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，以异辛烷的体积百分数作为正标准燃料混合物的辛烷值。

汽油的辛烷值表示与被测汽油抗爆性相同的正标准燃料混合物中纯异辛烷的体积百分数。

因此汽油的辛烷值并表示汽油中的异辛烷含量。

3．汽油的抗爆性与组成的关系➢汽油由烃类组成，对分子量大致相同的不同烃类正构烷烃<环烷烃<正构烯烃<异构烷烃和异构烯烃<芳烃含芳香烃、异构烷烃多的轻质汽油辛烷值高➢烷烃分子的碳链上分支越多，排列越紧凑，辛烷值越高。

➢对于烯烃，双键位置越接近碳链中间位置，辛烷值越高。

➢同族烃类，分子量越小，沸点越低，辛烷值越大。

汽油的干点降低，辛烷值会升高。

➢各种烃类调和时，其调和辛烷值不一定与其调和比例呈线性关系。

烷烃与烷烃或与环烷烃的调和辛烷值与组分呈线性关系；而烷烃与芳香烃或与烯烃的调和辛烷值与组分没有线性关系，而且多数情况下有增值效应。

➢同一种原油的直馏汽油馏分，终馏点降低，辛烷值升高；不同基属原油的直馏汽油馏分由于化学组成的差别，其辛烷值也有很大差别。

如大庆，MON=37；胜利，MON=57。

➢汽油的理想组分：高度分支的异构烷烃4．提高汽油辛烷值的方法➢加少量能提高汽油辛烷值的添加剂----抗爆剂。

以前最常用的是四乙基铅，但四乙基铅有剧毒，能通过呼吸道、食道、皮肤等毒害人体，为防止中毒，加铅汽油中通常加入红色、黄色或蓝色染色剂，以便识别，目前已经淘汰。

现在主要是非铅抗爆剂。

➢依靠生产工艺：如催化裂化、催化重整、烷基化、异构化和醚化等加工过程，使汽油改质，增加其中的芳烃、异构烷烃含量。

➢高辛烷值调和组分（主要是含氧化合物）：醚类化合物（MTBE、TAME等）、醇类化合物（甲醇、乙醇等）。

汽油中掺入甲基叔丁基醚或低分子醇类也可以提高辛烷值，并能降低废气中的CO含量，减少污染。

➢调整工艺操作条件，如降低汽油干点、改变反应温度、反应时间、强化异构化、芳构化反应等。

四、汽油的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。

安定性差的汽油易出现颜色变深、生成粘稠胶状沉淀物。

使用这类汽油，将严重影响发动机正常工作，例如不蒸发的胶状物会沉积在油箱、导管、滤清器、进气阀等机件上，造成堵塞，影响供油；高温下胶状物变成积炭，聚积在进气阀、气缸盖和活塞顶等部位，增加了爆震的可能性。

1．影响汽油安定性的因素➢化学组成：影响汽油安定性的根本原因各种不饱和烃的存在是影响汽油安定性的根本因素➢储存条件：温度、阳光、空气、金属表面作用2．安定性的评价方法和指标通常用不饱和烃含量、氧化难易程度和胶质含量等来表示汽油安定性好坏，具体指标为：➢碘值(iodine number)：不饱和烃中的双键与碘能定量反应，因此用与100g油起反应的碘用量gI表示油中不饱和烃含量，称为碘值，单位为gI/100g。

碘值越小，汽油安定性越好，航空汽油要求碘值不大于12gI/100g。

➢诱导期(induction period)—评价储存安定性的方法表明汽油储存安定性的指标。

诱导期长的汽油，氧化生成胶质的倾向小；但对于以聚合和缩合反应为主生成胶质的汽油，诱导期不能很好反映其储存安定性。

汽油的诱导期不应低于480分钟➢实际胶质(existent gum; practical glue)实际胶质表示100g汽油中可溶性胶质含量的mg数，单位为mg/100g。

对于氧化生成不溶性胶质和粘附胶质的汽油，实际胶质不能确切反映其胶质含量。

用GB/T 8019测定。

我国规定汽油的实际胶质≯5mg/100mL油3．改善汽油安定性的方法➢除去不安定组分➢加添加剂五、汽油的腐蚀性指标：酸度、水溶性酸或碱、铜片腐蚀、硫含量等1．硫及含硫化合物2003.1.1起全国执行不大于0.08%的标准2．有机酸(Organic acid)汽油质量指标中规定酸度不大于3mg(KOH)/100mL3．水溶性酸或碱(water soluble acid & alkali)不允许含有水溶性酸或碱第二节柴油(diesel oil)柴油是压燃式发动机的燃料，也是目前国内消费量最大的发动机燃料，分为馏分型和残渣型两种。

轻柴油：>1000r/min的高速发动机，按凝点划分牌号10#、5#、0#、-10#、-20#、-35#和50# 重柴油：中速、低速（<500r/min）发动机，按黏度分级★残渣型：大功率、低速船用柴油机，按黏度划分牌号一、压燃式发动机的工作过程1．与汽油机的相同之处➢都有四冲程：进气、压缩、燃烧膨胀、排气➢都是内燃机2．与汽油机的不同之处➢柴油机压缩的只是空气，压缩比可以更大➢汽油机电火花点燃→点燃式发动机；柴油机自燃→压燃式发动机汽油机：汽油在气化室气化后与空气一起进入燃烧室(气缸)压缩，在压缩阶段末点火燃烧；柴油机：空气进入气缸，被压缩升温，在压缩阶段末喷入柴油而自燃。

汽油机、柴油机的主要区别柴油机对燃料的使用要求具体表现在以下几个方面：（1）具有良好的雾化性能、蒸发性能和燃烧性能；（2）具有良好的燃料供给性能；（3）对发动机部件没有腐蚀和磨损作用；（4）良好的储存安定性和热安定性。