汽柴油的餾程

發(fā)布：2015-01-07  閱讀：11850

核心提示：一、相關(guān)術(shù)語(yǔ) 1、氣態(tài)化：指物質(zhì)經(jīng)過(guò)吸熱從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程； 2、沸點(diǎn)：液體加熱到一定溫度時(shí)，液體的飽和蒸氣壓和外部壓強(qiáng)相等時(shí)，液體便產(chǎn)生沸騰。沸騰時(shí)的溫度叫作液體的沸點(diǎn)； 3、冷凝：指物質(zhì)經(jīng)過(guò)放熱從氣態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程； 4、冷卻：物質(zhì)溫度降低但不發(fā)生物態(tài)變化的過(guò)程……

一、相關(guān)術(shù)語(yǔ)

1、氣態(tài)化：指物質(zhì)經(jīng)過(guò)吸熱從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程；
2、沸點(diǎn)：液體加熱到一定溫度時(shí)，液體的飽和蒸氣壓和外部壓強(qiáng)相等時(shí)，液體便產(chǎn)生沸騰。沸騰時(shí)的溫度叫作液體的沸點(diǎn)；
3、冷凝：指物質(zhì)經(jīng)過(guò)放熱從氣態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程；
4、冷卻：物質(zhì)溫度降低但不發(fā)生物態(tài)變化的過(guò)程；
5、蒸餾：基于液體的蒸發(fā)，經(jīng)加熱使之沸騰，并把蒸氣導(dǎo)出使之冷凝冷卻；
6、餾程（Distillation range）：油品在規(guī)定條件下蒸餾所得到的，以初餾點(diǎn)和終餾點(diǎn)表示其蒸發(fā)特征的溫度范圍；
7、初餾點(diǎn)（initial boiling point）：油品在規(guī)定條件下進(jìn)行餾程測(cè)定中，當(dāng)?shù)谝坏卫淠簭睦淠鞯哪┒寺湎碌囊凰查g所記錄的溫度，以℃表示：
8、終餾點(diǎn)（final boiling point）油品在規(guī)定條件下進(jìn)行餾程測(cè)定中，其最后階段所記錄的最高溫度，以℃表示；
9、干點(diǎn)（dry point）油品在規(guī)定條件下進(jìn)行餾程測(cè)定中，燒瓶底部最后一滴液體氣化瞬間所記錄的溫度，以℃表示；
10、蒸發(fā)百分?jǐn)?shù)（percentage evaporated ）油品在規(guī)定條件下進(jìn)行餾程測(cè)定中，指回收百分?jǐn)?shù)和損失百分?jǐn)?shù)之和；
11、回收體積（Volume recovered）油品在規(guī)定條件下進(jìn)行餾程測(cè)定中，在讀溫度時(shí)同時(shí)觀察到在量筒中回收到的冷凝液體積數(shù)，以毫升表示；
12、餾出溫度（distil-off temperature ）油品在規(guī)定條件下進(jìn)行餾程測(cè)定中，量筒內(nèi)回收的冷凝液達(dá)到某一規(guī)定體積（毫升）時(shí)所同時(shí)觀察到的溫度，以℃表示；
13、中沸點(diǎn)（mid-boiling point）在具有對(duì)稱(chēng)蒸餾曲線的油品中，餾出50％的體積時(shí)的相應(yīng)溫度，以℃表示；
14、50%餾出溫度（50 percent distil-off temperature）油品在規(guī)定條件下進(jìn)行餾程測(cè)定中，量筒中回收到試樣一半體積的冷凝液時(shí)所同時(shí)觀察到的溫度，以℃表示；
15、回收百分?jǐn)?shù)（percentage recovered）油品在規(guī)定條件下進(jìn)行餾程測(cè)定中觀察到的最大回收體積所占加入試樣的百分?jǐn)?shù)。

二、餾程的意義

餾程是評(píng)定液體燃料蒸發(fā)性的最重要的質(zhì)量指標(biāo)。它既能說(shuō)明液體燃料的沸點(diǎn)范圍，又能判斷油品組成中輕重組分的大體含量，對(duì)生產(chǎn)、使用、貯存等各方面都有著重要的意義。

1、在決定一種原油的用途相加工方案時(shí)，必須先知道其中所含輕、重餾分的數(shù)量，測(cè)定餾程可大致看出原油中含有汽油、煤油、輕柴油等餾分?jǐn)?shù)量的多少。
2、石油煉制過(guò)程中，控制煉油裝置操作條件，如溫度、壓力、塔內(nèi)液面、蒸汽用量等，是以餾出物的餾程結(jié)果為基礎(chǔ)的。
3、測(cè)定燃料的餾程，可以根據(jù)不同的沸點(diǎn)范圍，初步確定燃料的種類(lèi)。
4、測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料餾程，可以鑒定其蒸發(fā)性，從而判斷油品在使用中的適用程度。

各餾出溫度在發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的意義：
(一)汽油餾程
初餾點(diǎn)：表示汽油中輕質(zhì)成分的沸點(diǎn)，但不能判斷輕餾分的含量多少。
10％餾出溫度：表示汽油中含輕質(zhì)成分的多少，它對(duì)汽油機(jī)起動(dòng)的難易有決定性影響、同時(shí)也與產(chǎn)生氣阻的傾向有密切關(guān)系。10%餾出溫度低，說(shuō)明輕質(zhì)成分多，汽油機(jī)起動(dòng)性能好，但產(chǎn)生氣阻的傾向也大。
50%餾出溫度：表示汽油的平均蒸發(fā)性，它與汽油機(jī)起動(dòng)后的升溫時(shí)間、加速性和穩(wěn)定性有密切的關(guān)系。50%餾出溫度低，發(fā)動(dòng)機(jī)加速靈敏，運(yùn)轉(zhuǎn)柔和。在常溫下能較多的蒸發(fā)，使混合氣中的汽油蒸氣較多，燃燒放出的熱量較大，因而縮短了汽油機(jī)的升溫時(shí)間并減少汽油的消耗。50%餾出溫度過(guò)高，汽油氣化不完全，發(fā)動(dòng)機(jī)不能及時(shí)得到應(yīng)有的熱量，加速緩慢，甚至?xí)蝗幌ɑ稹?br />90%餾出溫度：表示汽油中重質(zhì)成分的多少，它與汽油機(jī)的耗油量和磨損程度有密切關(guān)系。90%餾出溫度越高，則所含重質(zhì)成分越多。使用這種汽沒(méi)時(shí)，由于氣化程度低，燃燒不完全，不但增大氣缸積炭，耗油率上升，而且增大機(jī)械的磨損和潤(rùn)滑油的消耗。
干點(diǎn)：表示汽油中最重成分的沸點(diǎn)，90%餾出溫度同樣可以判斷汽油機(jī)的耗油量及磨損程度。
(二)輕柴油餾程
50%餾出溫度：表示柴油中輕餾分的含量，此溫度低，則餾分輕，蒸發(fā)和燃燒速度快，發(fā)動(dòng)機(jī)易起動(dòng)。
柴油餾分過(guò)輕對(duì)燃燒也是不利的。因?yàn)轲s分過(guò)輕的柴油十六烷值低，滯燃期長(zhǎng)，易于蒸發(fā)，在發(fā)火時(shí)易產(chǎn)生爆震。
90%餾餾出溫度：表示重質(zhì)餾分的含量，此溫度高，重餾分多，噴射霧化不良，蒸發(fā)慢，燃燒不完全，高溫下發(fā)生熱分解而生成積炭，使排氣帶黑煙，增加耗油量，同時(shí)使機(jī)械磨損增加。
5、定期測(cè)定餾程可以了解燃料的蒸發(fā)損失及是否混有其它種油品。油品在貯存過(guò)程中，輕質(zhì)成分極易蒸發(fā)損失，從而使初餾點(diǎn)和10%餾出溫度升高，如果混有其它種類(lèi)油品，餾程就會(huì)發(fā)生急劇變。

三、柴油的特性

柴油分兩類(lèi):輕柴油和重柴油兩種。按質(zhì)量分為：優(yōu)級(jí)品、一級(jí)品、和合格品三個(gè)等級(jí)。每個(gè)等級(jí)按凝點(diǎn)各分為10#、0#、-10#、-20#、-35#和-50#號(hào)等六個(gè)牌號(hào)。
柴油具有蒸發(fā)和霧化性、燃燒性、安定性、腐蝕性及磨損、低溫流動(dòng)性。

(一) 柴油的燃燒性
柴油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃燒大體可分為以下四個(gè)階段：滯燃期（發(fā)火延遲期）、急燃期、緩燃期（主燃期）和后燃期。柴油的燃燒性好是指噴入燃燒室內(nèi)與高溫空氣形成均勻的可燃混合氣之后，能在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)火自燃并正常地完全燃燒。
十六烷值是衡量燃料在壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)火性能的指標(biāo)。十六烷值高，表明該燃料在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中的發(fā)火性能良好，滯燃期短。燃燒均勻且完全，發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)。
不同轉(zhuǎn)速的柴油機(jī)對(duì)柴油的十六烷值具有不同的要求：高速柴油機(jī)的燃料其十六烷值應(yīng)介于40～60，一般使用40～45的燃料；中速柴油機(jī)可使用十六烷值30～35的燃料；對(duì)于低速柴油機(jī)，即使使用十六烷值低于25的燃料，其燃燒也不會(huì)發(fā)生特殊的困難。我國(guó)石油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定輕柴油的十六烷值一般不低于45，對(duì)于由中間基原油生產(chǎn)的或混有催化裂化組分的輕柴油，其十六烷值允許不低于40。
柴油的十六烷值取決于它的化學(xué)組成。正構(gòu)烷烴的十六烷值最高，且分子量越大，其十六烷值越高。異構(gòu)烷烴的十六烷值低于正構(gòu)烷烴，且支鏈數(shù)越多，其十六烷值越低。正構(gòu)烯烴的十六烷值稍微低于相應(yīng)的正構(gòu)烷烴。環(huán)烷烴的十六烷值低于相應(yīng)碳數(shù)的正構(gòu)烷烴和正構(gòu)烯烴，若帶有支鏈，則十六烷值更低。無(wú)側(cè)鏈和短側(cè)鏈的芳香烴的十六烷值最低，且環(huán)數(shù)越多，其十六烷值越低；若芳香環(huán)帶有烷基側(cè)鏈，則其十六烷值會(huì)有所增加。
(二) 柴油的蒸發(fā)性
柴油的滯燃期不僅取決于其十六烷值，還受其蒸發(fā)性能的影響。評(píng)價(jià)柴油蒸發(fā)性能的指標(biāo)有餾程和閃點(diǎn)。
由于市場(chǎng)對(duì)柴油的需求日益增多，為多產(chǎn)柴油，其餾程趨于放寬。我國(guó)柴油的餾程一般控制在180～380℃。柴油的餾程是按照GB/T6536規(guī)定的方法測(cè)定的，主要項(xiàng)目是50%和90%餾出溫度。我國(guó)柴油標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定輕柴油的50%、90%和95%的餾出溫度分別不高于300℃、355℃和365℃。如果柴油中低于350℃餾分的含量越高，那么耗油量就會(huì)越小。
從儲(chǔ)存和運(yùn)輸來(lái)看，餾分太輕的柴油不僅蒸發(fā)損失大，而且也不安全。為了控制柴油的揮發(fā)性不致過(guò)強(qiáng)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了各號(hào)柴油的閉口杯法閃點(diǎn)，要求-35號(hào)和-50號(hào)輕柴油的閃點(diǎn)不低于45℃，-20號(hào)輕柴油的閃點(diǎn)不低于60℃，其余牌號(hào)柴油的閃點(diǎn)均要求不低于65℃。
(三) 柴油的流動(dòng)性
評(píng)價(jià)柴油流動(dòng)性的指標(biāo)有粘度、凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn)。
柴油的粘度是與其化學(xué)組成有關(guān)的，一般含烷烴較多的石蠟基原油的柴油粘度較小，而環(huán)烷基原油的柴油粘度較大。柴油的粘度過(guò)小會(huì)造成燃料燃燒不完全，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降；而粘度過(guò)大會(huì)造成供油困難，耗油量增加。因此，在柴油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各種牌號(hào)的柴油都規(guī)定了允許的粘度范圍。
柴油在低溫下的流動(dòng)性能不僅關(guān)系到柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)能否正常供油，而且與柴油在低溫下的儲(chǔ)藏、運(yùn)輸?shù)扔兄芮械年P(guān)系。柴油的低溫流動(dòng)性與其化學(xué)組成有關(guān)，其中正構(gòu)烷烴含量越高，則低溫流動(dòng)性越差。我國(guó)評(píng)價(jià)柴油低溫流動(dòng)性的指標(biāo)包括凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn)。我國(guó)輕柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定凝點(diǎn)按照GB/T510測(cè)定，冷濾點(diǎn)按照SH/T0248測(cè)定。
(四) 柴油的安定性
柴油的安定性取決于其化學(xué)組成，二烯烴、多環(huán)芳香烴和含硫、含氮化合物都是不安定組分。柴油的安定性一般是用總不溶物和10%蒸余物殘?zhí)縼?lái)測(cè)定的。10%蒸余物殘?zhí)吭谝欢ǔ潭壬戏从沉瞬裼驮趪娪妥旌蜌飧琢慵闲纬煞e炭的傾向。我國(guó)輕柴油一等品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定總不溶物不大于2.0mg/100mL，10%蒸余物殘?zhí)坎淮笥?.3%。對(duì)于輕柴油優(yōu)等品還規(guī)定碘值不大于6g(I)/100g。
(五) 柴油的腐蝕性
柴油中的含硫化合物對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壽命影響很大，為了保護(hù)環(huán)境及避免發(fā)動(dòng)機(jī)腐蝕，輕柴油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了優(yōu)等品的含硫量不大于0.2%，一等品的含硫量不大于0.5%；此外對(duì)優(yōu)等品和一等品還規(guī)定硫醇硫含量不大于0.015。在柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中還要求柴油中不含有水溶性酸和堿，并對(duì)其酸度限定不大于5mg(KOH)/100mL（優(yōu)等品）和7mg(KOH)/100mL（一等品）。