不大于1级。（3）水溶性酸、碱水溶性酸指的是无机酸和低分子有机酸，水溶性碱是指氢氧化钠或碳酸钠等，它们通常为石油产品酸碱精制过程中的残留物，是强腐蚀性物质。博士试验主要适用于定性检测芳烃和轻质石油产品中的硫醇性硫，也可检测其中的硫化氢。博士试验法是在升华硫（干燥的硫磺粉）存在的条件下，用亚铅酸钠溶液（博士试剂）和轻质石油产品作用，根据硫磺层的颜色变化情况，来检验油品中是否含有硫醇的试验。测定时，首先用博士试剂进行“初步试验”，即将10mL试样和5mL亚铅酸钠溶液倒入量筒中，用力摇动15s，观察混合溶液的外观变化，得出不同结论。“博士试验”变化表现象结论说明立即生成黑色沉淀有硫化氢存在需用硫化镉除去硫化氢，再进行“最后试验”缓慢生成褐色沉淀可能有过氧化物存在需经试验确认，若存在过氧化物干扰，则试验无效在摇动期间溶液变成乳白色，然后颜色变深有硫醇和游离硫存在不必进行“最后试验”，直接报告为不通过无变化或黄色无硫化氢和氧化物存在需要进行“最后试验”，进一步确认硫醇是否存在10.密度单位体积内油品的质量称为油品的密度，通常以g/cm3、kg/m3为单位。液体油品的相对密度是其密度与规定温度下水的密度之比，因为水在4℃时的密度为1g/cm3，所以常以4℃水作为基准，将温度为t℃时油品的密度和4℃水的密度之比称为油品的相对密度，可以看出，液体油品的相对密度与密度在数值上是相等的，但相对密度是无量纲的量，而密度是有量纲的量。视密度即表观密度，表达式：表观密度=质量/（外部实际体积+内部闭口孔隙体积）注：不包括物体表面的开口空隙体积在石油和液体石油产品的测量中，视密度指的是，用石油密度计测定密度时，在某一温度下所观察到的石油密度计读数，其单位为千克每立方米（kg/m3）。标准密度即在标准大气压下，20摄氏度时，1立方米的体积的物体的质量。11.爆炸极限油品发生闪火或爆炸，必须有一定的条件，即油气和空气混合物中油气的浓度要有一定的范围，低于这个范围，油气不足，高于这一范围，则空气不足，均不能闪火、爆炸，因此，这一浓度范围就称为爆炸范围，其下限浓度称为爆炸下限，上限浓度称为爆炸上限。为了安全，油品在储存和运输时产生的蒸气和空气混合物，其浓度应在爆炸范围以外，这样才不致在接近火焰时发生闪火与爆炸。二、柴油的性质1.馏程与汽油略有不同，车用柴油的馏程主要用50%、90%和95%回收温度评价。50%回收温度反映轻柴油和车用柴油的启动性。该点温度低，表明柴油中的轻质馏分含量多，柴油机易于启动，我国轻柴油和车用柴油要求50%回收温度不高于300℃。但轻质馏分含量也不能过多，否则会使喷入汽缸的柴油蒸发过快，易引起全部柴油迅速燃烧，造成压力剧增，使柴油机工作不稳定，车用柴油用闪点控制蒸发性下限。90%与95%回收温度反映车用柴油的燃烧完全性。我国轻柴油和车用柴油要求95%回收温度不高于365℃。2.评定柴油抗爆性的指标表示柴油自燃倾向和爆震情况的指标是十六烷值，它是柴油的重要质量指标。十六烷值是在标准的试验用单缸柴油机（十六烷值机）中测定的。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含量即为所测燃料的十六烷值。标准燃料是由正十六烷和α-甲基萘（或七甲基壬烷）按不同体积比例调配而成的。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为100，而α-甲基萘的发火性、延迟期很长，自燃性能很差，规定其十六烷值为0（七甲基壬烷的十六烷值为15）。例如，十六烷值为52的柴油，其抗爆性与由52%（体积分数）的正十六烷和48%的α-甲基萘配成的标准燃料相同。使用十六烷值过低的柴油，很容易引起爆震，结果降低了发动机功率，增大了柴油消耗；柴油的十六烷值并不是越高越好，当十六烷值从50提高到70或更高时，滞燃期的缩短有限，对燃烧状况改善不多，但因烃类在高温下裂化反应加快，在气缸内形成大量游离碳，来不及燃烧而形成黑烟随废气排出，反而增大了耗油量，降低了柴油机功率。3.凝点油品的凝点（或称凝固点）是指油品在规定的条件下，冷却至液面不移动时的最高温度，以℃表示。我国轻柴油按凝点划分牌号，如–10号车用柴油，其凝点不高于–10℃，以此类推。4.冷滤点在规定条件下，柴油试样在60s内开始不能通过过滤器20ml时的最高温度，称为冷滤点，以℃（1℃的整数倍）表示。冷滤点测定仪是模拟车用柴油在低温下通过滤清器的工作状态而设计的，因此冷滤点比凝点更能反映车用柴油的低温使用性能，它是保证车用柴油输送和过滤性的指标，并且能正确判断添加低温流动改进剂（降凝剂）后车用柴油质量，一般冷滤点比凝点高2～6℃，而添加降凝剂的柴油其冷滤点可比凝点高10～15℃，最高可达30℃。5.色度色度是在规定条件下，油品颜色最接近于某一色号的标准色板（色液）颜色时所测得的结果。颜色越深，色号越大，则油品精制程度或储存安定性越差。6.灰分灰分是油品在规定条件下灼烧后，所剩的不燃物质，用质量分数表示。灰分的来源主要是蒸馏不能除去的可溶性无机盐及油品精制时酸碱洗涤后，腐蚀设备生成的金属氧化物。7.10%蒸余物残炭油品在规定的仪器中隔绝空气加热，使其蒸发、裂解及缩合所形成的残留物，称为残炭。残炭是评价油品在高温条件下生成焦炭倾向的指标。由于车用柴油馏分轻，直接测定残炭值很低，误差较大，故规定10%蒸余物残炭。车用柴油10%蒸余物残炭反映油品的精致深度或油质的好坏。10%蒸余物残炭值大的柴油在使用中会在汽缸内形成积炭，导致散热不良，计件磨损加剧，缩短发动机使用寿命。轻柴油和车用柴油均要求10%蒸余物残炭值不大于0.3%。8.闪点在规定的仪器内和一定的条件下，加热油品到某一温度，一定量的油品蒸气与空气形成混合物，当用明火接触时，就会发生短暂的闪火（一闪即灭），这时的温度称为油品的闪点。油品的闪点与其馏分组成、化学组成以及压力有关。油品的沸点范围越低，则其闪点越低，例如汽油的闪点为-50～30℃，煤油的闪点为28～60℃，润滑油的闪点为130～325℃，油品的汽化性越大，其闪点越低。9.倾点倾点是指油品在规定的试验条件下，被冷却的试样能够流动的最低温度，是用来衡量润滑油等低温流动性的常规指标，同一油品的倾点比凝点略高几度，过去常用凝点，现在国际通用倾点。倾点或凝点偏高，油品的低温流动性就差。人们可以根据油品倾点的高低，考虑在低温条件下运输、储存、收发时应该采取的措施，也可以用来评估某些油品的低温使用性能。物理意义：倾点是反映油品低温流动性的好坏的参数之一，倾点越低，油