汽柴油基础知识及石油炼制简介20110520

汽柴油基础知识及石油炼制简介石油中心油品事业部张晓峰目录一、石油的化学组成二、油品常用名词解释三、汽油基础知识四、柴油基础知识五、油品质量目测识别六、炼油厂工艺流程简介2SINOCHEMOIL石油的化学组成石油（或称原油）通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体，相对密度一般介于0.80-0.98之间基本元素组成包括碳、氢、硫、氮、氧所组成，碳氢的质量分数约占95%左右，此外还有一些微量元素原油是多组分的复杂混合物，沸点范围宽，从常温一直到500℃以上。分馏就是按照组分沸点的差别将原油“切割”成若干“馏分”，馏分常冠以汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品的名称，但馏分仍需进一步加工才能成为石油产品：发生装置初始温度终止温度馏分名称常压蒸馏初馏点200/180汽油馏分（轻油/石脑油馏分）常压蒸馏200/180350煤柴油馏分/常压瓦斯油（AGO）减压蒸馏350500减压馏分/润滑油馏分/减压瓦斯油（VGO）减压蒸馏500减压渣油（VR）常压蒸馏350常压渣油（AR）3SINOCHEMOIL石油的化学组成石油中主要含有烃类和非烃类这两大类,但由于产地和种类的不同,含量也随之改变同一原油中,随着馏分沸程增高,烃类含量降低而非烃类含量增多。最轻的轻油馏分中,非烃类含量很少；在高沸点的石油馏分,尤其在减压渣油中,烃类的含量将有明显的降低石油中烃类主要是由烷烃\环烷烃\芳香烃以及在分子中兼有这三类烃结构的混合烃构成石油的重要指标，包括密度、粘度、API度（比重指数）等4SINOCHEMOIL美国石油学会（API）表示石油与15.6℃水密度的比值，API越大，原油越轻，价格越高烷烃SINOCHEMOIL5烷烃即饱和烃（saturatedgroup)，是只有碳碳单键和碳氢键的链烃，是最简单的一类有机化合物。烷烃分子里的碳原子之间以单键结合成链状(直链或含支链)外，其余化合价全部为氢原子所饱和烷烃的通式为CnH2n+2，烷烃随着分子中碳原子数的增多，其物理性质发生着规律性的变化：常温下，它们的状态由气态、液态到固态，且无论是气体还是液体，均为无色。一般地，C1~C4气态，C5~C16液态，C17以上固态烷烃性质很稳定，在烷烃的分子里,碳原子之间都以碳碳单键相结合成链关,同甲烷一样,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合.因为C-H键和C-C单键相对稳定，难以断裂。除了氧化反应、取代反应、裂化反应之外，烷烃几乎不能进行其他反应烯烃SINOCHEMOIL6烯烃是指含有C=C键（碳-碳双键）（烯键）的碳氢化合物。属于不饱和烃，分为链烯烃与环烯烃。按含双键的多少分别称单烯烃、二烯烃等。双键中有一根易断，所以会发生加成反应。C2～C4烯烃为气体；C5～C18为液体；C19以上固体。在正构烯烃中，随着相对分子质量的增加，沸点升高。同碳数正构烯烃的沸点比带支链的烯烃沸点高。相同碳架的烯烃，双键由链端移向链中间，沸点，熔点都有所增加。烯烃的化学性质比较稳定，但比烷烃活泼。考虑到烯烃中的碳-碳双键比烷烃中的碳-碳单键强，所以大部分烯烃的反应都有双键的断开并形成两个新的单键。烯烃的特征反应都发生在官能团C=C和α-H上。催化加氢反应CH2=CH2+H2→CH3—CH3烯烃与氢作用生成烷烃的反应称为加氢反应，又称氢化反应。加氢反应的活化能很大，即使在加热条件下也难发生，而在催化剂的作用下反应能顺利进行，故称催化加氢。芳香烃SINOCHEMOIL7芳香烃简称“芳烃”，通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。是闭链类的一种。具有苯环基本结构，历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道,所以称这些烃类物质为芳香烃,后来发现的不具有芳香味道的烃类也都统一沿用这种叫法。例如苯、萘等。苯的同系物的通式是CnH2n-6（n≥6）。根据结构的不同可分为三类：单环芳香烃,如苯的同系物；稠环芳香烃，如萘、蒽、菲等；多环芳香烃，如联苯、三苯甲烷。芳香烃不溶于水，溶于有机溶剂。芳香烃一般比水轻；沸点随分子量的增加而升高。芳香烃易起取代反应，在一定条件下也能起加成反应。目录一、石油的化学组成二、油品常用名词解释三、汽油基础知识四、柴油基础知识五、油品质量目测识别六、炼油厂工艺流程简介8SINOCHEMOIL油品常用名词解释1、馏程馏程是指以油品在规定条件下蒸馏所得到的以初馏点到终馏点表示蒸发特征的温度范围。主要用来判定油品轻、重馏分组成的多少，控制产品质量和使用性能等。2、辛烷值代表点燃式发动机燃料抗爆性的一个约定数值。在规定条件下的标准发动机试验中，通过和标准燃料进行比较来测定。采用和被测定燃料具有相同抗爆性的标准燃料中异辛烷的体积百分数表示。测定辛烷值的方法不同，所得值也不一样，因此，引用辛烷值时应该指明所采用的方法。辛烷值是划分汽油牌号的主要依据。马达法辛烷值：以较高的混合气温度（一般加热至149℃）和较高的发动机转速（一般达900转/分）的苛刻条件为其特征的实验标准发动机测得的辛烷值。研究法辛烷值：以较低的混合气温度（一般不加热）和较低的发动机转速（一般达600转/分）的中等苛刻条件为其特征的实验标准发动机测得的辛烷值。油品常用名词解释3、爆震指汽车使用抗爆性不好的汽油时，燃烧过程中形成的爆炸气体冲击波就像锤子狠击在活塞和汽缸壁上，使发动机产生震动，并发出尖锐的金属敲击声，这就是爆震，俗称火头响，或称放炮。4、压缩比发动机汽缸的活塞到下止点时汽缸内容积与活塞到上止点时汽缸内容积之比。5、饱和蒸气压饱和蒸汽压指在规定条件下，油品在适当的试验装置中气液两项达到平衡时，液面蒸汽所显示的最大压力，单位Pa。它是用来说明汽油蒸发能力的大小和汽油管道等进油系统中形成气阻的可能性以及贮运时损失轻质馏分的倾向。汽油的蒸汽压大，蒸发性就大，形成气阻的可能性就大，在贮运中，蒸发损耗就大。油品常用名词解释6、闪点闪点是指石油产品在规定条件下，加热到它的蒸汽与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。油品越轻，闪点越低。油品的危险等级是根据闪点来划分的。从闪点可判断油品组成的轻重，鉴定油品发生火灾的危险性。用闭口闪点测定器测定的闪点称闭口闪点，一般用以测定轻质油品。闪点越高越安全。闭口闪点：用规定的闭口闪点测定器所测得的闪点，以℃表示。开口闪点：用规定的开口闪点测定器所测得的闪点，以℃表示。7、博士试验在升华硫存在下，用亚铅酸钠和轻质石油产品作用，以检查油中硫醇或硫化氢的试验。油品常用名词解释8、燃点规定的条件下，当火焰靠近油品表面的油气和空气混合物时即会着火并持续燃烧到规定时间所需的低温度，以℃表示。9、自燃点在规定条件下，油品在没有火焰时，自发着火的温度，以℃表示。10、十六烷值代表柴油在发动机中发火性能的一个约定量值。在规定条件下的标准发动机试验中，通过和标准燃料进行比较来测定。采用和被测定燃料具有相同发火滞后期的标准燃料中十六烷值的体积百分数表示。11、十六烷指数表示柴油在发动机中发火性能的一个计算值。该值从柴油的标准密度和50%馏出温度计计算而得。一般是在没有十六烷值机或试样少到不能进行标准发动机试验时采用。油品常用名词解释12、凝点凝点是指油品在规定条件下冷却至停止流动时的最高温度。凝点是用来评价油品低温性能的项目。油品中的蜡含量越多，凝点就越高。13、冷滤点冷滤点是在规定实验条件下，柴油通过过滤器每分钟不足20ml时的最高温度。冷滤点是选用柴油牌号的依据，可用来判断柴油可能使用的最低温度。14、爆炸极限可燃物质（可燃气体、蒸气和粉尘）与空气（或氧气）必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇到火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限。可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度，分别称为爆炸下限和爆炸上限。油品常用名词解释15、机械杂质机械杂质是指石油或石油产品中不溶于油和规定溶剂的沉淀或悬浮物，如泥砂、尘土、铁屑、纤维和某些不溶性盐类。机械杂质可用沉淀或过滤等方法除去。对轻油来说，机械杂质会堵塞油路，促使生胶或腐蚀；对锅炉燃料，会堵塞喷嘴，降低燃烧效率，增加燃料消耗；对润滑油，则会破坏油膜，增加磨损，堵塞油过滤器，促进生成积炭等。16、粘度粘度是指液体受外力作用移动时，分子间产生的内摩擦力的量度。是评定油品流动性的指标。粘度随温度的升高而降低。润滑油必须具有适当的粘度才能起到良好的润滑作用；内燃机燃料必须粘度合适，才能喷射小而均匀的燃油使燃烧完全。油品常用名词解释17、运动粘度表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，其值在相同温度下的动力粘度与其密度之比，在国际单位制中以米2/秒表示。习惯用厘斯（cSt）为单位。1厘斯=10-6米2/秒=1毫米2/秒。18、热值在规定条件下，单位重量的油品完全燃烧时所放出的热量。在国际单位制（SI）中，以焦耳为单位表示。油品常用名词解释19、密度石油产品密度：单位体积石油所含有的质量。其法定计量单位：kg/m³(国际单位制单位，读作千克每立方米)；标准密度：在20℃温度下，单位体积含有的质量。用ρ20表示。视密度：是指用密度计在实验温度下液体试样中测得的密度视值，亦称观察密度或试验密度。用ρt表示。计重密度：在任意计量温度下，每单位体积油品在空气中的重量。用Dt表示。规定密度：指定的财务换算密度。油品常用名词解释目录18SINOCHEMOIL一、石油的化学组成二、油品常用名词解释三、汽油基础知识四、柴油基础知识五、油品质量目测识别六、炼油厂工艺流程简介汽油定义应用于点燃式发动机即汽油发动机的专用燃料为汽油。汽油是从原油中通过直馏和裂化而提炼出来的，主要由碳和氢及少量的氧、硫、氮等元素组成，其中碳和氢的比例分别约为85%和15%。汽油按用途可分为车用汽油、航空油、工业用油、直馏汽油、120#胶溶剂汽油和200#油漆剂汽油等。本手册以下所称汽油专指车用汽油。汽油的颜色一般为水白透明色。比水轻，密度一般在0.71~0.75g/cm³之间，相同体积的汽油质量只相当于水的3/4左右，有特殊的芳香味，摇动时产生气泡并随即消失，挥发性强，手摸有发涩、凉爽感。汽油的性能1、汽油的蒸发性汽油由液体状态转化为气体状态的性能称为汽油的蒸发性。汽油的蒸发性越好，就越容易汽化，与空气混合就越均匀，燃烧就越完全，保证在各种条件下发动机容易启动、加速及时、降低能耗。但汽油蒸发性也不宜太好，否则加大汽油在存储和保管时的损耗。在夏季较热时或高原地区大气压较低时，易形成气阻，严重时能中断供油。汽油的蒸发性用馏程和饱和蒸汽压两个指标评定。汽油的馏程约为35℃~205℃。2、汽油的抗爆性汽油的抗爆性是指汽油燃烧时不发生爆震现象的性能。所谓爆震现象是指汽油使用抗爆性不好的的汽油时，燃烧过程中形成的爆炸气体冲击波就像锤子狠击在活塞和汽缸壁上，使发动机产生震动，并发出尖锐的金属敲击声，这就是爆震，俗称“敲缸”。爆震时除了带来惊人的噪音之外，还会降低发动机功率，增加汽油的单位消耗量，并急剧增大汽缸壁与活塞的磨损，严重的爆震还能引起活塞、活塞环和气门等机件被烧毁，轴承被震裂等故障的产生。汽油应有良好的抗爆性，以保证发动机运转正常，不发生爆震，充分发挥发动机功率。汽油的抗爆性用辛烷值和抗爆指数两个指标评定。汽油的性能辛烷值是车用汽油最主要的质量指标，它是一个国家炼油工业水平和汽车设计制造技术水平的综合反映。汽油辛烷值越高，其抗爆性越好。测定汽油辛烷值的方法有马达法和研究法两种。从20世纪80年代后期开始，我国采用研究法辛烷值表示汽油的牌号。汽油机的压缩比越高，压缩行程终了时的压力和发动机的最高膨胀压力也越大，发动机的有效功率就越高，耗油量就越低。所以，近年来汽油机的主要发展方向是提高压缩比，因而相应要求汽油的辛烷值也提高，否则会产生爆震。提高汽油辛烷值最有效、经济的方法是在汽油中加入抗爆剂。2000年以前，我国汽油中添加的防爆剂是四乙基铅液。但它有剧毒。为保护大气环境和人类健康，我国汽油2000年已实现无铅化，采用甲基叔丁基醚（MTBE）抗爆剂来取代四乙基