油品知识一.ppt

,大庆石化公司,石 油 产 品 知 识,大庆石化分公司炼油厂隶属于中国石油天然气股份有限公司，国家大型企业。原油年加工能力650万吨，润滑油年生产能力25万吨，生产汽油、柴油、煤油、润滑油、石蜡、苯类、石油焦等六大类18个品种32个牌号的石油化工产品。,前 言,一、概述,二、石油燃料,三、石油溶剂及化工原料,四、润滑油,五、石油固体产品,六、石油产品添加剂,石油的组成,原油加工,石油产品分类,一、概 述,天然气的化学组成,原油的化学组成,原油的一般性质和元素组成,原油的一般性质,原油的元素组成,原油的化学组成,1、石油的组成,原油的化学组成,烃类化合物,非烃类化合物,无机物,1、石油的组成,初,馏,塔,2、原油加工常减压装置,常,压,塔,减渣(催化、焦化),减,压,塔,煤油,柴油,加氢裂化,催化裂化,原油,加,热,炉,加,热,炉,反,应,器,分馏,系统,稳定,系统,取,热,器,2、原油加工催化裂化装置,液化气,汽油,柴油去加氢精制,油浆(焦化),原料,主风,烟机,再生器,2、原油加工催化重整装置,预,分,馏,塔,预,脱,砷,预,加,氢,分离,器,脱,水,塔,一,二,反,应,器,三,四,反,应,器,稳,定,塔,初顶汽油,加氢石脑油,重整汽油,芳烃抽提,原料,缓冲罐,汽油（去精制）,柴油（去精制）,蜡油（去加氢裂化）,2、原油加工,焦化装置,分,馏,塔,焦,炭,塔,加,热,炉,渣油,石油焦,换热,系统,2、原油加工加氢精制装置,反,应,器,原料,低分,高分,分,馏,塔,氢气,石脑油,柴油,加,热,炉,精制油去酮苯,抽余油,2、原油加工,糠醛装置,抽,提,塔,原,料,脱,气,塔,脱,干,燥,塔,分,馏,塔,分,馏,塔,分,馏,塔,精,制,汽,提,塔,加,热,炉,加,热,炉,原料,2、原油加工酮苯装置,结晶系统,过滤系统,蜡液回收,冷冻系统,去蜡油系统,溶剂罐区,糠醛精制油,酮苯蜡膏去蜡脱油,去蜡油,氨,酮苯去蜡油,压滤机,润滑油基础油,2、原油加工,润滑油白土装置,白,土,罐,加,热,炉,混合器,3、石油产品分类,GB 49887标准,ISO 8681标准,序号,类别,各类别含义,Class,Designation,1,F,燃料,F,Fuels,2,S,溶剂和化工原料,S,Solvents and raw materials for the chemical industry,3,L,润滑剂及有关产品,L,Lubricants，industrial oil and related products,4,W,蜡,W,Waxes,5,B,沥青,B,Bitumen,6,C,焦,C,（Cokes）,一、石油产品总分类,3、石油产品分类,二、燃料,组别,燃料类型,各类别含义,G,气体燃料,主要由甲烷或乙烷，或它们混合组成,L,液化气燃料,主要由C,3,、C,4,的烷烃、烯烃混合组成，并经加压液化,D,馏分燃料,常温常压下为液态的石油燃料，包括汽油、煤油和柴油，以及含有少量蒸馏残油的重质馏分油（锅炉燃料）,R,残渣燃料,主要由蒸馏残油组成,石油燃料的分组,3、石油产品分类,二、燃料,馏分燃料的分类和使用范围,类别,种类,名称,使用范围,汽油机,燃 料,航空燃料,汽车燃料,航空汽油,车用汽油,活塞式航空发动机、快速舰艇发动机,汽油机汽车、摩托车、舰艇汽油发动机,柴油机,燃 料,高速柴油机燃料,中速柴油机燃料,大功率低速柴油机燃料,轻柴油、军用柴油,重柴油,船用燃料,各种柴油车汽车及牵引车、坦克、拖拉机,中速柴油机,大功率低速柴油机,喷气发动机燃料,喷气燃料,煤油型,宽馏分型,高闪点型,大密度型,涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺桨发动机、桨扇发动机,锅炉燃料,锅炉燃料,舰用燃料油,舰船锅炉,3、石油产品分类,三、润滑剂及有关产品,分组,将润滑剂分为,19,组。每组润滑剂根据其产品的主要特征、应用场合和使用对象再详细分类。,命名,牌号组别名称类别名称,润滑剂的代号,类别品种 数字,3、石油产品分类,四、石油产品标准,国家标准,国家标准的代号由大写汉字拼音字母表示，强制性国家标准代号为“,GB”,，推荐性国家标准的代号为“,GB/T”,。,行业标准,行业标准也分强制性行业标准和推荐性行业标准，其标准代号由汉字拼音大写字母组成，国家正式发布的行业代号现有,57,个，其中石油化工行业的行业标准代号为“,SH”,。,3、石油产品分类,企业标准,企业标准代号由汉字拼音大写字母组成，如,Q/SH,，表示石油化工企业标准。,国家军用标准,国家军用标准代号由汉字拼音大写字母表示，即“,GJB”,。,军队油料标准,军队油料标准代号由汉字拼音大写字母表示，即“,YLB”,。,3、石油产品分类,石油产品标准的内容：,标准的适用范围，简单说明产品的原料、生产工艺；,该产品的用途、名称和代号；,对该产品的质量要求，包括要求的项目，各项目的质量指标，以及测定各项目所用的试验方法编号和附注；,包装和采样等规定，各产品的包装、标志、储存、运输、交货验收及采样的规定。,一、概述,二、石油燃料,三、石油溶剂及化工原料,四、润滑油,五、石油固体产品,六、石油产品添加剂,石油燃料是使用方便、较洁净、能量利用效率较,高的液体燃料。各种高速度、大功率的交通运输工,具和军用机动设备，如飞机、汽车、内燃机车、拖,拉机、坦克、船舶和舰艇，都使用石油燃料。石油,燃料占石油产品总量的90以上，其中以车用汽油、,柴油、喷气燃料等发动机燃料为主。,汽油,柴油,喷气燃料,煤油,燃料油,炼厂气,汽 油,汽油从应用上可划分为两大类，即车用汽油和航空汽油。,汽油是无色透明液体，比水轻，其密度大体上在,0.71,0.75,克厘米,3,之间，。,汽油是复杂烃类（碳原子数约,5,12,）的混合物，是消耗量最大的轻质石油产品之一，是发动机的一种重要燃料。,汽 油,一、汽油发动机的工作原理,二、车用汽油的主要性能,三、清洁汽油,四、车用乙醇汽油,五、我国汽油质量现状及建议,一、汽油发动机的工作原理,汽油发动机的工作过程,燃料的燃烧过程,汽油机对汽油的性能要求,发动机相关知识,（一）汽油发动机的工作过程,发动机是通过控制定量的燃料在燃烧室里燃烧来实现上述功能的。这种燃烧燃料混合剂燃烧并产生热量，引起强大的动力。,压缩比越高，发动机的热效率越高，越省燃料，功率越大。,汽油机的一个工作循环包含一次进气、压缩、膨胀做功和排气的过程。,（二）燃料的燃烧过程,在正常燃烧的情况下，以火花为中心，逐层发,火燃烧，平稳地向未燃区传播，火焰速度约为 20,50m/s。在这种情况下，气体温度、压力均匀稳定升,高，活塞被均匀地推动，发动机处于良好的工作状,态。,（三）汽油机对汽油的性能要求,具有良好的蒸发性,具有良好的抗爆性,具有良好的抗氧化安定性,具有较小的腐蚀性,要求汽油不含机械杂质和水分，以保证发动机正常工作,（四）发动机相关知识,缸数,汽车发动机常用缸数有,3,、,4,、,5,、,6,、,8,缸。排量,1,升以下的发动机常用,3,缸，,1,2.5,升一般为,4,缸发动机，,3,升左右的发动机一般为,6,缸，,4,升左右为,8,缸，,5.5,升以上用,12,缸发动机。,气缸的排列形式,一般,5,缸以下的发动机的气缸多采用直列方式排列，少数,6,缸发动机也有直列方式的；大多,6,到,12,缸发动机采用,V,形排列。,（四）发动机相关知识,气门数,国产发动机大多采用每缸,2,气门，即一个进气门，一个排气门；国外轿车发动机普遍采用每缸,4,气门结构，即,2,个进气门，,2,个排气门，提高了进、排气的效率。,排气量,气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，又称为单缸排量，它取决于缸径和活塞行程。,（四）发动机相关知识,最高输出功率,发动机的输出功率同转速关系很大，随着转速的增加，发动机的功率也相应提高，但是到了一定的转速以后，功率反而呈下降趋势。,最大扭矩,发动机从曲轴端输出的力矩，最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围，随着转速的提高，扭矩反而会下降。,二、车用汽油的主要性能,抗爆性,蒸发性,安定性,腐蚀性,（一）抗爆性,评定汽油抗爆性的指标,汽油在各种使用条件下抗爆震燃烧的能力称为抗爆性。,评价汽油抗爆性的指标为辛烷值，是车用汽油最重要的质量指标，它是一个国家炼油工业水平和车辆设计水平的综合反映。,评价汽油抗爆性的指标为辛烷值（,ON),，有研究法（,RON,）与马达法（,MON,）两种，分别反映汽车在低速和高速行驶条件下的抗爆性。,测定方法,研究法,马达法,试验工况,转速/（r.min,-1,）,冷却水温度/,混合气温度/,测定值,600,100,不控制,高,900,100,150,低,意 义,指示在阀门全开、低转速运行时发动机的抗爆性,指示在阀门全开，高转速的阀门半开、低或高转速的抗爆性能,两种辛烷值测定法的比较,（一）抗爆性,汽油辛烷值与汽车压缩比和经济效益的关系,汽车压缩比的提高，要求汽油的辛烷值相应提高，以保证发动机内燃烧时不发生爆震，但在相同的压缩比条件下，不同发动机的设计要求的相应的汽油辛烷值水平不尽相同。,压缩比在,7.5,至,9.5,的发动机，压缩比提高一个单位，燃料的经济性大致可以改进,4,4.5,单位，但同时要求汽油辛烷值提高,4,4.5,单位。,（一）抗爆性,汽油的抗爆性与化学组成的关系,对于同族烃类，其辛烷值随相对分子质量的增大而降低。,直馏汽油馏分，其终馏点温度越低，抗爆性越好。,各族烃类抗爆性优劣的大致顺序如下：芳香烃异构烷烃和异构烯烃正构烯烃及环烷烃正构烷烃。,（一）抗爆性,压缩比与爆震燃烧的关系,提高汽油机的压缩比，混合气被压缩的程度增大，使压力和温度迅速上升，大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。,增大压缩比可以提高发动机的功率，节省燃料，降低油耗。因此，汽油机是朝着提高压缩比的方向发展的。,（一）抗爆性,压缩比,90号,93号,95号,97号,98号,7.58.0,8.08.5,8.59.0,9.09.5,9.510.0,按照压缩比理想选用的车用无铅汽油标号,（一）抗爆性,汽油的选择,油品特点,耗油量,油品质量,（一）抗爆性,怎样加油,升加油与整数加油,自己加,凌晨加油,大加油站加油,看见正在卸油的加油站不要去加油。,（一）抗爆性,（二）蒸发性,指汽油在汽化器中蒸发的难易程度。它对发动机的起动、暖机、加速、气阻、燃料耗量等有重要影响。,汽油进汽缸前先要在汽化器内蒸发成气体状态，汽油能否在汽化器中蒸发完全，这就与汽油的蒸发性能有关。,为了避免汽油在使用中发生气阻，对汽油产品质量还规定了“蒸气压”的指标，以保证汽油在使用中既有良好的蒸发性能，又将其蒸气压限制到一定限度。,汽油蒸发性能由其馏程和饱和蒸气压指标来评定。,馏程,10,蒸发温度（,Tl0,）,50,蒸发温度（,T50,）,90,蒸发温度（,T90,）和终馏点（或干点）,（二）蒸发性,饱和蒸汽压,汽油的饱和蒸气压是用雷德蒸气压测定的。,蒸汽压关系到汽油的气阻和低温起动性。,（二）蒸发性,（三）安定性,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。,汽油产品在储存和使用过程中要求颜色基本不变，并且不生成黏稠胶状沉淀物。,评定指标,实际胶质,诱导期,（三）安定性,汽油的安定性与其化学组成的关系,影响汽油安定性的首要原因是其化学组成,其产生胶质的倾向依下列次序递增：链烯烃环烯烃二烯烃。,除不饱和烃外，汽油中的含硫化合物，特别是硫酚和硫醇，也能促进胶质的生成。,（三）安定性,外界条件对汽油安定性的影响,温度影响,金属表面,空气接触,（三）安定性,改善汽油安定性的方法,精制,加入适量的抗氧剂和金属钝化剂空气接触,（三）安定性,（四）腐蚀性,汽油的腐蚀性不容忽视。汽油在储运和使用过程中，都,要与金属接触，因此要求汽油没有腐蚀性。汽油的基本组成,是碳氢化合物，是没有腐蚀性的，但汽油在加工或储存过程,中往往产生一些杂质，包括水溶性酸碱、有机酸、活性硫化,物等，这些都对金属有腐蚀作用，因此汽油产品的质量指标,中对汽油的腐蚀性要加以控制。,评定汽油腐蚀性的指标有硫含量、硫醇硫含量、铜片腐,蚀和水溶性酸或碱。,硫及含硫化合物,硫及各类含硫化合物在燃烧后均生成,SO2,及,SO3,，它们对金属有腐蚀作用,硫醇不仅具有恶臭还有较强的腐蚀性，同时对元素硫的腐蚀具有协同效应。,通过最直观的反映汽油腐蚀性的铜片腐蚀试验。,（四）腐蚀性,水溶性酸或碱,水溶性酸、碱是汽油在用酸、碱洗涤法精制之后因水洗不完全而残留在汽油中的。,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腐蚀。,（四）腐蚀性,车用无铅汽油的质量标准,项 目,质量指标,（GB 179301999）,试验方法,90号,93号,95号,抗爆性,研究法辛烷值（RON）不小于,抗爆指数（RON+MON）/2 不小于,90,85,93,88,95,90,GB/T 5487,GB/T 503，GB/T 5487,铅含量/（g.L,-1,）不大于,0.005,GB/T 8020,馏 程,10蒸发温度/不高于,50蒸发温度/不高于,90蒸发温度/不高于,终馏点/不高于,残留量/（v/v）不大于,70,120,190,205,2,GB/T 6536,蒸汽压/kPa,从9月16日至3月15日 不大于,从3月16日至9月15日 不大于,88,74,GB/T 8017,实际胶质/（mg.100mL,-1,）不大于,5,GB/T 8019,车用无铅汽油的质量标准,项 目,质量指标,（GB 179301999）,试验方法,90号,93号,95号,诱导期/min 不小于,480,GB/T 8018,硫含量/不大于,0.08,GB/T 380,硫醇（需满足下列条件之一）,博士试验,硫醇硫含量/不大于,通过,0.001,SH/T 0174,GB/T 1792,铜片腐蚀（50，3h）/级 不大于,1,GB/T 5096,水溶性酸或碱,无,GB/T 259,机械杂质及水分,无,目测,苯含量/（v/v）不大于,2.5,ASTMD36061996,芳烃含量/（v/v）不大于,40,GB/T 11132,烯烃含量/（v/v）不大于,35,GB/T 11132,三、清洁汽油,国 别,中国,美国,世界燃料规范,标准号,GB 179301999,AAMA,牌 号,90、93、95,新配方汽油,95,95,95,铅含量/（g.L,-1,）,锰含量/（g.L,-1,）,铁含量/（g.L,-1,）,磷含量/（g.L,-1,）,0.005,0.018,0.01,0.013,不允许加入,未检测出,未检测出,未检测出,不允许加入,未检测出,未检测出,未检测出,不允许加入,未检测出,未检测出,硫含量/,0.08,0.10,0.10,0.02,0.003,苯含量/（v/v）,2.5,1.0,5.0,2.5,1.0,芳烃含量/（v/v）,40,27,50.0,40.0,35.0,烯烃含量/（v/v）,35,10,20.0,10.0,氧含量/（v/v）,2.7,2.7,2.7,2.7,2.7,清净剂,推广加入,必须加入,各国清洁汽油标准及世界燃料规范的主要技术要求,世界车用无铅汽油规范的部分质量指标,类 别,RON91 RON,MON,RON95 RON,MON,RON98 RON,MON,硫质量含量/,氧质量含量/,苯含量/（v/v）,芳烃含量/（v/v）,烯烃含量/（v/v）,91.0,82.0,95.0,85.0,98.0,88.0,0.10,2.7,5.0,50,91.0,82.5,95.0,85.0,98.0,88.0,0.02,2.7,2.5,40,20,91.0,82.5,95.0,85.0,98.0,88.0,0.003,2.7,1.0,35,10,91.0,82.5,95.0,85.0,98.0,88.0,0,2.7,1.0,35,10,三、清洁汽油,第,类无铅汽油：适用于对汽车尾气排放物没有要求或要求很低的国家和地区，主要考虑汽车发动机本身的基本性能；,第,类无铅汽油：适用于对汽车尾气排放物有较严格要求的国家和地区；,第,类无铅汽油：适用于对汽车尾气排放物有严格要求的国家和地区，如要求采用低排放和超低排放车辆的美国加州，欧洲。,第,类无铅汽油：适用于对汽车尾气排放物有超前要求且采用转化,NO,X,和颗粒物先进技术的国家和地区。,三、清洁汽油,四类汽油全部体现了新配方汽油的性能要求，而且在无铅化、,保持高辛烷值水平、严格控制烃组成和挥发性的基础上，进一步,要求超低硫和清净性，其质量指标体现不同地区和不加控制排放,水平的要求。,三、清洁汽油,辛烷值都分为,3,个牌号、可括应不同车型和市场的需求。,硫含量指标各不相同，第,类最为严格，要求小于,0.0005,0.001,，属于不含硫汽油。,都要求氧质量含量小于,2.7,对第,、第,类和第,类汽油的烯烃体积含量制订严格限值，分别要求小于,20,、,10,和,10%;,苯含量指标各不相同，第,类、第,类最为严格，要求小于,1.0%;,对挥发性作出严格规定，还按使用环境温度和季节分为,5,级。,三、清洁汽油,技术指标,技术指标要求的意义,辛烷值,适应发动机压缩比要求，提高发动机功率和经济性,硫含量,硫的燃烧产物SOX，不仅污染大气，而且会使尾气催化转换器的催化剂中毒，使汽车尾气中的CO、HC及NOX排放增加。同时硫还影响先进在线催化剂监测诊断系统的应用。,烯烃含量,烯烃是热不稳定的物质，在发动机进油系统、喷嘴进气阀和汽缸内都可以形成胶质和沉淀，导致发动机效率下降，尾气排放污染增加。汽油中的烯烃如果挥发到大气中，遇光易生成臭氧，而且它的燃烧产物会形成有毒的双烯。降低燃料中烯烃可明显减少潜在臭氧的形成,芳烃含量,燃料中的芳烃特别是重芳烃，可以增加发动机形成沉积物，特别是燃烧室沉积物（CCD)，从而增加汽缸的积炭。芳烃燃烧后还可导致尾气中形成致癌性物质苯，芳烃含量增加，排放的苯也增加。芳烃含量增加还导致尾气污染排放增加。降低汽油中芳烃含量可以大幅度降低尾气中 CO、HC 和 NOX的排放 量，从而减少臭氧生成,苯含量,苯是人类已知的致癌物质，是一种明显的毒性物质，不论是汽油所含的苯，还是在汽车中燃烧所形成的苯，都会严重污染空气，必须尽量除去,三、清洁汽油,技术指标,技术指标要求的意义,挥发性,降低汽油蒸汽压即减少汽油中轻烃的含量，可明显降低烃类排放。研究表明T50和T90有最佳值（最佳值时可达到较低的尾气排放）。将汽油T90温度控制在 135150之间，可明显改善燃烧状况、减少排气中的烃化物及减少进气阀等处的沉积物。因此各国新配方汽油中都有降低汽油T90温度或汽油干点的趋势,含氧化合物,在汽油中加入含氧化合物，如MTBE、TAME、乙醇、甲醇等除了可以提高汽油辛烷值外，还对控制汽车排放尾气中的有毒物有帮助。醚类可以提供低挥发性氧。随着汽油中含氧量的增加，汽车排气中的 CO 量减少，未燃烧烃类（HC）减少。这种作用在化油器汽车上比较明显，但对于可以自动调控空燃比的电控喷射系统，含氧化合物的好处不那么突出,控制沉积物的添加剂,即使是好的汽油也会产生沉积物，它将使排放增加，并影响发动机运转性能。在汽油中加入添加剂后，可大大降低沉积物的生成。主要添加剂有：化油器清净剂；喷嘴清净剂；进气阀清净剂；燃烧室沉积物清净剂,铅、锰和磷会在尾气催化剂转换器中沉积，降低催化剂活性，由铁剂产生的氧化铁沉积到火花塞上可降低火花塞90的寿命，因此应该禁止便用铁剂来增加辛烷值,三、清洁汽油,辛烷值都分为,3,个牌号、可括应不同车型和市场的需求。,硫含量指标各不相同，第,类最为严格，要求小于,0.0005,0.001,，属于不含硫汽油。,都要求氧质量含量小于,2.7,对第,、第,类和第,类汽油的烯烃体积含量制订严格限值，分别要求小于,20,、,10,和,10%;,苯含量指标各不相同，第,类、第,类最为严格，要求小于,1.0%;,对挥发性作出严格规定，还按使用环境温度和季节分为,5,级。,三、清洁汽油,乙醇汽油的组成,乙醇汽油的性能特点,使用乙醇汽油的注意事项,车用乙醇汽油的规格、牌号与使用,四、乙醇汽油,推广使用车用乙醇汽油的意义,乙醇汽油的组成,乙醇汽油的性能特点,使用乙醇汽油的注意事项,车用乙醇汽油的规格、牌号与使用,四、乙醇汽油,乙醇是一种可再生能源,避免,MTBE,对地下水的污染,使汽车排放的尾气,CO,和碳氢化合物的含量明显降低,（一）推广使用车用乙醇汽油的意义,汽油组分,其质量要求与普通车用无铅汽油有一定的差别：其辛烷值和蒸汽压要低一些，烯烃含量比车用无铅汽油有所放宽，氧化安定性要求高，其诱导期不小于,540min,，对水含量的要求十分严格，对有机含氧化物的指标控制也要比车用无铅汽油高。,变性燃料乙醇,变性燃料乙醇是乙醇生产厂家制得的乙醇经脱水后再加入变性剂的燃料乙醇，燃料乙醇与变性剂的体积混合比为,100,：,2,100,：,5,，即变性剂再变性燃料乙醇中的体积百分含量为,1.96,（,V/V,）,4.76,（,V/V,）。,（二）乙醇汽油的组成,乙醇汽油特性,蒸气压和氧含量,水溶性,腐蚀性,溶解性,（三）乙醇汽油的性能特点,乙醇汽油性能特点,良好的燃烧性能,优秀的抗爆性能,与环境友好,减少积炭生成,性能优良的有机溶剂,（三）乙醇汽油的性能特点,无需对汽车发动机进行改造,车辆清洁性检查或清洗,试车检查,车辆的适应性调整,（四）使用乙醇汽油的注意事项,车用乙醇汽油按研究法辛烷值划分为90号、,93号、95号、97号4个牌号，其标识：E10 乙醇汽,油90号、E10乙醇汽油93号、E10乙醇汽油95号、,E10乙醇汽油97号。也可简写为 E10（90号）、,E10(93 号）、E10(95 号）、E10(97 号）。,牌号选用同车用无铅汽油一样。,（五）车用乙醇汽油的规格、牌号与使用,我国汽油质量差异,抗爆性要求略低,挥发性指标还没有按地区和季节分级,硫含量,苯和芳烃含量,清净剂,五、我国汽油质量现状及建议,改进对策,改进我国汽油主要调合组分催化裂化汽油的质量,改变装置结构,清净剂,五、我国汽油质量现状及建议,谢谢大家,