《石油產(chǎn)品分析》課件-汽油的穩(wěn)定性

汽油的安定性汽油安定性的質(zhì)量要求汽油安定性指標(biāo)汽油的安定性一.汽油的安定質(zhì)量指標(biāo)定義：石油產(chǎn)品在運(yùn)輸、貯存以及使用過程中，保持其性質(zhì)不發(fā)生永久變化的能力，稱為油品的安定性。要求：誘導(dǎo)期長，溶劑洗膠質(zhì)含量小，長期貯存不顯著生成膠狀物質(zhì)和酸性物質(zhì)，不發(fā)生酸度增大，顏色變化及辛烷值降低的質(zhì)量變化。意義：安定性差的汽油，在運(yùn)輸、貯存及使用過程中會發(fā)生氧化反應(yīng)，易于生成酸性物質(zhì)、黏稠的膠狀物質(zhì)及不溶沉渣，使油品顏色變深，導(dǎo)致辛烷值下降且腐蝕金屬設(shè)備，引起發(fā)動機(jī)工作不正常，增大油耗。影響汽油安定性的因素：（1）油品安定性的好差，首先取決于油品本身的化學(xué)組

成，特別是不飽和烴類和非烴類物質(zhì)含量的多少；

（2）其次是油品在運(yùn)輸、貯存和使用條件，如光照、受熱、

空氣氧化以及金屬催化等。二.汽油安定性指標(biāo)

車用汽油的安定性用溶劑洗溶質(zhì)膠質(zhì)和誘導(dǎo)期兩個重要的指標(biāo)來評價溶劑洗溶質(zhì)膠質(zhì)汽油在貯存和使用過程中形成黏稠、不易揮發(fā)的褐色膠狀物質(zhì)稱為膠質(zhì)。根據(jù)溶解度的不同，膠質(zhì)可分為不溶性膠質(zhì)、可溶性膠質(zhì)、黏附膠質(zhì)，合稱為總膠質(zhì)。溶劑洗膠質(zhì)主要指第二類膠質(zhì)，此外還包括測試過程中產(chǎn)生的膠質(zhì)。溶劑洗膠質(zhì)含量是指在試驗(yàn)條件下測得車用汽油蒸發(fā)殘留物中不溶于正庚烷的部分，以mg/100mL表示。

溶劑洗膠質(zhì)含量是表示發(fā)動機(jī)燃料抗氧化安定性的一項(xiàng)重要指標(biāo)，用以評定燃料使用時在發(fā)動機(jī)中（進(jìn)氣管和進(jìn)氣閥上）生成膠質(zhì)的傾向。

誘導(dǎo)期

誘導(dǎo)期是指在規(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，以min表示。誘導(dǎo)期是評定汽油抗氧化安定性的重要指標(biāo)，它表示汽油在長期貯存中氧化并生成膠質(zhì)的傾向。誘導(dǎo)期越長，油品形成膠質(zhì)的傾向越小，抗氧化安定性越好，油品越穩(wěn)定，可以貯存的時間越長。車用汽油要求，誘導(dǎo)期應(yīng)不少于480min。汽油的抗爆性汽油抗爆性的質(zhì)量要求汽油抗爆性指標(biāo)汽油的抗爆性一.汽油抗爆性的質(zhì)量要求定義：汽油的抗爆性是指汽油在發(fā)動機(jī)中燃燒時，不發(fā)生爆震的能力。要求：辛烷值復(fù)合規(guī)定，保證發(fā)動機(jī)正常工作，不爆震充分發(fā)揮功率。危害不及充分燃燒便被排出氣缸，形成黑煙，造成功率下降，油耗增大。同時受高溫高壓的強(qiáng)烈沖擊，發(fā)動機(jī)很容易損壞，可導(dǎo)致活塞頂或氣缸蓋撞裂、氣缸劇烈磨損及氣缸門變形，甚至連桿折斷，迫使發(fā)動機(jī)停止工作。

影響因素（1）燃料性質(zhì)（2）發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)和工作狀況①壓縮比②發(fā)動機(jī)的操作條件

影響因素（1）燃料性質(zhì)（2）發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)和工作狀況①壓縮比②發(fā)動機(jī)的操作條件

評定汽油抗爆性的意義（1）劃分車用汽油牌號（2）評價汽油質(zhì)量

二.汽油抗爆性指標(biāo)

車用汽油的抗爆性用研究法辛烷值和抗爆指數(shù)來評價。研究法辛烷值研究法辛烷值是發(fā)動機(jī)在600r/min條件下測定的，它表示點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時，汽油的抗爆性能。研究法和馬達(dá)法所測辛烷值可用式（6-1）近似換算。MON=RON×0.8＋10(6-1)研究法辛烷值和馬達(dá)法辛烷值之差稱為該汽油敏感性。敏感性越低，發(fā)動機(jī)的工作穩(wěn)定性越高。烴的敏感性順序?yàn)椋悍紵N＞烯烴＞環(huán)烷烴＞烷烴

抗爆指數(shù)抗爆指數(shù)是又一個反映車輛在行駛時的汽油抗爆性能指標(biāo)?？贡笖?shù)又稱為平均實(shí)驗(yàn)辛烷值。

我國車用汽油已對抗爆指數(shù)指標(biāo)提出了明確的要求。汽油的腐蝕性汽油的質(zhì)量要求汽油腐蝕性指標(biāo)汽油腐蝕性一.汽油的質(zhì)量指標(biāo)定義：石油產(chǎn)品在儲存、運(yùn)輸和使用過程中，對所接觸的機(jī)械設(shè)備、金屬材料、塑料及橡膠制品等引起破壞的能力，稱為油品的腐蝕性。要求：不腐蝕發(fā)動機(jī)零件和容器。主要腐蝕物：硫化物、水溶性酸或堿。硫化物

例如：游離硫、硫化氫、低級硫醇、二氧化硫、磺酸、酸性硫酸酯等“活性硫”，能直接與金屬作用。會引起進(jìn)氣閥、閥桿、閥座的腐蝕及磨損。當(dāng)有水存在時，對金屬的腐蝕更為嚴(yán)重。

硫醚、二硫化物、環(huán)狀硫化物等“非活性硫”雖然不能與金屬直接作用，但容易分解轉(zhuǎn)化為活性硫。水溶性酸或堿

汽油中的水溶性酸、堿主要是油品在加工、貯存、運(yùn)輸過程中從外界進(jìn)入的可溶水中的無機(jī)酸和堿。

水溶性酸主要是硫酸及其衍生物，如磺酸和硫酸酯。水溶性堿主要是氫氧化鈉和碳酸鈉。水溶性酸幾乎對所有金屬都有腐蝕作用，水溶性堿對鋁制零件有較強(qiáng)的腐蝕性。二.汽油腐蝕性指標(biāo)

評定車用汽油的腐蝕性用銅片腐蝕、硫含量、硫醇和水溶性酸或堿。銅片腐蝕：是定性檢驗(yàn)油品中有無活性硫的試驗(yàn)，用以評定油品對金屬銅的腐蝕性，預(yù)測油品在儲運(yùn)和使用過程時對金屬的腐蝕性。

銅片腐蝕試驗(yàn)非常靈敏，例如，銅片浸于含有游離硫?yàn)?.0015%的汽油中，在50℃下，經(jīng)過3h即覆蓋褐色薄層。在僅含硫化氫0.0003%的汽油中，在50℃下，經(jīng)過3h的作用下，就呈有紫紅斑點(diǎn)的青銅色。注：我國車用汽油要求銅片腐蝕（50℃，3h）不大于1級。銅片腐蝕的標(biāo)準(zhǔn)色板分級硫含量：是檢驗(yàn)油品中硫及其衍生物含量的試驗(yàn)，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。由于車用汽油要

求銅片腐蝕合格，因此硫含量主要是檢測的是非活性硫。

注：我國車用汽油（VI）要求硫含量不大于0.001%。硫醇硫：硫醇硫含量是分析檢測硫醇的試驗(yàn)，屬于定性分析方法。硫醇是活性硫之一，多存在于直餾產(chǎn)品中，低沸點(diǎn)硫醇腐蝕性強(qiáng)，溫度升高時，其腐蝕作用會逐漸增強(qiáng)，同時還能與油品中的其他成分發(fā)生反應(yīng)，降低油品的安定性。

因此硫醇硫含量是評價車用汽油使用性能的重要指標(biāo)，對判斷油品對燃料系統(tǒng)金

屬和橡膠的腐蝕性具有實(shí)際意義。

注：我國車用汽油（VI）要求硫醇硫含量是通過博士實(shí)驗(yàn)。水溶性酸堿性：用蒸餾水或乙醇水溶液抽提試樣中的水溶性酸、堿，然后分別用甲基橙或酚酞指示劑檢查抽出溶液顏色的變化情況，或用酸度計測定抽提物的pH值，以判斷油品中有無水溶性酸、堿的存在。

注：我國車用汽油（VI）要求無水溶性酸堿性。汽油的蒸發(fā)性汽油蒸發(fā)性的質(zhì)量要求汽油蒸發(fā)性指標(biāo)汽油的蒸發(fā)性一.汽油的質(zhì)量指標(biāo)定義：在一定的溫度下，汽油由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的能力，稱為汽油的蒸發(fā)性（或稱氣化性）。車用無鉛汽油在發(fā)動機(jī)中燃燒前，必須在氣缸內(nèi)迅速氣化，與空氣形成可燃混合氣，該過程是保證燃料燃燒穩(wěn)定、完全的先決條件。因此，蒸發(fā)性能是車用無鉛汽油的重要性質(zhì)之一。要求：保證發(fā)動機(jī)在冬季易于啟動，夏季不易產(chǎn)生氣阻，并能充分燃燒。二.汽油蒸發(fā)性指標(biāo)

評價車用汽油蒸發(fā)性的指標(biāo)有餾程與飽和蒸氣壓。餾程

石油產(chǎn)品主要是由多種烴類及少量烴類衍生物組成的復(fù)雜混合物，與純液體不同，它沒有恒定的沸點(diǎn)，其沸點(diǎn)表現(xiàn)為一定的溫度范圍。油品在規(guī)定的條件下蒸餾，從初餾點(diǎn)到終餾點(diǎn)這一溫度范圍稱為餾程。通常，車用無鉛汽油的餾程用10％、50％、90％蒸發(fā)溫度、終餾點(diǎn)和殘留量等來表示。

餾程的測定意義

顯見，10%蒸發(fā)溫度越低，發(fā)動機(jī)的低溫啟動性越好。但10%蒸發(fā)溫度也不能過低，否則輕組分過多，在炎熱的夏季或低大氣壓下工作時，易在輸油管內(nèi)氣化形成氣阻，中斷燃料供應(yīng)，影響發(fā)動機(jī)正常工作。目前，車用無鉛汽油只規(guī)定了10%蒸發(fā)溫度的上限，其下限實(shí)際上是由蒸氣壓來控制的，一般認(rèn)為車用無鉛汽油的10％蒸發(fā)溫度不宜低于60℃。

10%蒸發(fā)溫度/℃54606671778298107能直接啟動的最低大氣溫度/℃－21－17－13－9－6－205表

汽油10%餾出溫度與啟動氣溫的關(guān)系50%蒸發(fā)溫度

表示車用無鉛汽油的平均蒸發(fā)性，它直接影響發(fā)動機(jī)的加速性和工作平穩(wěn)性。若50%蒸發(fā)溫度低，汽油在正常溫度下能迅速蒸發(fā)，可燃?xì)怏w混合均勻，發(fā)動機(jī)加速靈敏，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；反之，50%蒸發(fā)溫度過高，當(dāng)發(fā)動機(jī)加大油門提速時，隨供油量的急劇增加，部分汽油將來不及充分氣化，引起燃燒不完全，致使發(fā)動機(jī)功率降低，甚至突然熄火。為此，嚴(yán)格規(guī)定車用無鉛汽油50％蒸發(fā)溫度不高于120℃。90%蒸發(fā)溫度和終餾點(diǎn)表示車用無鉛汽油中高沸點(diǎn)組分（重組分）的多少，決定車其在氣缸中的蒸發(fā)完全程度。這兩個溫度過高，表明重組分過多，不易保證車用無鉛汽油在使用條件下完全蒸發(fā)及燃燒，導(dǎo)致氣缸內(nèi)積炭增多，排氣冒黑煙。這不僅會增大油耗，降低發(fā)動機(jī)功率，使其工作不穩(wěn)定，而且沒完全氣化的重組分還會沖掉氣缸壁的潤滑油，進(jìn)而流入曲軸箱，稀釋潤滑油，降低其黏度，使其潤滑性能變差，這都將加劇機(jī)械磨損。因此，車用無鉛汽油嚴(yán)格限制90%蒸發(fā)溫度不高于190℃，終餾點(diǎn)不高于205℃。

殘留量

反映車用無鉛汽油貯存過程中，氧化生成膠質(zhì)物質(zhì)的含量。隨殘留量的增大，氣門、化油器噴管及電噴噴嘴被堵塞的機(jī)會增多，氣缸內(nèi)結(jié)焦量增多。因此，車用無鉛汽油要求殘留量不大于2％，不允許過多。

飽和蒸氣壓在一定溫度下，氣液兩相處于平衡狀態(tài)時的蒸氣壓力