油料基本知识与油料管理常识 一、石油产品的分类 n 从石油中可以得到数百种产品，按用途不同可分为四大类：1、燃料油 燃料油约占全部石油产品的90%以上，主要用作各类发动机、锅炉、炊具的燃料及照明灯用油。主要有汽油（又分为航空汽油、汽油和车用汽油）、柴油（又分为民用柴油和军用柴油；其中民用柴油又分为轻柴油、重柴油和农用柴油）、煤油（又分为航空煤油和灯用煤油）、喷气燃料和重油。2、润滑油和润滑脂n 润滑油和润滑脂约占石油产品总量的5%，但品种很多，性能差别也很大。主要用于润滑机械、减少摩擦和磨损。n 润滑油主要分为发动机润滑油、机械油、电气用油和专用润滑油四大类。发动机润滑油主要有汽油机润滑油和柴油机润滑油。电气用油主要有变压器油、电容器油和电缆油。专用润滑油又有压缩机油、冷冻机油、气轮机油、汽缸油、仪表油和齿轮油。 3、蜡、沥青和石油焦4、石油化工产品二、油品的物理化学性质 n 油品的物理化学性质是评价油品质量、衡量油库管理水平、控制油品输送过程的重要指标。主要介绍油品的各种物理化学指标的定义和意义。 1、蒸气压n 在一定温度下，液体同其液面上方蒸气呈平衡状态时蒸气所产生的压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压。蒸气压的高低表明液体分子气化或蒸发的能力。同一温度下蒸气压越高的液体越易气化。油品的蒸气压随温度的升高而增大。n 在油品储运中经常用到蒸气压数据，例如计算油库的蒸发损耗、控制汽油的质量等。2、馏程n 纯物质在一定外压下，当加热到某一温度时，其饱和蒸气压等于外界压力，此温度称为沸点。在外压一定时，纯物质的沸点为定值。n 油品是复杂混合物，它的蒸气压不仅受温度、压力的影响，而且还随气化率变化而变化。在一定的压力下，油品的沸点随气化率的增大而不断升高，所以，油品的沸点不是一个温度点，而是一个温度范围，这个温度范围称为馏程。n 在油品质量标准和储运过程的质量控制指标中，采用恩氏蒸馏法测定油品的馏程。当100毫升试样在规定仪器中按规定馏出速度加热蒸馏时，最先气化蒸馏出来的是一些沸点低的烃类分子。流出第一滴冷凝液时的气相温度成为初馏点。烃类分子按其沸点由低到高顺序逐渐蒸出，气相温度也必然逐渐升高。馏出物的体积依次达到10%、20%、90%时的相应气相温度分别称为10%、20%、90%馏出温度。蒸馏到最后所达到的最高气相温度称为干点（对于汽油）或终馏点（对于柴油）。n 馏程是汽油、煤油和柴油等油品的重要质量指标，也是在储存运输过程中易变的指标。 3、密度 n 密度是单位体积内所含物质在真空中的质量，单位为kg/m3、g/cm3、g/ml或kg/l。n 我国国标中规定20时的密度为石油产品的标准密度。不同的油品具有不同的密度。对于同一种油品来说，其密度还随温度而变化，温度升高，密度下降。n 密度是多种油品的重要质量指标，它与油品品质和储存管理密切相关，同时又是油品计量和压力计算的必要参数。 4、粘度n 粘度是评价油品流动性能的指标，它是柴油、重油和润滑油及喷气燃料的重要质量指标。粘度的大小反映了油品在流动过程中的阻力大小。在我国油品质量指标中采用的是运动粘度，其单位是m2/s、mm2/s等。润滑油的牌号即按100的运动粘度划分。有关粘度的定义涉及到流体力学方面的知识，这里不作介绍。 5、油品的低温性能(1) 浊点 浊点是灯用煤油的重要指标。所谓浊点是在规定条件下，清晰的液体油品中由于出现结晶而成雾状或混浊时的最高温度。(2) 结晶点和冰点n 结晶点和冰点是航空汽油和喷气燃料的重要使用性能。结晶点是在规定条件下冷却油品时，油中出现肉眼所能分辨的结晶时的最高温度。n 冰点是在测定条件下，试样冷却至出现结晶后再使其升温，使原来形成的烃类结晶消失时的最低温度。n 同一油品的冰点稍高，大约差13。(3)凝点和倾点n 油品的凝点是指在规定条件下油品冷却到液面不移动时的最高温度，凝点是原油、柴油和润滑油的重要低温指标。如柴油的牌号即按凝点划分。n 油品的倾点是指油品在标准规定条件下冷却时能够继续流动的最低温度。n 我国一般使用凝点，而西方国家一般使用倾点代替凝点。(4)冷滤点n 冷滤点是柴油的性能指标。它是指在规定条件下冷却试油，使试油通过规定的过滤器，当试油冷却到每分钟通过过滤器的量不足20ml时的最高温度，即为试油的冷滤点。n 冷滤点能比凝点更好地反映柴油的低温性能，我国已采用冷滤点逐步代替凝点作为柴油的低温性能指标。6、闪点、燃点和自然点n 这三个指标是与油品着火、爆炸和燃烧有关的性质。它们对油品的安全储运非常重要。 1、闪点n 闪点是在规定条件下加热油品时，逸出的油蒸气与空气形成混合气，当与火焰接触时能发生瞬间闪火的最低温度。n 闪点是油品的安全性指标，可燃气体的危险等级就是根据闪点划分的，闪点越高，油品储运愈安全。 (2) 燃点与自然点n 油品的燃点是指在规定条件下，将油品加热到能被接触的火焰点燃并连续燃烧5秒钟以上的最低温度。燃点一般比闪点（开口杯闪点）约高2060。n 自燃点是油品自行燃烧时的温度，它是加热油品到油品与空气接触、因激烈氧化产生火焰而自行燃烧时的最低温度。 n 闪点、燃点和自然点都与油品的燃烧爆炸有关，也与油品的化学组成和馏分组成有关。对于同一种油品来说，其自然点最高，燃点次之，闪点最低。n 在工农业生产中，用量最大的是汽油和柴油，其次是润滑油。所以在成品油库中，汽油和柴油为主要油品。三、燃料油的使用要求和质量指标 n 液体燃料与固体燃料（主要是煤）相比，具有热值高（石油产品的热值为4000048000kJ/kg，煤的热值为2500033500kJ/kg）、能够燃尽、燃烧后灰分少、储运方便等优点，因而广泛用于国民经济各个部门。n 石油产品作为动力，主要是利用油品燃烧时放出的热能，再转化为机械能或电能等。将热能转化为机械能的热力发动机分为内燃机和外燃机两大类。液体燃料直接在发动机汽缸内燃烧做功的机械称为内燃机。如汽油机、柴油机和喷气发动机等，它们所用的燃料统称为发动机燃料。外燃机是指燃料在单独的设备（如锅炉）中燃烧产生蒸汽或燃气用以推动透平做功的机械，如蒸汽轮机、燃气轮机等。外燃机可以用煤、天然气或重油作燃料。在国民经济各部门中，使用最为广泛的是内燃机，而在内燃机中，燃料消耗量最大的是汽油和柴油，所以下面本节主要介绍汽油和柴油的使用要求和质量指标。 n 汽油主要作为汽油机的燃料。根据汽油机的工作条件，汽油必须具备一系列使用性能。1、汽油应具备的使用性能n 适当的蒸发性能和可靠的燃料供给性能；n 燃烧时没有爆震、噪音和早燃现象；n 良好的抗氧化安定性；n 不含水分和机械杂质，对发动机和金属设备没有腐蚀作用。2、评定汽油质量的指标(1)汽油的蒸发性能n 汽油必须在气化器中气化，与空气混合形成混合气体才能在汽缸中燃烧。汽油在气化器中蒸发的完全程度、与空气混合的均匀程度，都与汽油的蒸发性能有关，所以，汽油的蒸发性能直接影响汽油的燃烧速度和燃烧的完全程度，从而影响发动机的功率和经济性。n 若汽油的蒸发性能太强，汽油在到达气化器之前的供油管路中就会蒸发，形成气阻，使汽油不能顺利地进入气化器，严重时会导致供油中断，使发动机停止工作。n 同样，若汽油的蒸发性能太差，汽油中不易蒸发的重质部分，就会在混合气体中呈液滴状，液滴易吸附在导管壁上形成液膜，缓慢地流入汽缸中，使混合气体中的油气含量降低，组成分布不均匀，从而导致发动机运转不稳定。另外，液膜流入汽缸后，会冲掉汽缸壁上的润滑油，并流入润滑油箱稀释润滑油，导致发动机磨损加剧，功率下降，燃料消耗增大。 n 汽油的蒸发性能主要用馏程和蒸气压两个质量指标评定。 馏程n 馏程测定方法采用恩氏蒸馏法。需要测定的数据主要有初馏点、10%、50%和90%馏出温度和干点。各点温度反映了不同条件下汽油的蒸发性能，都是汽油的质量指标。n 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发动机中气阻的产生。我国汽油质量指标规定车用汽油的10%馏出温度不得高于7579，该温度越高，轻组分越少，发动机启动越困难；初馏点越低，越易产生气阻。 n 汽油的50%馏出温度影响发动机的加速性能和变速性能，该温度越低，其轻组分越多，发动机的预热时间越短，燃料消耗量、润滑油的稀释程度和发动机的磨损就越低，加速、变速性能就越好。根据牌号不同，车用汽油的50%馏出温度一般为120145。n 汽油的90%馏出温度和干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就会下降。 蒸气压n 蒸气压表明汽油的蒸发性能和发动机供油系统中形成气阻的可能性。蒸气压过大的汽油，在夏季和高原地区使用时，易形成气阻，影响正常供油。因此，汽油的质量指标中规定蒸气压不得高于某一数值。 汽油的抗暴性 爆震n 有些汽油机在使用某些汽油时，会出现汽缸壁温度剧烈升高，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，耗油量增加，严重时出现汽缸零件烧坏，轴承震裂等问题，这种现象称为爆震。 抗爆性指标n 发生爆震的原因是汽油的抗爆性太差。汽油的抗爆性是表示汽油在一定的发动机中无爆震地运行的性能。汽油的抗爆性用辛烷值表示，辛烷值越高，抗爆性能越好，汽油的牌号就是其辛烷值，例如70号汽油的辛烷值不低于70，80号汽油的辛烷值不低于80等。n 辛烷值在标准单缸发动机中测定，在严格的条件下与一定的标准燃料相比较而得。标准燃料是异辛烷和正庚烷按一定的比例配置而成，人为规定异辛烷的辛烷值为100，正庚烷的辛烷值为0。 提高抗暴性的方法n 提高汽油抗暴性的方法是提高汽油的辛烷值，提高汽油辛烷值的根本方法是改变汽油的化学组成。另一种普遍采用的、行之有效、成本低的方法是在汽油中加入抗暴剂。n 过去最常用的抗暴剂是四乙基铅。它是一种具有特殊芳香味的无色透明油状液体。不溶于水而溶于汽油。在高于200时沸腾并分解，在热或光照或氧作用下也能分解。生成铅和游离乙基。汽油中加入0.3%的四乙基铅辛烷值可提高1520个单位。这就是过去常说的加铅汽油。四乙基铅不能单独加入汽油，还必须加入促使铅化合物排出的“导出剂”和防止四乙基铅分解的抗氧化剂。n 四乙基铅有剧毒，能通过呼吸道、食道或皮肤进入人体，而且很难排出，累积到一定程度后使人中毒，甚至死亡。为引起注意，加铅汽油通常呈红、黄或兰色，以示有毒。 现在已禁止生产加铅汽油。(3) 汽油的安定性n 燃料在常温下储存和使用时，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，出现颜色变深、变黄，产生稠状沉淀物，这些都是安定性差的反映。使用安定性差的汽油，会严重破坏发动机的正常工作。 评定汽油安定性的方法和指标n 由于汽油氧化变质与油中存在不饱和烃和非烃化合物有关，氧化结果生成胶质。因而用不饱和烃含量、硫含量、氧化难易程度和胶质含量等表示汽油安定的优劣。具体指标有：a、碘值：碘值表示汽油中不饱和烃的含量。测定结果以100油样所消耗的碘的克数表示。汽油的碘值大，表明不饱和烃含量多，抗氧化安定性差。例如对于航空汽油，规定其碘值不能大于12gI/100g。 b、硫含量：汽油中的硫化物易氧化促使油品变质，并会引起设备腐蚀问题，因此必须限制其硫含量。如规定车用汽油的流含量不得高于0.15%。c、酸度：成品汽油中含有机酸极少，其酸度通常接近零。但在储存和使用中，由于汽油中不安定成分氧化而生成过氧化物，过氧化物分解，部分生成有机酸，因而