煉油工藝基礎(chǔ)知識1

煉油工藝基礎(chǔ)知識

第一章石油及其產(chǎn)品的化學(xué)組成和物理性質(zhì)

原油是從地下開采出來的、未經(jīng)加工的石油。原油經(jīng)煉制加工后得到各種燃料油、潤滑油、

蠟、瀝青、石油焦等石油產(chǎn)品。了解石油及其產(chǎn)品的化學(xué)組成和物理性質(zhì)，對于原油加工、

產(chǎn)品使用以及石油的綜合利用等有重要意義。

第一節(jié)石油的化學(xué)組成

一、石油的外觀性質(zhì)

石油通常是一種流動或半流動狀的粘稠液體。世界各地所產(chǎn)的石油在外觀性質(zhì)上有不同程

度的差別。從顏色看，大部分石油是黑色，也有暗綠或暗褐色，少數(shù)顯赤褐、淺黃色，甚至

無色。相對密度一般都小于1,絕大多數(shù)石油的相對密度在0.80?0.98之間，但也有個別的

高達1.02和低到0.71。我國主要油田的原油相對密度都在0.85以上。不同石油的流動性差

別也很大，有的石油其50℃運動粘度為1.46毫米2/秒，有的卻高達20000毫米2/秒。

許多石油都有程度不同的臭味，這是因為含有硫化物的緣故。

石油外觀性質(zhì)的差異反映了其化學(xué)組成的不同。

二、石油的元素組成

石油主要由碳（C）和氫（H）兩種元素組成，其中碳含量為83?87%,氫含量為11?14%,

兩者合計為95?99%,由碳和氫兩種元素組成的碳氫化合物稱為燃，在石油煉制過程中它

們是加工和利用的主要對象。此外，石油中還含有硫（S）、氮（N）、氧（O）。這些非碳氫元素含

量一般為1?4%。但也有個別例外，如國外某原油含硫高達5.5%,某原油含氮量為1.4?

2.2%?雖然石油中非碳氫元素的含量很少，但是它們對石油的性質(zhì)、石油加工過程以及產(chǎn)

品的使用性能有很大的影響。

石油中除含有碳、氯、硫、氮、氧五種元素外，還有微量的金屬元素和其它非金屬元素，

如釵、銀、鐵、銅、碑、氯、磷、硅等，它們的含量非常少，常以百萬分之幾計（ppm）。

以上各種元素并非以單質(zhì)出現(xiàn)，而是相互以不同形式結(jié)合成煌類和非炫類化合物存在于石

油中。所以，石油的組成是極為復(fù)雜的。

三、石油的燒類組成

石油主要是由各種不同的煌類組成的。石油中究竟有多少種燒，至今尚無法說明。但已確

定石油中的燒類主要是由烷燒、環(huán)烷燒和芳香煌這三種煌類構(gòu)成。天然石油中一般不含烯煌、

煥燒等不飽和燒，只有在石油的二次加工產(chǎn)物中和利用油頁巖制得的頁巖油中含有不同數(shù)量

的烯煌。

（一）烷院

烷煌是石油的主要組分。在常溫常壓下，C1?C4（即分子中含有1?4個碳原子）的;烷燒

為氣體，C5?C15的烷燒為液體，大于C16的正構(gòu)烷燒為固體。

含有大量的甲烷和少量的乙烷、丙烷的天然氣稱為干氣，除含有較多的甲烷、乙烷外，還

含有少量易揮發(fā)的液態(tài)燃蒸氣（如戊烷、己烷、辛烷）的天然氣稱為濕氣，高分子烷煌是固

態(tài)，但一般溶于油中，低溫下析出。

在一般條件下，烷煌的化學(xué)性質(zhì)很不活潑，不易與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但在特殊條件下，

烷燒也會發(fā)生氧化、鹵化、硝化及熱分解等反應(yīng)。

（二）環(huán)烷煌

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環(huán)烷燒是環(huán)狀的飽和燒，也是石油的主要組分之一。石油中的環(huán)烷燒主要是含五碳環(huán)的環(huán)

戊烷系和含六碳環(huán)的環(huán)己烷系。從數(shù)量上看，一般是環(huán)己烷系多于環(huán)戊烷系。

隨著石油儲分沸點的升高，環(huán)烷燒相對含量增加，在高沸點的石油儲分中，還含有雙環(huán)和

多環(huán)的環(huán)烷煌以及環(huán)烷-芳香崎。在更重的石油儲分中，因為芳香煌的含量增加使得環(huán)烷燃

的相對含量有所減少。

環(huán)烷燒的抗爆性較好、凝點低、有較好的潤滑性能和粘溫性，是汽油、噴氣燃料及潤滑油

的良好組分。

環(huán)烷煌的化學(xué)性質(zhì)與烷燒相近，但稍活潑，在一定條件下可發(fā)生氧化、鹵化、硝化、熱分

解等反應(yīng)，環(huán)烷煌在一定條件下還能脫氫生成芳香煌。

（三澇香燃

芳香煌是指分子中含有苯環(huán)的燃類，一般苯環(huán)上帶有不同的烷基側(cè)鏈，也是石油的主要組

分之一。同一種原油中，隨著沸點（或分子量）的升高，芳香燒的含量增多。石油中除含有

單環(huán)芳香燒外，還含有雙環(huán)和多環(huán)芳香煌。

芳香煌的化學(xué)性質(zhì)較烷煌稍活潑，可與一些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但芳香燒中的苯環(huán)很穩(wěn)定，強

氧化劑也不能使其氧化，也不易起加成反應(yīng)。在一定條件下，芳香燒上的側(cè)鏈會被氧化成有

機酸，這是油品氧化變質(zhì)的重要原因之一，芳香煌在一定條件下還能選行加氫反應(yīng)，

（四）烯燼

石油中一般不含烯燒。烯炫主要存在于石油的二次加工產(chǎn)物中。

烯煌又分為單烯煌（即分子中含有一個雙鍵）、雙烯經(jīng)和環(huán)烯燒。在常溫常壓下，單烯燃C2-

C4氣體，C3?C18是液體，C18以上是固體。

烯燼分子中有雙鍵，因此烯煌的化學(xué)性質(zhì)很活潑，可與多種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。在一定條件下

可進行加成、氧化和聚合等各種反應(yīng)。在空氣中烯燃易氧化成酸性物質(zhì)或膠質(zhì)，特別是二烯

燒和環(huán)烯燒更易氧化，影響油品的安定性。

四、石油的儲分組成

石油是一個多組分的復(fù)雜混合物，每個組分有其各自不同的沸點。石油加工的第一步一

蒸餡（或分儲），就是根據(jù)各組分沸點的不同，用蒸鐲的方法把石油“分割”成幾個部分，這

每一部分稱為像分。

通常我們把沸點小于200℃的儲分稱為汽油儲分或低沸錨分，200?35（TC的稱為煤、柴油

儲分或中間微分，350?500℃的稱為減壓微分或高沸鐳分，大于500℃的為渣油。

必須注意，石油儲分不是石油產(chǎn)品。石油產(chǎn)品必須滿足油品規(guī)格的要求。通常儲分油要經(jīng)

過進一步的加工才能變成石油產(chǎn)品。此外，同一沸點范圍的儲分也可以因目的不同而加工成

不同產(chǎn)品。例如航空煤油（即噴氣燃料）的儲分范圍是150?280℃,燈用煤油是200?300℃,

輕柴油是200?350℃。減壓偏分油既可以加工成潤滑油產(chǎn)品，也可以作為裂化的原料。

國內(nèi)外部分原油直儲儲分和減壓渣油的含量列于表1-1。

從表1-1可以看出：與國外原油相比，我國一些主要油田原油中汽油儲分少（一般低于

10%）,渣油含量高，這是我國原油的主要特點之一。

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五、石油的非煌組成

石油中的非燃化合物主要指含硫、氮、氧的化合物。這些元素的含量雖僅約1~4%,但非

煌化合物的含量都相當高，可高達20%以上。非燒化合物在石油各儲分中的分布是不均勻

的，大部分集中在重質(zhì)儲分和殘渣油中。非燃化合物的存在對石油加工和石油產(chǎn)品使用性能

影響很大，石油加工中絕大多數(shù)精制過程都是為了除去這類非煌化合物。如果處理適當，綜

合利用，可變害為利，生產(chǎn)一些重要的化工產(chǎn)品。例如，從石油氣中除硫的同時，又可回收

硫磺。

（一）含硫化合物

硫是石油中常見的組成元素之一，不同的石油含硫量相差很大，從萬分之幾到百分之幾。

硫在石油館分中的含量隨其沸點范圍的升高而增加，大部分硫化物集中在重油中。由于硫?qū)?/p>

于石油加工影響極大，所以含硫量常作為評價石油的一項重要指標。

硫在石油中少量以元素硫（S）和硫化氫（H2S）形式存在，太多數(shù)以有機硫化物形式存在，如

硫醇（RSH）硫酸（RSR'）、環(huán)硫醒（等）、二硫化物（RSSR'）、口塞吩（）及其同系

物等。

含硫化合物的主要危害是:①對設(shè)備管線有腐蝕作用。元素硫、硫化氫和低分子硫醇（統(tǒng)稱

為活性硫化物）都能與金屬作用而腐蝕設(shè)備和管線。硫酸、二硫化物等（統(tǒng)稱為非活性硫化

物）本身對金屬并無作用，但受熱后會分解生成腐蝕性較強的硫醇和硫化氫，特別是燃燒生

成的二氧化硫腐蝕性更強。②可使油品某些使用性能變壞。汽油中的含硫化合物會使汽油的

感鉛性下降、燃燒性能變壞、氣缸積炭增多、發(fā)動機腐蝕和磨損加劇。硫化物還會使油品的

儲存安定性變壞，不僅發(fā)生惡臭，還會顯著促進膠質(zhì)的生成。③污染環(huán)境。含硫油品燃燒后

生成二氧化硫、三氧化硫等，污染大氣，對人體有害。石油中的臭味來自4在二次加工過程

中，使某些其中的含硫化合物硫醇，當空氣是有0。00001毫克/升的硫醇時即可嗅到。。催

化劑中毒，喪失催化劑活性。

通常采用酸堿洗滌、催化加氫、催化氧化等方法除去油品中的硫化物，（二）含氮化合物

石油中含氮量一般在萬分之幾至千分之幾。密度大，膠質(zhì)多、含硫量高的石油，一般其含

氮量也高。石油儲分中氮化物的含量隨其沸點范圍的升高而增加，大部分氮化物以膠狀、瀝

青狀物質(zhì)存在于渣油中。

石油中的氮化物大多數(shù)是氮原子在環(huán)狀結(jié)構(gòu)中的雜環(huán)化合物，主要有吐唾（）喋咻

（）等的同系物（統(tǒng)稱為堿性氮化物）及毗咯（）、呼I噪（）等

的同系物（統(tǒng)稱為非堿性氮化物）。

石油中另一類重要的非堿性氮化物是金屬口卜咻化合物，分子中有四個毗咯環(huán)，重金屬原子

與口卜咻中

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的氮原子呈絡(luò)合狀態(tài)存在，又稱深族化合物。

石油中氮含量雖少，但對石油加工、油品儲存和使用的影響卻很大，當油品中含有氮化物

時，儲存日期稍久，就會使顏色變深，氣味發(fā)臭，這是因為不穩(wěn)定的氮化物長期與空氣接觸

氧化生成了膠質(zhì)。氮化物也是某些二次加工催化劑的毒物，所以，油品中的氮化物應(yīng)在精制

過程中除去。

（三）含氧化合物

石油中的氧含量一般都很少，約千分之幾，個別右油中氧含量高達2?3%,有油中的含氧

化合物大部分集中在膠質(zhì)、瀝青質(zhì)中，因此，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高的重質(zhì)石油其含氧量一般

比較高。對以膠質(zhì)、瀝青質(zhì)形式存在的含氧化合物在后面將作單獨討論，這里只討論膠質(zhì)、

瀝青質(zhì)以外的含氧化合物。

石油中的氧均以有機物形式存在。這些含氧化合物分為酸性氧化物和中性氧化物兩類。酸

性氧化物中有環(huán)烷酸、脂肪酸和酚類，總稱石油酸。中性氧化物有醛、酮和酯類，它們在石

油中含量極少。含氧化合物中以環(huán)烷酸和酚類最重要，特別是環(huán)烷酸，約占石油酸總量的

90%,而且在石油中的分布也很特殊，主要集中在中間微分中（沸程約為250?400℃）,而

在低沸儲分或高沸微分中含量都比較低。

純的環(huán)烷酸是一種油狀液體，有特殊的臭味，具有腐蝕性，對油品使用性能有不良影響。

但是環(huán)烷酸卻是非常有用的化工產(chǎn)品或化工原料，常用作防腐劑、殺蟲殺菌劑、農(nóng)用助長劑、

洗滌劑、顏料添加劑等。

酚類也有強烈的氣味，具有腐蝕性。但可作為消毒劑，還是合成纖維、醫(yī)藥、染料、炸藥

等的原料油品中的含氧化合物在精制時必須除去。

（四）膠狀瀝青狀物質(zhì)

石油中的非燃化合物，大部分以膠狀瀝青狀物質(zhì)（即膠質(zhì)瀝青質(zhì)）存在，都是由碳、氫、硫、

氮、氧以及一些金屬元素組成的多環(huán)復(fù)雜化合物。它們在石油中的含量相當可觀，從百分之

幾到幾十，絕大部分存在于石油的減壓渣油中。膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的組成和分子結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜，

兩者有差別，但并沒有嚴格的界限，膠原一般能溶于石油酸（低沸點烷燒）及苯，也能溶于

一切石油微分。膠質(zhì)有很強的著色力，油品的顏色主要來自膠質(zhì)。膠質(zhì)受熱或在常溫下氧化

可以轉(zhuǎn)化為瀝青質(zhì)。瀝青質(zhì)是暗褐色或深黑色脆性的非晶體固體粉末，不溶于石油醛而溶于

苯。膠質(zhì)和瀝青質(zhì)在高溫時易轉(zhuǎn)化為焦炭。

油品中的膠質(zhì)必須除去，而含有大量膠質(zhì)瀝青質(zhì)的渣油可用于生產(chǎn)瀝青，包括道路瀝青、

建筑瀝青等。瀝青是主要的石油產(chǎn)品之一。

從上述介紹可以看出，石油是以燒類有機物為主，還包括一定數(shù)量非煌類有機物的復(fù)雜混

合物。了解石油的化學(xué)組成，再根據(jù)石油及其產(chǎn)品的物理性質(zhì)及實際需要，就可以確定合

理的石油加工方案。

第二節(jié)石油及其產(chǎn)品的物理性質(zhì)

石油及其產(chǎn)品的物理性質(zhì)是生產(chǎn)和科研中評定油品質(zhì)量和控制加工過程的主要指標。加工

一種原油之前，先要測定它的各種物理性質(zhì)，如沸點范圍（儲分組成）、相對密度、粘度、凝

點、閃點、殘?zhí)?、含硫量等，稱為原油評價實驗。根據(jù)原油評價才能確定原油的合理加工方

案。

石油和油品的物理性質(zhì)與其化學(xué)組成密切相關(guān)。由于石油和油品都是復(fù)雜的混合物，所以

它們的物理性質(zhì)是所含各種成分的綜合表現(xiàn)。與純化合物的性質(zhì)有所不同，石油和油品的物

理性質(zhì)往往是條件性的，離開了一定的測定方法、儀器和條件，這些性質(zhì)也就失去了意義。

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石油和油品性質(zhì)測定方法都規(guī)定了不同級別的統(tǒng)一標準，其中有國際標準（簡稱ISO）、國

家標準（簡稱GB）、中國石油化工總公司行業(yè)標準（簡稱SH）等等。

一、密度和相對密度

在規(guī)定溫度下，單位體積（1-1）

與通常密度的概念相反，°AP1數(shù)值愈大，表示密度愈小。

油品的密度與其組成有關(guān)。同一原油的不同儲分油，隨沸點范圍升高，密度增大。當沸點

范圍相同時，含芳香燒愈多，密度愈大；含烷燃愈多，密度愈小。

密度是評價石油質(zhì)量的主要指標，通過密度和其它性質(zhì)可以判斷原油的化學(xué)組成。

二、蒸氣壓

在一定溫度下，液體與其液面上方蒸氣呈平衡狀態(tài)時，該蒸氣所產(chǎn)生的壓力稱為飽和蒸氣

壓，簡稱蒸氣壓。蒸氣壓愈高，說明液體愈容易氣化。

純煌和其它純的液體一樣，其蒸氣壓只隨液體溫度而變化，溫度升高，蒸氣壓增大。

石油及石油微分的蒸汽壓與純物質(zhì)有所不同，它不僅與溫度有關(guān)，而且與氣化率（或液相

組成）有關(guān)，在溫度一定時，氣化量變化會引起蒸氣壓的變化。

油品的蒸氣壓通常有兩種表示方法:一種是油品質(zhì)量標準中的雷德（Reid）蒸氣壓，是在規(guī)定

條件（38℃、氣相體積與液相體積之比為4:1）下測定的。另一種是真實蒸氣壓，指氣化率為

零時的蒸氣壓。

三、沸點與儲程

純物質(zhì)在一定外壓下，當加熱到某一溫度時，其飽和蒸氣壓等于外界壓力，此時液體就會

沸騰，此溫度稱為沸點。在外壓一定時，純化合物的沸點是一個定值。

石油及其儲分或產(chǎn)品都是復(fù)雜的混合物，所含各組分的沸點不同，所以在一定外壓下，油

品的沸點不是一個溫度點，而是一個溫度范圍。

將一定量的油品放入儀器中進行蒸儲，經(jīng)過加熱、氣化、冷凝等過程，油品中低沸點組分

易蒸發(fā)出來，隨著蒸儲溫度的不斷提高，較多的高沸點組分也相繼蒸出。蒸錨時流出第一滴

冷凝液時的氣相溫度叫初儲點，儲出物的體積依次達到10%,20%、30%,,,,90%時的氣相溫

度分別稱為10%點（或10%儲出溫度）、30%點,,,,90%點，蒸儲到最后達到的氣體的最高溫度

叫干點（或終儲點）。從初儲點到干點（或終鐳點）這一溫度范圍稱為儲程，在此溫度范圍內(nèi)蒸

儲出的部分叫播分。儲分與儲程或蒸儲溫度與微出量之間的關(guān)系叫原油或油品的儲分組成。

在生產(chǎn)和科研中常用的微程測定方法有實沸點蒸儲與恩氏蒸儲，它們不同的是：前者蒸鐳

設(shè)備較精

-5-20表示。其

密，儲出時的氣相溫度較接近微出物的沸點，溫度與儲出的重量百分數(shù)呈對應(yīng)關(guān)系:而后

者蒸儲設(shè)備較簡便，蒸播方法簡單，儲程數(shù)據(jù)容易得到，但僧程并不能代表油品的真實沸點

范圍。所以，實沸點蒸儲適用于原油評價及制定產(chǎn)品的切割方案，恩氏蒸儲儲程常用于生產(chǎn)

控制、產(chǎn)品質(zhì)量標準及工藝計算，例如儲程是汽油、噴氣燃料、柴油、燈用煤油、溶劑油等

的重要質(zhì)量指標。

四、特性因數(shù)

特性因數(shù)（K）是反映石油或石油儲分化學(xué)組成特性的一種特性數(shù)據(jù)，應(yīng)用極為普遍。

特性因數(shù)的定義為：

K=1.216Tl/3/dl5.615.6（1-2）

式中T-煌類的沸點、石油或石油儲分的立方平均沸點或中平均沸點，K。

不同姓類的特性因數(shù)是不同的。烷煌的最高，環(huán)烷燒的次之，芳香煌的最低。由于石油及

其微分是以經(jīng)燃類為主的復(fù)雜混合物，所以也可以用特性因數(shù)表示它們的化學(xué)組成特性，含

烷煌多的石油鐳分的特性因數(shù)較大，約為12.5?13。含芳香煌多的石油儲分的較小，約為

10~11；一般石油的特性因數(shù)在

9.7?13之間。我國大慶原油K值為12.5,勝利原油K值為12.1?

特性因數(shù)K對原油的分類、確定原油加工方案等是十分有用的。

五、平均分子量

石油是多種化合物的復(fù)雜混合物，石油儲分的分子量是其中各組分分子量的平均值，因此

稱為平均分子量（簡稱分子量）。

石油儲分的平均分子量隨儲分沸程的升高而增大。汽油的平均分子量約為100?120,煤油

為180?200,輕柴油為210?240,低粘度潤滑油為300?360,高粘度潤滑油為370?500。

六、粘度

粘度是評價原油及其產(chǎn)品流動性能的指標，是噴氣燃料、柴油、重油和潤滑油的重要質(zhì)量

標準之一，特別是對各種潤滑油的分級、質(zhì)量鑒別和用途具有決定意義。粘度對油品流動和

輸送時的流量和壓力降也有重要影響。

粘度是表示液體流動時分子間摩擦而產(chǎn)生阻力的大小。粘稠的液體比稀薄的液體流動得

慢，因為粘稠液體在流動時產(chǎn)生的分子間的摩擦力較大。粘度的大小隨液體組成、溫度和壓

力不同而異。

粘度的表示方法有動力粘度、運動粘度及恩氏粘度等。國際標準化組織（ISO）規(guī)定統(tǒng)一采

用運動粘度。動力粘度是表示液體在一定剪切應(yīng)力下流動時內(nèi)摩擦力的量度，其值為所加

于流動液體的剪切應(yīng)力和剪切速率之比。在我國法定單位制中以帕?秒表示，習(xí)慣上用厘泊

為單位。1厘泊=10-8帕?秒=1毫帕?秒。

運動粘度表示液體在重力作用下流動時內(nèi)摩擦力的量度，其值為相同溫度下液體的動力粘

度與其密度之比，在法定單位制中以米2/秒表示。在物理單位制中運動粘度單位為厘米2/

秒（斯），常用單位是毫米2/秒，叫厘斯（即百分之一斯）。

1米2/秒=10000斯=1000000厘斯（毫米2/秒）。

恩氏粘度是條件性粘度，常用于表示油品的粘度。恩氏粘度是在規(guī)定條件下，從儀器中流

出200毫升油品的時間（秒）與20C時流出200毫升蒸錨水所需時間（秒）的比值，以。E來表示。

石油及其憎分或產(chǎn)品的粘度隨其組成不同而異。含烷燒多（特性因數(shù)大）的石油儲分粘度較

小，含環(huán)狀煌多（特性因數(shù)?。┑恼扯容^大。一般地，石油儲分愈重、沸點愈高，粘度愈大。

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溫度對油品粘度影響很大。溫度升高，液體油品的粘度減小，而油蒸氣的粘度增大。

油品粘度隨溫度變化的性質(zhì)稱為粘溫性質(zhì)。粘溫性質(zhì)好的油品，其粘度隨溫度變化的幅度

較小。粘溫性是潤滑油的重要指標之一，為了使?jié)櫥驮跍囟茸兓臈l件下能保證潤滑作用，

要求潤滑油具有良好的粘溫性質(zhì)。

油品粘溫性質(zhì)的表示方法常用的有兩種，即粘度比和粘度指數(shù)(VI)。

粘度比最常用的是50℃與100℃運動粘度的比值，也有用-20℃與50℃運動粘度的比值，

分別表示為丫50℃2100℃和片20℃/丫50℃粘度比愈小，粘溫性愈好。

粘度指數(shù)是世界各國表示潤滑油粘溫性質(zhì)的通用指標，也是ISO標準。粘度指數(shù)愈高，粘

溫性質(zhì)愈好。

油品的粘溫性質(zhì)是由其化學(xué)組成所決定的。煌類中以正構(gòu)烷燒的粘溫性最好，環(huán)烷燒次之,

芳香燒的最差。燒類分子中環(huán)狀結(jié)構(gòu)越多，粘溫性越差，側(cè)鏈越長則粘溫性越好。

七、低溫性能

燃料和潤滑油通常需要在冬季、室外、高空等低溫條件下使用，所以油品在低溫時的流動

性是評價油品使用性能的重要項目，原油和油品的低溫流動性對輸送也有重要意義。油品低

溫流動性能包括濁點、冰點、結(jié)晶點、傾點、凝點和冷濾點等，都是在規(guī)定條件下測定的。

油品在低溫下失去流動性的原因有兩種。一種是對于含蠟很少或不含蠟的油品，隨著溫度

降低，油品粘度迅速增大，當粘度增大到某一程度，油品就變成無定形的粘稠狀物質(zhì)而失去

流動性，即所謂"粘溫凝固"。另一種原因是對含蠟油品而言，油品中的固體蠟當

溫度適當時可溶解于油中，隨著溫度的降低，油中的蠟就會逐漸結(jié)晶出來，當溫度進一步下

降時，結(jié)晶大量析出，并連結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的結(jié)晶骨架，蠟的結(jié)晶骨架把此溫度下還處于液態(tài)

的油品包在其中，使整個油品失去流動性，即所謂"構(gòu)造凝固"。

濁點是在規(guī)定條件下，清晰的液體油品由于出現(xiàn)蠟的微晶粒而呈霧狀或渾濁時的最高溫

度。若油品繼續(xù)冷卻，直到油中出現(xiàn)肉眼能看得到的晶體，此時的溫度就是結(jié)晶點。油品中

出現(xiàn)結(jié)晶后，再使其升溫，使原來形成的燒類結(jié)晶消失時的最低溫度稱為冰點。同一油品的

冰點比結(jié)晶點稍高1?3℃。

濁點是燈用煤油的重要質(zhì)量指標，而結(jié)晶點和冰點是航空汽油和噴氣燃料的重要質(zhì)量指

標。

純化合物在一定溫度和壓力下有固定的凝點，而且與熔點數(shù)值相同。而油品是一種復(fù)雜的

混合物，它沒有固定的"凝點"。所謂油品的凝點",是在規(guī)定條件下測得的

油品剛剛失去流動性時的最高溫度，完全是條件性的。

傾點是在標準條件下，被冷卻的油品能流動的最低溫度，冷濾點是表示柴油在低溫下堵塞

濾網(wǎng)可能性的指標，是在規(guī)定條件下測得的油品不能通過濾網(wǎng)時的最高溫度。

國內(nèi)已開始逐漸采用傾點代替凝點，冷濾點代替柴油凝點作為油品低溫性能的指標。

油品的低溫流動性與其化學(xué)組成有密切關(guān)系。油品的沸點愈高，特性因數(shù)愈大或含蠟量

愈多，其傾點或凝點就愈高，低溫流動性愈差。

八、閃點、燃點和自燃點

油品是易著火的物質(zhì)。油品蒸氣與空氣的混合氣在一定的濃度范圍內(nèi)遇到明火就會閃火或

爆炸?；旌蠚庵杏蜌獾臐舛鹊陀谶@一范圍，油氣不足，而高于這一范圍，空氣不足，都不能

發(fā)生閃火爆炸。因此，這一濃度范圍就稱為爆炸范圍，油氣的下限濃度稱為爆炸下限，上限

濃度稱為爆炸上限。

-7-

閃點是在規(guī)定條件下，加熱油品所逸出的蒸氣和空氣組成的混合物與火焰接觸發(fā)生瞬間閃

火時的最低溫度。

由于測定儀器和條件的不同，油品的閃點又分為閉口閃點和開口閃點兩種，兩者的數(shù)值是

不同的。通常輕質(zhì)油品測定其閉口閃點，重質(zhì)油和潤滑油多測定其開口閃點。

石油儲分的沸點愈低，其閃點也愈低。汽油的閃點約為-50?30℃,煤油的為28?60℃,

潤滑油的為130?325℃。

燃點是在規(guī)定條件下，當火焰靠近油品表面的油氣和空氣混合物時即著火并持續(xù)燃燒至規(guī)

定時間所需的最低溫度。

測定閃點和燃點時，需要用外部火源引燃。如果預(yù)先將油品加熱到很高的溫度，然后使之

與空氣接觸，則無需引火，油品因劇烈的氧化而產(chǎn)生火焰自行燃燒，稱為油品的自燃。發(fā)生

自燃的最低溫度稱為油品的自燃點。

閃點和燃點與燃類的蒸發(fā)性能有關(guān)，而自燃點卻與其氧化性能有關(guān)。所以，油品的閃點、

燃點和自燃點與其化學(xué)組成有關(guān)。油品的沸點越低，其閃點和燃點越低，而自燃點越高。含

烷煌多的油品，其自燃點低，但閃點高。

閃點、燃點和自然點對油品的儲存、使用和安全生產(chǎn)都有重要意義，是油品安全保管、輸

送的重要指標，在儲運過程中要避免火源與高溫。

九、油品的其它物理性質(zhì)

（一）熱性質(zhì)

1.比熱

單位重量的物質(zhì)溫度升高（或K）所需要的熱量稱為比熱，單位是千焦/（千克?K）或干焦

/（千克?℃）.油品的比熱隨密度增加而減小，隨溫度升高而增大。

2.氣化潛熱。

在常壓沸點下，單位重量的物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)所需要的熱量稱為氣化潛熱，單位是。

千焦/千克。汽油的汽化潛熱約為290?315千焦/千克，煤油的為250?270千焦/千殼，柴

油的為230?250千焦/千克，潤滑油的為190?230千焦/千殼.

3.焙

熱力學(xué)函數(shù)之一。焰的絕對值是不能測定的，但可測定過程始態(tài)和終態(tài)焰的變化值。為了

方便起見，人為地規(guī)定某個狀態(tài)下的烙值為零，該狀態(tài)稱為基準狀態(tài)。物質(zhì)基準狀態(tài)變化到

指定狀態(tài)時發(fā)生的焙變作為物質(zhì)在該狀態(tài)下的始值，單位是千焦/千克。

油品的熔與其化學(xué)組成有關(guān)。在相同溫度下，油品的密度越小，特性因數(shù)越大，其焙值越

高。

（二）折射率（折光率）

嚴格地講，光在真空中的速度（2.9986x103米/秒）與光在物質(zhì)中速度之比稱為折射率，以n

表示。通常用的折射率數(shù)據(jù)是光在空氣中的速度與被空氣飽和的物質(zhì)中速度之比。

折射率的大小與光的波長、被光透過物質(zhì)的化學(xué)組成以及密度、溫度和壓力有關(guān)。在其它

條件相同情況下烷煌的折射率最低，芳香煌的最高，烯炫和環(huán)烷煌的介于它們之間。對環(huán)烷

和芳香煌，分子中環(huán)數(shù)愈多則折射率愈高。

-8-

常用的折射率是n20D,即溫度為20℃、常壓下鈉的D線（波長為58926納米）的折射率。

油品的折射率常用于測定油品的燒類族組成，煉油廠的中間控制分析也采用折射率來求定

殘?zhí)恐?。（三）含硫?/p>

如前所述，石油中的硫化物對石油加工及石油產(chǎn)品的使用性能影響較大。因此，含硫量是

評價石油及產(chǎn)品性質(zhì)的一項重要指標，也是選擇石油加工方案的依據(jù)。含硫量的測定方法有

多種，如硫醇硫含量、硫含量（即總硫含量）、腐蝕等定量或定性方法，通常，含硫量是指油

品中含硫元素的重量百分數(shù)。

（四）膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟含量

原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟含量對原油輸送影響很大，特別是制定高含蠟易凝原油的加熱

輸送方案時，膠質(zhì)與含蠟量之間的比例關(guān)系會顯著影響熱處理溫度和熱處理的效果。這三種

物質(zhì)的含量對制定原油的加工方案也至關(guān)重要。因此通常需要測定原油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟

的含量，均以重量百分數(shù)表示。

（五）殘?zhí)?/p>

用特定的儀器，在規(guī)定的條件下，將油品在不通空氣的情況下加熱至高溫，此時油品中的燒類

即發(fā)生蒸發(fā)和分解反應(yīng)，最終成為焦炭。此焦炭占試驗用油的重量百分數(shù)，叫做油品的殘?zhí)?/p>

或殘?zhí)恐怠?/p>

殘?zhí)颗c油品的化學(xué)組成有關(guān)。生成焦炭的主要物質(zhì)是瀝青質(zhì)、膠質(zhì)和芳香崎，在芳香煌中

又以稠環(huán)芳香經(jīng)的殘?zhí)孔罡?。所以石油的殘?zhí)吭谝欢ǔ潭壬戏从沉似渲袨r青質(zhì)、膠質(zhì)和稠環(huán)

芳香煌的含量。這對于選擇石油加工方案有一定的參考意義。此外，因為殘?zhí)康拇笮∧軌蛑?/p>

接地表明油品在使用中積炭的傾向和結(jié)焦的多少，所以殘?zhí)窟€是潤滑油和i燃料油等重質(zhì)油

以及二次加工原料的質(zhì)量指標。

在表1-2中列舉了我國幾種原油的性質(zhì)。

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第二章石油產(chǎn)品的使用要求和規(guī)格指標

從石油中可生產(chǎn)出千余種產(chǎn)品，根據(jù)石油產(chǎn)品的特征和用途，可以分為六大類（GB498-87）:

燃料（F）、溶劑和化工原料（S）、潤滑劑和有關(guān)產(chǎn)品（L）、蠟（W）、瀝青（B）和石油焦（C）。

從數(shù)量上看，燃料占石油產(chǎn)品的90%左右甚至更多，其用量最大，其中又以發(fā)動機燃料為

主要產(chǎn)品。潤滑劑僅占石油產(chǎn)品的5%左右，但其品種和類別卻極其繁多。

第一節(jié)燃料

液體燃料與固體燃料相比較，具有熱值高（石油產(chǎn)品熱值為40000?48000千焦/千克，煤

的熱值為25000?33500千焦/千克）、灰分少、對環(huán)境污染小及輸送使用方便等優(yōu)點，因而

廣泛用于國民經(jīng)濟各個部門。不僅對液體燃料（特別是發(fā)動機燃料）的數(shù)量要求日益增加，

而且對質(zhì)量也提出了更高的要求。提高燃料的質(zhì)量，可以提高發(fā)動機的效率，延長設(shè)備使用

年限，降低燃料消耗，減少廢氣對環(huán)境的污染。

—'、汽油

汽油主要用于汽化器式發(fā)動機或點燃式發(fā)動機（簡稱汽油機），是小轎車、摩托車、載重汽

車、快艇、小型發(fā)電機和螺旋槳式飛機等的燃料。

國產(chǎn)車用汽油有70、85、90、93、97等幾種牌號，主要的質(zhì)量要求有以下四個方面：（一）

有良好的蒸發(fā)性

儲程和蒸氣壓是評價汽油蒸發(fā)性能的指標。

圖2-1恩氏蒸儲裝置

1-噴燈；2-擋風(fēng)板；3-蒸憎瓶；4-溫度計

5-冷凝器；6-接受器

汽油的儲程用恩氏蒸儲裝置(圖2-1)進行測定。要求測出汽油的初儲點、10%、50%、90%

儲出溫度和干點或終儲點，各點溫度與汽油使用性能關(guān)系十分密切。

汽油的初儲點和10%儲出溫度反映汽油的啟動性能，此溫度過高，發(fā)動機不易啟動，50%

儲出溫度反映發(fā)動機的加速性和平穩(wěn)性，此溫度過高，發(fā)動機不易加速，當行駛中需要加大

油門時，汽油就會來不及完全燃烷，致使發(fā)動機不能發(fā)出應(yīng)有的功率。90%鐳出溫度和干點

反映汽油在氣缸中蒸發(fā)的完全程

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度，這個溫度過高，說明汽油中重組分過多，使汽油氣化燃烷不完全。這不僅增大了汽油

耗量，使發(fā)動機功率下降，而且會造成燃烷室中結(jié)焦和積炭，影響發(fā)動機正常工作，另外還

會稀釋、沖掉氣缸壁上的潤滑油，增加機件的磨損。

汽油的蒸氣壓也稱鏘和蒸氣壓，是指汽油在某一溫度下形成儲和蒸氣所具有的最高壓力，

需要在規(guī)定儀器中進行測定，汽油標準中規(guī)定了其最高值。汽油的蒸氣壓過大，說明汽油中

輕組分太多，在輸油管路中就會蒸發(fā)，形成氣阻，中斷正常供油，致使發(fā)動機停止運行。

(-)有良好的抗爆性

抗爆性表明汽油在汽缸中的一種燃烷性能，是汽油的重要使用性能之一。

汽油機的熱功效率與它的壓縮比直接有關(guān)。所謂壓縮比是指活塞移動到下死點時汽缸的容

積與活塞移動到上死點時汽缸容積的比值。壓縮比大，發(fā)動機的效率和經(jīng)濟性就好，但要求

汽油有良好的抗爆性?？贡圆畹钠驮趬嚎s比高的發(fā)動機中燃燒，則出現(xiàn)汽缸壁溫度猛烈

升高，發(fā)出金屬敲擊聲，排出大量黑煙，發(fā)動機功率下降，耗油增加，即發(fā)生所謂爆震燃燒。

所以，汽油機的壓縮比與燃料的抗爆性要匹配，壓縮比高，燃料的抗爆性就要好。

汽油機產(chǎn)生爆震的原因主要有兩個。一是與燃料性質(zhì)有關(guān)。如果燃料很容易氧化，形成的

過氧化物不易分解，自然點低，就很容易產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。二是與發(fā)動機工作條件有關(guān).如果

發(fā)動機的壓縮比過大，汽缸壁溫度過高，或操作不當，都易引起爆震現(xiàn)象。

汽油的抗爆性用辛烷值表示。汽油的辛烷值越高，其抗爆性越好。辛烷值分馬達法和研究

法兩種。馬達法辛烷值(MON)表示重負荷、高轉(zhuǎn)速時汽油的抗爆性；研究法辛烷值(RON)

表示低轉(zhuǎn)速時汽油的抗爆性。同一汽油的MON低于RON。除此之外，一些國家還采用抗

爆指數(shù)來表示汽油的抗爆性，抗爆指數(shù)等于MON和RON的平均值。我國車用汽油的商品

牌號是以辛烷值來劃分的，其中70、85號汽油(SH0112-92)用MON劃分，90、93、97

號汽油(GB/T5487-85)用RON和抗爆指數(shù)劃分。

在測定車用汽油的辛烷值時，人為選擇了兩種燒做標準物：一種是異辛烷(2,2,4-三甲基

戊烷，它的抗爆性好，規(guī)定其辛烷值為100；另一種是正庚烷，它的抗爆性差，規(guī)定其辛烷

值為0o在相同的發(fā)動機工作條件下，如果某汽油的抗爆性與含80%異辛烷和20%正庚烷

的混合物的抗爆性相同，此汽油的辛烷值即為80。汽油的辛烷值需在專門的儀器中測定。

汽油的抗爆性與其化學(xué)組成和微分組成有關(guān)。在各類煌中，正構(gòu)烷燒的辛烷值最低，環(huán)烷、

烯崎次之，高度分支的異構(gòu)烷煌和芳香煌的辛烷值最高。各族燒類的辛烷值隨分子量增大、

沸點升高而減小。

不同壓縮比的汽油機應(yīng)選用不同牌號的汽油。汽油機壓縮比與所要求汽油辛烷值的關(guān)系見

表2-1。表2-1不同壓縮比汽油機對汽油辛烷值的要求

提高汽油辛烷值的途徑有以下幾種：

（1）改變汽油的化學(xué)組成，增加異構(gòu)烷燒和芳香燒的含量。這是提高汽油辛烷值的根本

方法，可以采用催化裂化、催化重整、異構(gòu)化等加工過程來實現(xiàn)。

（2）加入少量提高辛烷值的添加劑，即抗爆劑。最常用的抗爆劑是四乙基鋁。由于此抗

爆劑有劇毒，所以此法最終要被取代。

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（3）調(diào)入其它的高辛烷值組分，如含氧有機化合物酸類及醇類等。這類化合物常用的有

甲醇、乙醇、叔丁醇、甲基叔丁基酸等，其中甲基叔丁基酸（MTBE）在近些年來更加引起

人們的重視。MTBE不僅單獨使用時具有很高的半烷值（RON為117,MON為101）,在摻

入其它汽油中可使其辛烷值大大提高，而且在不改變汽油基本性能的前提下，改善汽油的某

些性質(zhì)，因而在國外發(fā)展很快，我國也己開始生產(chǎn)MTBE。

（三）有良好的安定性

汽油的安定性一般是指化學(xué)安定性，它表明汽油在儲存中抵抗氧化的能力。安定性好的汽

油儲存幾年都不會變質(zhì)，安定性差的汽油儲存很短的時間就會變質(zhì)。

汽油的安定性與其化學(xué)組成有關(guān)，如果汽油中含有大量的不飽和崎，特別是二稀燒，在貯

存和使用過程中，這些不飽和燃極易被氧化，汽油顏色變深，生成粘稠膠狀沉淀物即膠質(zhì)。

這些膠狀物沉積在發(fā)動機的油箱、濾網(wǎng)、氣化器等部位，會堵塞油路，影響供油；沉積在火

花塞上的膠質(zhì)高溫下形成積炭而引起短路；沉積在汽缸蓋、汽缸壁上的膠質(zhì)形成積炭，使傳

熱惡化，引起表面著火或爆震現(xiàn)象。總之，使用安定性差的汽油，會嚴重破壞發(fā)動機的正常

工作。

改善汽油安定性的方法通常是在適當精制的基礎(chǔ)上添加-些抗氧化添加劑。

在車用汽油的規(guī)格指標中用實際膠質(zhì)（在規(guī)定條件下測得的發(fā)動機燃料的蒸發(fā)殘留物）和

誘導(dǎo)期（在規(guī)定的加速氧化條件下，油品處于穩(wěn)定狀態(tài)所經(jīng)歷的時間周期）來評價汽油的安

定性。一般地，實際膠質(zhì)含量越少、誘導(dǎo)期越長，則汽油安定性越好。

（四）無腐蝕性

汽油的腐蝕性說明汽油對金屬的腐蝕能力。

汽油的主要組分是燒類，任何煌對金屬都無腐蝕作用。但若汽油中含有一些非燒雜質(zhì)，如

硫及含硫化合物、水溶性酸堿、有機酸等，都對金屬有腐蝕作用。

評定汽油腐蝕性的指標有酸度、硫含量、銅片腐蝕、水溶性酸堿等。酸度指中和100毫升

油品中酸性物質(zhì)所需的氫氧化鉀（KOH）毫克數(shù)，單位為毫克KOH/100毫升。銅片腐蝕是

用銅片直接測定油品中是否存在活性硫的定性方法。水溶性酸堿是在油品用酸堿精制后，因

水洗過程操作不良殘留在汽油中的可溶于水的酸性或堿性物質(zhì)。成品汽油中應(yīng)不含水溶性酸

堿。

國產(chǎn)車用汽油的主要質(zhì)量標準見表2-2。

航空汽油是螺旋槳式飛機的燃料，對質(zhì)量要求與車用汽油相似，但因飛機在高空飛行，工

作條件苛刻，所以對航空汽油的質(zhì)量要求比車用汽油更高。

航空汽油的抗爆性用辛烷值和品度值兩個指標表示，辛烷值表示飛機在巡航時，發(fā)動機在

貧混合氣（過?？諝庀禂?shù)為0.8?1.0）下工作時汽油的抗爆性，品度值表示飛機在起飛和爬

高飛行時，發(fā)動機在富混合氣（過?？諝庀禂?shù)為0.6?0.65）下工作時汽油的抗爆性。辛烷值和

品度值的測定方法是不同的。

國產(chǎn)航空汽油是用“辛烷值/品度值”作為商品牌號的，例如RH-95/130.RH-100/130和

RH-75,“R”代表燃料類，“H”代表航空汽油。

表2-2國產(chǎn)車用汽油的主要質(zhì)量指標

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注:此表選自SH0041-9KGB480-89和GB/T503-85。

航空汽油也要求有適當?shù)恼舭l(fā)性、良好的安定性和抗腐蝕性；同時，還要求具有高的發(fā)熱

值以保證飛機飛行時間長、續(xù)航里程遠。航空汽油的安定性用實際膠質(zhì)和碘值來評價。碘值

表示汽油中不飽和燃的含量，碘值愈大，汽油中不飽和燒含量愈多，則其安定性愈差。

國產(chǎn)航空汽油的主要質(zhì)量指標見表2-3?

表2-3國產(chǎn)航空汽油的主要質(zhì)量指標

注：此表選自GB1787-79（88年確認）。二、柴油

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柴油是壓燃式發(fā)動機（簡稱柴油機）的燃料與汽油機相比，柴油機的熱功效率高，燃料比

消耗低，比較經(jīng)濟，因而在我國應(yīng)用很廣泛。它主要用作載重汽車、大轎車、拖拉機、船舶、

鐵路不同轉(zhuǎn)速柴油機對柴油十六烷值的要求

2.蒸發(fā)性

柴油的蒸發(fā)性能影響其燃燒性能和發(fā)動機的啟動性能，其重要性不亞于十六烷值。儲分輕

的柴油啟動性好，易于蒸發(fā)和迅速燃燒，但微分過輕，自燃點高，滯燃期長，會發(fā)生爆震現(xiàn)

象。儲分過重的柴油，由于蒸發(fā)慢，會造成不完全燃燒，燃料消耗量增加。

柴油的蒸發(fā)性用偏程和殘?zhí)縼碓u定。不同轉(zhuǎn)速的柴油機對柴油儲程要求不同，高轉(zhuǎn)速的柴

油機，對柴油福程要求比較嚴格。國標中規(guī)定了50%、90%和95%的鐳出溫度，對低轉(zhuǎn)速

的柴油機沒有嚴格規(guī)定柴油的儲程，只限制了殘?zhí)苛俊?/p>

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（二）有良好的低溫佳能

柴油的低溫性能對于在露天作業(yè)、特別是在低溫下工作的柴油機的供油性能有重要影響。

當柴油的溫度降到一定程度時，其流動性就會變差，可能有冰晶和蠟結(jié)晶析出，堵塞過濾器,

減少供油，降低發(fā)動機功率，嚴重時會完全中斷供油。低溫也會給柴油的輸送、儲存等帶來

困難。

國產(chǎn)柴油的低溫性能主要以凝點來評定，并以此作為柴油的商品牌號，例如0,-10號輕

柴油，分別表示其凝點不高于0℃、-10℃。凝點低表示其低溫性能好。國外采用濁點、傾

點或冷濾點來表示柴油的低溫流動性。通常使用柴油的濁點比使用溫度低3?5℃,凝點比

環(huán)境溫度低5?

柴油的低溫性取決于化學(xué)組成。福分越重，其凝點越高。含環(huán)烷燒或環(huán)烷-芳香煌多的柴

油，其濁點和凝點都較低，但其十六烷值也低。含烷燒特別是正構(gòu)烷燃多的柴油，濁點和凝

點都較高，十六炕值也高。因此從燃燒性能和低溫性能上看，有人認為，柴油的理想組分是

帶一個或兩面?zhèn)€短烷基側(cè)鏈的長鏈異構(gòu)烷燒，它們具有較低的凝點和足夠的十六烷值。

我國大部分原油含蠟量較多，其直憎柴油的凝點一般都較高。改善柴油低溫流動性能的主

要途徑有三種：①脫蠟，柴油脫蠟成本高而且收率低，在特殊情況下才采用；②調(diào)入二次加

工柴油；③添加低溫流動改進劑。向柴油中加入低溫流動改進劑，可防止、延緩石蠟形成網(wǎng)

狀結(jié)構(gòu)，從而使柴油凝點降低。此種方法較經(jīng)濟且簡便，因此采用較多。

（三）有合適的粘度

柴油的供油量、霧化狀態(tài)、燃燒情況和高壓油泵的潤滑等都與柴油粘度有關(guān)。

柴油粘度過大，油泵抽油效率下降，減少供油量，而且霧化不良，燃烷不完全，耗油增加,

發(fā)動機功率下降。粘度過小，霧化及蒸發(fā)良好，但與空氣混合不均勻，同樣燃燒不完全，發(fā)

動機功率下降，作為輸送泵和高壓油泵的潤滑劑，潤滑效果變差，造成機件磨損。所以，要

求柴油的粘度在合適的范圍內(nèi)。

除了上述幾項質(zhì)量要求外，對柴油也有安定性、腐蝕性等方面的要求，同汽油類似。表

2-5為國產(chǎn)輕柴油的主要質(zhì)量指標。

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注：此表選自GB252-87.

柴油中除了輕、重柴油外，還有農(nóng)用柴油一主要用于拖拉機和排灌機械，質(zhì)量要求較低;

一些專用柴油——如軍用柴油，要求其具有很低凝點，如-35℃、-50℃以下等。

三、噴氣燃料

噴氣燃料（又稱航空煤油、簡稱航煤）是噴氣式發(fā)動機的燃料，與活塞式發(fā)動機（用航空

汽油）相比，噴氣發(fā)動機具有飛行速度大及飛行高度高的顯著特點，而且熱效率高、耗油少、

燃料成本低及來源廣泛等，在軍用和民用上都得到了廣泛的應(yīng)用，使噴氣燃料的消耗量迅速

增加。

根據(jù)噴氣發(fā)動機的工作特點，對噴氣燃料主要有以下幾個質(zhì)量要求：

（-）良好的燃燒性能

噴氣發(fā)動機是在高空中長時期工作的，要求燃料能夠連續(xù)進行霧化、蒸發(fā)，迅速、平穩(wěn)、

完全地燃烷，積炭少0與此有關(guān)的性質(zhì)主要有：

1.熱值和密度

噴氣式飛機的速度快，續(xù)航里程遠，發(fā)動功率大，但油箱體積有限，所以要求燃料具有較

高的熱值。熱值是指單位質(zhì)量或體積燃料完全燃烷所放出的熱量，分為重量熱值（干焦/

千克）和體積熱值（千焦/米3）兩種。噴氣燃料的重量熱值愈高，耗油率愈??；燃料的體積

熱值愈高，油箱中裝油數(shù)量多，飛機的航程愈遠。

噴氣燃料的熱值與其化學(xué)組成和鐳分組成有關(guān)。含氫多的燃料重量熱值就高，而密度大的

燃料其體積熱值較高。所以，在各類煌中，重量熱值的大小順序為：烷燒〉環(huán)烷經(jīng)＞芳香煌。

而密度和體積熱值與上正相反，芳香經(jīng)〉環(huán)烷燒〉烷燒。在同一類煌中，異構(gòu)程度增加，重

量熱值一般保持不變，但密度卻有所增加。此外，對同一族燒，隨著沸點的升高，密度增加，

體積熱值增加，但重量熱值卻減少。因此，綜合考慮重量熱值和體積熱值，噴氣燃料的理想

組分是帶側(cè)鏈的環(huán)烷煌和異構(gòu)烷燃，錨分組成是煤油型的。在國產(chǎn)噴氣燃料的質(zhì)量標準中同

時規(guī)定了重量熱值和密度。

2.霧化和蒸發(fā)性能

噴氣發(fā)動機中燃料的霧化對燃燒的完全程度有重大影響。與霧化性能直接有關(guān)的是燃料的

粘度。粘度過大，噴入發(fā)動機的油滴大，噴射角小而射程遠，霧化不良，燃燒不完全、不平

穩(wěn)，使發(fā)動機功率下降。粘度過小，噴油的角度大而射程近，燃燒的火焰短而寬，易引起局

部過熱。所以在國家標準中對噴氣燃料的粘度有一定的要求。

燃料的蒸發(fā)性能對燃料的啟動性、燃燒完全程度和蒸發(fā)損失影響很大。蒸發(fā)性能好的燃料,

與空氣迅速形成均勻的混合氣，燃燒完全，耗油少，容易啟動。如果燃料過重蒸發(fā)性能差，

未蒸發(fā)的燃料受熱分解形成積炭。在各類燒中，烷燒的燃燒完全程度最好，環(huán)烷煌次之，芳

香煌的最差；環(huán)數(shù)愈多，燃燒愈不完全。所以要限制噴氣燃料中芳香燃尤其是雙環(huán)芳香煌的

含量。煤油型的噴氣燃料用儲程的10%儲出溫度表示蒸發(fā)的難易程度，用90%點控制重組

分含量。寬微分型的噴氣燃料同時還用飽和蒸氣壓控制其蒸發(fā)性。

-16-

3.積炭性能

噴氣燃料在燃烷過程中生成積炭，會造成一系列不良后果，電火花器上的積炭會導(dǎo)致點不著

火；燃燒室壁上的積炭會使熱傳導(dǎo)惡化，局部過熱，筒壁變形，甚至破裂等。所以要求噴氣

燃料在正常燃燒時生成積炭的傾向應(yīng)盡可能小。

燃料的積炭性能與其組成密切相關(guān)。各族煌中，芳香煌特別是雙環(huán)芳香煌形成積炭的傾向

最大。因此在國產(chǎn)噴氣燃料的規(guī)格標準中規(guī)定雙環(huán)芳香煌（蔡系煌）含量不能大于3%。此

外，福分變重、不飽和燃含量增加、膠質(zhì)含量高或含硫化合物的存在，都會使生成積炭的傾

向增大。

噴氣燃料的積炭性能用煙點（無煙火焰高度）和輝光值表示。

煙點是在規(guī)定條件下，油品在標準燈中燃烷時，不冒煙火焰的最大高度，單位是毫米。煙

點愈高，燃料生成積炭的傾向愈小。含芳燒低的燃料煙點高，積炭可能性小，國家標準規(guī)定

噴氣燃料的煙點不得小于25毫米。

輝光值表示燃料燃燒時火焰的輻射強度。輝光值愈高，火焰輻射強度愈小，燃烷愈完全。

各類煌輝光值的大小依次為：烷經(jīng)>單環(huán)環(huán)烷>雙環(huán)環(huán)烷>芳香燒。國家標準規(guī)定噴

氣燃料的輝光值不得小于45。

（-）良好的低溫性能

噴氣式飛機大多在一萬米以上的空中飛行，氣溫低達-50℃以下，因此要求噴氣燃料具有

較低的結(jié)晶點（或冰點），否則，結(jié)晶的析出會堵塞濾清器和油路，影響正常供油，嚴重時

中斷供油，引起飛行事故。

燃料的低溫性能或結(jié)晶點與其化學(xué)組成和含水量有關(guān)。各類煌中，正構(gòu)烷燒和芳香煌的結(jié)

晶點較高，環(huán)烷燒和烯崎的較低，同族煌中，隨沸點升高，結(jié)晶點增高。如燃料中熔解有水,

低溫時水結(jié)成冰，也會使燃料的低溫性能變壞。芳香煌特別是苯對水的溶解度最大，環(huán)烷燒

次之，烷燒最小。所以從降低結(jié)晶點的角度，也需要限制噴氣燃料中芳香燃的含量。國家標

準中規(guī)定芳香垃含量不能大于20%。

改善噴氣燃料的低溫性能的方法有：熱空氣加熱燃料和過濾器，加入防冰添加劑等。

（三）良好的潤滑性能

噴氣發(fā)動機的高壓燃料油泵是以燃料本身作為潤滑劑的，燃料還作為冷卻劑帶走摩擦產(chǎn)生

的熱量。因此要求噴氣燃料具有良好的潤滑性能。

噴氣燃料的潤滑性能取決于其化學(xué)組成，煌類中以單環(huán)或多環(huán)環(huán)烷煌的潤滑性能最好。此

外，直儲噴氣燃料中某些微量的極性非燃化合物，如環(huán)烷酸、酚類以及某些含硫和含氧化合

物，它們具有較強的極性，容易吸附在金屬表面上，降低了金屬間的摩擦和磨損，具有良好

的潤滑性能。但同時這些非燃化合物也影響了噴氣燃料的燃燒性和安定性等，因此常采用精

制的方法將它們除去。

改善噴氣燃料潤滑性能的途徑主要是加入少量抗摩添加劑或調(diào)入一定量的直儲噴氣燃料

組分等。

（四）良好的防靜電性

噴氣發(fā)動機的耗油量很大，每小時達幾噸到幾十噸。為節(jié)省時間，機場采用高速加油。在

高速輸油時，燃料與管壁、注油設(shè)備等劇烈摩擦產(chǎn)生靜電。所以從安全角度考慮，噴氣燃料

應(yīng)具有良好的防靜電性。

由于燃料本身的導(dǎo)電率較低，需要提高噴氣燃料的導(dǎo)電性，常采用的方法是添加很少量的

防靜電添加劑。

除此之外，還要求噴氣燃料有良好的安定性及潔凈度、不腐蝕金屬等。

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國產(chǎn)噴氣燃料有五種，代號分別為RP-1、RP-2、RP-3、RP-4和RP-5,“R”代表燃料類，

"P”代表噴氣燃料，它們的主要質(zhì)量指標見表2-6。其中RP-1、RP-2、RP-3是較重煤油型的

其儲程約為140?260℃,用于高速大型飛機，特別是RP-3主要用于國際民航和外貿(mào)出口；

RP-4是寬微分型，儲程約為60?280℃,主要用于亞音速飛機；RP-5是重煤油型（或大密度

型）、高閃點噴氣燃料，專供艦載飛機用。

表2-6國產(chǎn)噴氣燃料的主要質(zhì)量指標

注:此表選自GB438-77（88）、GB1788-79（88）、GB6537-86、SH0348-92和GJB560-88。四、

燃料油

燃料油（又叫重油）主要用作船舶鍋爐、冶金爐、加熱爐和其它工業(yè)爐燃料，一般是由直

儲渣油和裂化殘油等制成的。所以燃料油的組成特點是含有大量的非燃化合物，膠質(zhì)、瀝青

質(zhì)多，而且粘度大。

各種鍋爐和工業(yè)爐的燃料系統(tǒng)工作過程大體相同，即抽油、過濾、預(yù)熱、噴入爐膛和燃燒

等。所以對燃料油的質(zhì)量要求不象對內(nèi)燃機燃料那樣嚴格。主要質(zhì)量要求有：粘度、閃點、

凝點、硫含量等。

粘度是燃料油最重要的質(zhì)量指標，它直接影響著油泵、噴油嘴的工作效率和燃料消耗量。

粘度適宜，在一定的預(yù)熱溫度和合適的噴嘴條件下噴油狀況好，霧化良好，燃烷完全，熱效

率高。不同類型的噴嘴使用不同粘度的燃料油。因產(chǎn)燃料油是用80℃時的運動粘度作為商

品牌號的，分為20、60、100和200等四個牌號。

燃料油的閃點主要是用來評定安全防火性能。為了避免火災(zāi)，燃料油的預(yù)熱溫度不要過高,

燃料油的閃點要符合要求。

燃料油的凝點是保證貯運和使用中流動性的指標，可以作為燃料油在不預(yù)熱情況下能夠輸

送溫度的參考。

含硫量是評定燃料油在使用過程中對金屬設(shè)備腐蝕性能的指標。為了防止金屬設(shè)備被腐

蝕，還應(yīng)保證燃烷廢氣排出溫度不低于其露點溫度.除腐蝕金屬設(shè)備外，含硫燃料油的燃燒

廢氣排入大氣，會污染環(huán)境，影響人體健康，所以要求燃料油的硫含量不得大于1?3%。

國產(chǎn)重油的質(zhì)量指標見表2-7。其中，20號重油用于30千克/時以下較小噴嘴的燃燒爐；

80號重油

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用于中等噴嘴的船用鍋爐或工業(yè)用爐；100號重油用于大型噴嘴的陸用鍋爐或具有預(yù)熱設(shè)

備的燃燒爐；200號重油用于和煉油廠有直接輸油管線的具有大型噴嘴的燃燒爐。

注：此表選自SH0356-92五、蠟、瀝青和石油焦（一）蠟

蠟是煉油工業(yè)的副產(chǎn)品之一。在生產(chǎn)潤滑油過程中，為使?jié)櫥湍c合格，需要進行脫蠟,

得到的蠟膏經(jīng)進一步的脫油和精制，即得到一定熔點的成品蠟。按組成和性質(zhì)不同，蠟又分

為石蠟和地蠟兩大類。

因加工深度不同，石蠟產(chǎn)品有全精煉石蠟（精白蠟）、半精煉石蠟（白石蠟）、粗石蠟（黃

石蠟）和食品用石蠟等幾個系列。其中精白蠟適用于高頻瓷、復(fù)寫紙、鐵筆蠟紙、精密鑄造、

冷霜等產(chǎn)品；白石蠟適用于蠟燭、蠟筆、蠟紙、電訊器材及輕工、化工原料；黃石蠟適用于

橡膠制品、火柴等工業(yè)原材料；食品用蠟分成食品石蠟和食品包裝石蠟兩種，前者用作食品、

藥物的組分，后者用于接觸食品和藥物的包裝。

國產(chǎn)石蠟以熔點作為商品牌號，其主要質(zhì)量規(guī)格見表2-8,其中熔點高于60℃的為高熔點

石蠟，主要用于制造無線電器材和商品包裝紙等。

表2-8國產(chǎn)石蠟質(zhì)量規(guī)格

注此表選自GB446-87、GB254-87、GB1202-87和GB7189-87。

地蠟具有較高的熔點和細微的針狀結(jié)晶，廣泛用于制造高級蠟紙、絕緣材料、密封材料和

高級凡士林等的原料。地蠟以滴點作為商品牌號，國產(chǎn)地蠟的質(zhì)量規(guī)格見表2-9。

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表2-9提純地蠟的規(guī)格標準

注：此表選自SHOO13-90。（二）瀝青

石油瀝青是主要的石油產(chǎn)品之一，是由原油蒸儲的減壓渣油直接制得，也可將渣油（或經(jīng)

丙烷脫瀝青所得的瀝青質(zhì)組分）經(jīng)氧化而制得。瀝青根據(jù)用途不同分為建筑瀝青、道路瀝青、

專用瀝青（如橡膠瀝青、油漆瀝青、電纜瀝青等），其中道路瀝青的用量最大。

瀝青最主要的質(zhì)量要求是軟化點、針入度和延度。建筑瀝青和道路瀝青都是以針入度作為

商品牌號的。

軟化點表示瀝青的耐熱性能，用環(huán)球法測定，在規(guī)定條件下加熱瀝青試樣，鋼球從試樣上

面穿過試樣，落到底板上時的溫度稱瀝青的軟化點。軟化點越高，耐熱性能越好。建筑瀝青

和防腐瀝青等都要求高的軟化點。

針入度反映瀝青的軟硬程度。在特定的儀器中，在一定的溫度和時間幾種國產(chǎn)石油瀝青的

質(zhì)量指標

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注：此表選自SH0522-92、GB494-85,SH0424-92和SH00001-90。

注:此表選自SH0527-92o

第二節(jié)溶劑油

溶劑油是對某些物質(zhì)起溶解、稀釋、洗滌和抽提作用的輕質(zhì)石油產(chǎn)品，是用石油的直儲分

油、催化重整抽余油或其它（再加工生產(chǎn)的）微分油為基礎(chǔ)油精制而成，不加任何添加劑。國

產(chǎn)溶劑油有三種，即航空洗滌汽油、溶劑油和6號抽提溶劑油。其中，大部分溶劑油的微分

都很輕，是蒸發(fā)性很強的易燃品。

一、航空洗滌汽油

航空洗滌汽油主要用于清洗航空發(fā)動機中的精密機件，也可用于精密儀器儀表的清洗溶

劑。航空洗滌汽油是一種寬儲分的直儲輕汽油，儲程范圍是40?180℃,不含裂化儲分和四

乙基鉛。其主要質(zhì)量要求是：蒸發(fā)性合適、無腐蝕性、清潔等（表2-12）。

二、溶劑油

在GB1922-80（88年確認）中，溶劑油按其儲程的98%儲出溫度或干點分為六個牌號，

牌號不同其用途不同。

70號用于香花香料及油脂工業(yè)作抽提溶劑。90號用作化學(xué)試劑、醫(yī)藥溶劑等。

120號用于橡膠工業(yè)，現(xiàn)叫橡膠工業(yè)用溶劑油。190號用于機械零件洗滌和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作

溶劑。

200號用作油漆工業(yè)溶劑和稀釋劑，現(xiàn)叫油漆工業(yè)用溶劑油。260號為煤油型特種溶劑，

主要用于香料抽提、調(diào)制化妝品和化工制品，也可用于精密機件的清洗劑。部分溶劑油的

主要質(zhì)量指標見表2-12。

表2-12某些國產(chǎn)溶劑油的主要質(zhì)量指標

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注:此表選自SH0114-92.GB1922-80（88年確認）、SH0003-90、SH0004-94和SH0005-90。

三、6號抽提溶劑油

6號抽提溶劑油主要用作植物油浸出工藝中的抽提溶劑。根據(jù)使用條件要求其必須對人體

無害，很好地溶解油脂，方便地與抽提物分離。因此，6號抽提溶劑油應(yīng)是石油儲分加氫精

制后的產(chǎn)品，不含芳香燒，絕對不含有劇毒的四乙基鉛和有致癌作用的稠環(huán)化合物。其微程

范圍是60?90℃,其它主要質(zhì)量要求見表2-12。

第三節(jié)潤滑油

用于機械設(shè)備的潤滑材料有多種多樣，目前廣泛應(yīng)用的是以石油為原料制得的潤滑油和潤

滑脂，其中尤以潤滑油的用量為最大。

潤滑油的主要作用是減輕機械設(shè)備在運轉(zhuǎn)時的摩擦，這是因為它能夠在兩個相對運動的金

屬面間形成油膜，隔開接觸面，使摩擦力較大的固體直接摩擦（即干摩擦）變?yōu)槟Σ亮π〉臐?/p>

滑油分子間的摩擦，減輕摩擦表面的磨損，也降低了因摩擦消耗的功率損失；其次，潤滑油

還可以帶走摩擦所產(chǎn)生的熱量，防止機件因摩擦溫度升高而發(fā)生變形甚至燒壞；再次，潤滑

油能沖洗掉磨損的金屬碎屑以及進入摩擦表面間的灰塵、砂粒等雜質(zhì)和隔絕腐蝕性氣體，有

保護金屬表面的密封作用和減震作用。所以使用潤滑油以后，不僅可以保證機械設(shè)備

在高負荷或高速度條件下運轉(zhuǎn)，更可以延長設(shè)備的使用壽命。

為達到上述減摩等性能的要求，需使?jié)櫥驮趦蓚€摩擦面間能形成油膜，而油膜的形成又

與摩擦表面的運動形式、負荷、相對運動速度以及潤滑油的性質(zhì)有關(guān)。因此，潤滑油除應(yīng)具

有造當?shù)恼扯韧?，還應(yīng)不易變質(zhì)、無腐蝕作用，能安全使用等。

由于機械設(shè)備種類繁多，其結(jié)構(gòu)和使用條件千差萬別，對不同機械所用的潤滑油也就有不

同的質(zhì)量要求。例如，對于負荷很重、運轉(zhuǎn)速度較慢的機械，由于潤滑油在兩個摩擦面間不

易形成油膜，因此應(yīng)使用高粘度潤滑油。反之，對于負荷很輕、轉(zhuǎn)速快的機械，則潤滑油易

于在兩個摩擦面間形成油膜，所

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以就不必使用高粘度的潤滑油。因為低粘度潤滑油分子間摩擦力小，易于流動，其減摩作

用更好。

一、潤滑油的分類

在GB498-87中將石油產(chǎn)品分為六大類，其中第三類是潤滑劑和有關(guān)產(chǎn)品（L類）。同時在

GB7631.1-87中根據(jù)潤滑劑和有關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用場合又將L類產(chǎn)品分成十九個組，它們是：

A全損耗系統(tǒng)B脫模

C齒輪D壓縮機（包括冷凍機和真空泵）

EF主軸、軸承和離合器

G導(dǎo)軌H液壓系統(tǒng)

M金屬加工N電器絕緣

P風(fēng)動工具Q熱傳導(dǎo)

R暫時保護防腐蝕T汽輪機

U熱處理X用潤滑脂的場合

Y其它應(yīng)用場合Z蒸汽汽缸

S特殊潤滑劑應(yīng)用場合

國產(chǎn)工業(yè)用潤滑油通常用50℃或100℃運動粘度進行分類。為了與國際標準相一致，參照

國際標準化組織的粘度分類方法（IS03448-75）《工業(yè)液體潤滑劑一ISO粘度分類》，我國公

布了工業(yè)用潤滑油新的粘度分類標準。在新的分類標準中，工業(yè)用潤滑油統(tǒng)一以40℃運動

粘度為基礎(chǔ)進行分類（參照GB3141-82）。

潤滑油的品種繁多，對每種潤滑油都根據(jù)它的使用條件制定了質(zhì)量標準（詳見石油及石油

化工產(chǎn)品標準匯編）。以下就幾種有代表性的潤滑油和有關(guān)油品為例加以說明。

二、發(fā)動機潤滑油

發(fā)動機潤滑油在汽油機、柴油機、噴氣發(fā)動機等內(nèi)燃機中，起潤滑、冷卻、清洗，減震、

密封和防銹作用，分別稱為汽油機潤滑油、柴油機潤滑油和噴氣機潤滑油。它們都是減壓儲

分油經(jīng)過深度精制并加有多種添加劑的優(yōu)質(zhì)潤滑油，在潤滑油中用量最大，約占一半。其主

要的質(zhì)量要求如下：

（-）合適的粘度和良好的粘溫特性

發(fā)動機潤滑油的使用溫度變化較大，因此，要求其有合適的粘度。低溫時粘度過高，發(fā)動

機啟動困難，部件磨損顯著增加。高溫時粘度過低，在磨擦表面不易形成油膜，機件得不到

潤滑，磨損增大，而且密封效果變差。國家標準中規(guī)定了發(fā)動機潤滑油的粘度指數(shù)或粘度比。

（二）良好的抗氧化安定性；

發(fā)動機潤滑油的工作溫度很高，有時潤滑油還會竄到燃燒室中，在高溫下發(fā)生燃燒，并發(fā)

生氧化、裂化、縮合等反應(yīng)，生成積炭。炭渣會卡住甚至燒壞活塞環(huán)，從而使汽缸密封不嚴,

也會增加設(shè)備磨損。所以，要求潤滑油抗氧化安定性要好，一般在油中都加抗氧化添加劑。

在國家標準中相應(yīng)地規(guī)定了潤滑油的殘?zhí)考把趸捕ㄐ?

（三）良好的清凈分散性

發(fā)動機潤滑油的氧化是無法完全避免的，這就要求潤滑油能及時沉淀氧化生成的膠狀物和

清洗掉炭渣，或者使它們分散懸浮在油品中，通過濾清器除掉，以保持活塞環(huán)等零件清潔，

不易卡環(huán)等。國家標

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準中用清凈性衡量潤滑油的這一性能，它是在專門的儀器中測定的，從0到6分為七個等

級，級數(shù)越高，清凈性越差。國家標準中規(guī)定汽油機油的清凈性不大于1.5級，通常是靠加

入清凈分散添加劑來達到的。

（四）腐蝕性小

潤滑油的腐蝕作用主要由油品中酸性物質(zhì)造成。這些酸性物質(zhì)有些原來就存在，有些是氧

化反應(yīng)的產(chǎn)物。發(fā)動機潤滑油應(yīng)對一般軸承無腐蝕，而且對于極易被腐蝕的銅、鉛、鎘、銀、

錫、青銅等耐磨