油品知识简介

1、石油的定义

     地下开采出来的石油未经加工前叫原油。石油是一种粘稠状的可燃性液体矿物油，颜色多为黑色、褐色或绿色，少数有黄色。一般情况下，石油比水轻，它的密度为（0.77～0.98）g/cm3。它是由多种烃类组成的一种复杂的混合物。

    石油产品是以石油或石油某一部分做原料直接生产出来的各种商品的总称。

2、石油产品

（1） 石油主要组成元素为碳氢元素，还有少量O、N、S、P和微量Cl、I、P、As、Si、Na、K等元素，它们都以化合物的形式存在。石油不是单一化合物，而是由几百甚至上千种化合物组成的混合物，故蒸馏时馏出物一般都是连续的；主要成分是：A。烃类有机物（烷烃、环烷烃和芳香烃）；B。含有相当数量的非烃类有机物-即烃的衍生物，这类化合物的分子中除含有碳氢元素外，还含有氧、硫、氮等，其含量（元素含量）虽然很少，组成化合物的量一般约占石油总量的10%～15%，但它对石油加工和油品质量的影响是不可忽视的，大部分需要在加工过程中脱除，如果将它们进行适当处理，也可生产一些有用的化工产品。C。除含有烃类有机物及其衍生物外，还夹杂有少量的无机物。主要是水、钠、钙、镁的氯化物；硫酸盐和碳酸盐以及少量泥污、铁锈等，它们的危害主要是增加原油的粘度，增加储运能量的消耗，加速设备的腐蚀和磨损，增进结垢和生焦，影响深度加工催化剂的活性等。因此，原油在运输前和加工前必须进行物理和化学的处理，以便尽可能脱去这些有害的无机物。

（2）根据组分的轻重，石油产品可分为液化石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、沥青等。如：液化气主要成分为C2～C4（常温、常压为气体），35～200度的馏分为汽油，175～300度的馏分为煤油，200～350度为柴油。

（3）石油产品参照ISO/DIS?8681-1985《石油产品及润滑剂的分类方法和类别的确定》进行分类，类别以该产品主要特征英文名称的首个字母表示。如：燃料（F）fuel，溶剂和化工原料（S）Solvent，润滑剂和有关产品(L)Lubricant。

（4）石油产品的牌号划分
A、汽油——以研究法辛烷值划分牌号，如：90号汽油即研究法辛烷值不低于（等于大于）90。掌握了划分的方法，就可解决一些遇到的问题，例如GB17930-1999《车用无铅汽油》中只有90号、93号、95号的标准，但我们由定义可推出97号汽油的辛烷值应不低于97。
B、柴油——以凝固点划分（分为10号、5号、0号、-10号、-20号、-35号、-50号）为七个牌号。
C、燃料油——按操作条件及燃烧器类型划分（分为1号、2号、4号轻、4号、5号轻、5号重、6号、7号）。
D、汽油机油、柴油机油——分为品种代号：如汽油机油SC、SD、SE、SF，柴油机油CC、CD，汽油柴油两用机油SD/CC、SF/CD；粘度等级：单级机油如30、40、50，多级机油如15W/40。一个完整的机油名称应具备以上内容，例如，汽油机油SF15W/40。

二、油品专业术语简介

1、什么叫石油产品馏程？测定馏程的意义是什么？

    纯化合物都有一定的沸点，但石油及其产品则是一个主要由多种烃类及少量烃类衍生物组成的复杂混合物，其沸点表现为一很宽的范围，是沸点连续的多组分的混合物，因而石油产品没有一个确定的沸点，通常以该产品的沸点范围或馏程表示。当加热石油产品时，首先蒸发出来的主要是分子量小的，沸点低的组分，随着加热温度的升高，分子量大的，沸点高的也逐渐蒸发出来，直到最后高沸点的物质全部蒸发出来为止。油品在规定条件下，蒸馏所得到的以初馏点和终馏点表示其蒸发特征的温度范围叫馏程。馏程测定的实质是将一定体积或重量的油品加热蒸馏，测出各流出量的相应温度，或相当于一定馏出温度的流出量。?

    馏程是重要的理化性质之一，它与其理化性质相关联，可获得一些重要的参数和信息。在炼油及石化工艺生产过程中，用馏程作为控制产品质量和工艺参数的手段。有些石油产品（如汽油、灯用煤油、喷气燃料等）的规格对馏程都有要求。

    馏程测定在生产和使用上都有极其重要的意义，这可以从以下3个方面加以说明。
    A．馏程是判断石油馏分组成，建厂设计的基础数据。
    B．馏程是装置生产操作控制的依据。
    C．馏程是鉴定蒸发性，判断油品使用性能的重要指标。

    例如，GB17930-1999《车用无铅汽油》标准中，汽油各点馏出温度是汽车使用性能好坏的主要指标:
    (1)、10%馏出温度与起动的性能。相对说明燃料油中轻馏分含量。10%流出温度愈低，发动机越易启动，并且启动时间短，消耗燃料量少，但是轻组分太多，易产生气阻。?
    (2)、50%馏出温度与加速性能。表示燃料的平均挥发性和加速性能的大小，此温度愈低，发动机预热到正常工作所需的时间就愈短，变速愈容易。如果50%温度太低，则燃料热值低，发动机功率小。
    (3)、90%馏出温度与燃烧安全性。表示燃料重质组分的含量，它关系到燃料是否充分蒸发燃烧的情况。90%馏出温度越高，重质组分越多，燃料燃烧不易完全，一般说，燃料90%馏出温度低些好。
    (4)、终馏点。表示燃料中含最重馏分的沸点，此点温度越高，则易稀释润滑油和增加机械磨损。同时会由于燃烧不完全，形成气缸上油渣沉积或堵塞油管。

2、密度

    密度是石油及其产品的最简单常用的物理性质指标。它是指在规定温度下，单位体积内所含物质的质量，符号为ρ，单位为kg/m3。它又分为：

（1）标准密度

    由于不同温度下，密度会变化。即油品在加热升温时，体积膨胀，密度减小，所以在高温下测得的密度要比低温下测得的密度要小。为了便于比较，一般油品的密度常用某规定温度来表示，我国GB规定以石油及石油产品在标准温度（20℃）下的密度为标准密度，单位为g/cm3。

（2）密度

    用密度计测定密度时，在某一温度下所观察到的密度计读数，单位为g/cm3，用符号ρt表示。

    测定密度意义——油品密度的测定在生产及储运中有着重要意义。如在产品的计量、炼油厂工艺设计、计算等处常用到。在某种程度上还可以判断油品的概括质量。
    A．已知燃料体积，测出密度值即可求得质量。
    B．密度可初步确定油品品种。
    通常情况下：汽油ρ=（0.7～0.76）g/cm3,航空煤油ρ=（0.77～0.84）g/cm3,柴油ρ=（0.81～0.84）g/cm3,

                重油ρ=（0.91～0.97）g/cm3,?润滑油ρ=（0.87～0.89）g/cm3等。
    C．密度可以近似地评定油品的质量和化学组成的变化情况。特别是在生产贮运过程中，如发现油品密度明显增大或减小，可以判断是否混入重质油或轻质油。

3、粘度

    粘度是石油产品的主要的使用指标之一，特别是对各种润滑油分类分级、质量鉴别和确定用途等有决定性的意义。在油品流动及输送过程中，粘度对压力降等起重要作用，因此又是计算、设计过程中不可缺少的物理常数。
    测定石油产品粘度，对生产和使用上有下列方面的意义：
    (1)、在一些种类的润滑油标准中，是以运动粘度值来划分牌号的。如冷冻机油，机械油等以40℃运动粘度值来划分。
    (2)、粘度是润滑油重要的质量指标，正确选择一定粘度的润滑油，可保证发动机稳定可靠的工作状况。随着粘度的增大，会降低发动机的功率，增大燃料消耗；若粘度过大，会造成启动困难；若粘度过小，会降低油膜的支撑能力，使磨擦面之间不能保持连续的润滑层，增加磨损。
    (3)、粘度是润滑油、燃料油贮运输送的重要参数。当油的粘度由于温度的降低而增大时，会使泵压力增大，管输困难。
    (4)、粘度是柴油的重要性质之一。油品的粘度通常随着它的馏分的加重而增加，它可决定柴油在内燃机内雾化及燃烧的情况。粘度过大，喷油嘴喷出的油滴颗粒大且不均匀，雾化状态不好，与空气混合不充分，燃烧不完全。柴油同时能对柱塞泵起润滑作用，粘度过小，会影响油泵润滑。增加柱塞磨损。故在GB?252-2000中，0号和10号柴油为（3～8）mm2/s运动粘度。

4、油品中含水的危害

(1)?轻质燃料油中含有水分，则使冰点升高，低温流动性能变坏，如航空燃料在高空飞行，则产生冰堵塞输油管，使供油中断。
(2)?润滑油含水则在冬季冻结成冰粒，堵塞输油管道和过滤网，在发动机的某些部分冻结后还会增加机件的磨损。
(3)?电气用油中有水，则会因水的存在而降低其介电性能，严重的会引起短路，甚至烧毁设备。
(4)?汽油在生产与储运过程中容易有水分。特别是大型油罐底部的汽油的水分含量大。当车主加完油后，汽车在行走过程中如果突然死火或抖动厉害，那么车主使用的很可能是含水汽油。汽油含水的最大害处是会导致金属汽油箱内壁生锈，当锈块吸附在油泵的滤网上，使汽油泵吸油的阻力变大，致使发动机吸油不足，动力下降，时间一久，油泵失效。

5、机械杂质的定义

    机械杂质是指存在于油品中所有不溶于规定溶剂的杂质，即指存在于油品不溶于汽油、苯或乙醇--乙醚（4︰1混合）、乙醇--苯（1︰4混合）等溶剂的沉淀物或悬浮状物质。这些杂质主要有砂子、尘土、纤维、铁锈、铁屑等。

    测定机械杂质的实用意义：对于燃料油品来说，含有机械杂质会降低装置的效率，使零件磨损，甚至使装置无法正常运行。例如，如果汽油中混有机械杂质，就会堵塞过滤器，减少供油量，甚至使供油中断。如果柴油中存在机械杂质，除了引起油路堵塞外，还可能加剧油泵和喷油器精密零件的磨损，使柴油的雾化质量降低，而且会使供油量减少。同时，机械杂质还可能造成喷油泵柱塞和喷油器的喷针卡死，使出油阀门关闭不严和堵死喷孔。

6、油品低温流动性能的测定

    各种油品都有可能在低温下使用，液态油品（发动机燃料和润滑油）在低温时的流动性能就成为评价油品使用性能和决定油品贮运条件的重要指标。为了评价油品的低温使用性能，就出现了浊点、结晶点、冰点、冷滤点、倾点、凝点等指标。这些指标之所以名目繁多，一则是因为用途不同，二则是因为国家（或地区）采取了不同的试验方法和标准。

倾点——在规定条件下，被冷却的试样能流动的最低温度，单位以℃表示。

凝点——试样在规定条件下冷却至停止流动时的最高温度。单位以℃表示。
    纯净物质的凝点是一个恒定值，含有杂质的物质其凝点降低。对于石油产品，凝点除了与杂质的物质（并非机械杂质）含量有关外，更主要的是与馏分的轻重，特别是与其化学组成有关，一般来说，馏分轻，则凝点低；馏分越重，则凝点越高。但是，在重质油品中，含蜡量的高低实际上对凝点高低起着决定性作用。含蜡越多，凝点越高。

7、灰分

在规定条件下，油品被炭化后的残留物经煅烧所得的无机物。即油品在规定条件下的灼烧后所剩的不燃物质。以质量百分数表示。

8、闪点

    闪点是指在规定条件下，加热油品所逸出的蒸汽和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度，以℃表示。

    根据石油产品性质和使用的条件不同及测定条件不同，方法也不同，大致分两种。通常蒸发性较大的轻质石油产品多用闭口杯法测定。

测定油品的闪点在生产和使用上的意义
（1）从油品闪点可判断其馏分组成的轻重。一般的规律是：油品蒸汽压愈高，馏分组成愈轻，则油品的闪点愈低。反之，馏分组成愈重油品则有较高的闪点。
（2）从闪点可鉴定油品发生火灾的危险性。闪点愈低，燃料愈易燃，火灾危险性愈大。闪点在45℃以下的液体叫做易燃液体，闪点在45℃以上的液体叫做可燃液体。

9、硫元素

硫元素是石油中常见的组成元素之一。原油的硫含量相差很大，从万分之几到百分之几。

硫对石油加工及产品应用的危害主要有如下几个方面：
（1）腐蚀石油加工装置和容器等。硫的含量高会对发动机铝合金的缸体造成很大的损害。
（2）使石油发生恶臭和着色。多数硫化物，尤其是硫醇都具有极强烈的特殊臭味。
（3）因燃烧油品而生成SO2,污染环境。

10、石油产品的腐蚀性能

    石油产品的腐蚀性能系指油品对金属材料的腐蚀能力。

    石油引起设备或机械腐蚀的原因很多，主要是由于油品中含有少量的硫及化合物、水溶性酸碱、有机酸以及某些添加剂等与金属材料产生反应或电化学反应而引起的。

11、辛烷值

    辛烷值是用来表示点燃式发动机燃料抗爆性能（抗爆性是指汽油燃烧时不致发生爆震的性能）的一个约定数值。它是在规定条件下的标准发动机试验中，通过和标准燃料进行比较来测定。采用和被测定燃料具有相同的抗爆性的标准燃料中的异辛烷（2，2，4-三甲基戊烷）的体积百分数表示。

    辛烷值是车用汽油最重要的质量指标，它是一个国家炼油工业水平和车辆设计水平的综合反映。通常使用一种可变压缩比的实验单缸试验机来评定汽油的辛烷值，这种试验机称为辛烷值机。在辛烷值机测定汽油辛烷值，必须先掺配标准燃料，标准燃料用两种抗爆性能相差悬殊的烷烃掺合而成。一种是抗爆性优良的异辛烷（2，2，4-三甲基戊烷），其辛烷值定为100；另一种是抗爆性低劣的正庚烷，其辛烷值定为0；将两者以不同的体积比例掺合就可以得到辛烷值由0～100的各种标准燃料。

（1）马达法辛烷值
    马达法辛烷值是表示发动机在900r/min的转速下运转时，汽油的抗爆性能。测定是在较高的混合气温度（一般加热至149℃）下进行的。用马达法测得的辛烷值，代表车辆的重负荷条件下高速行驶或高速长途行驶时汽油的抗爆性能。

（2）研究法辛烷值
    研究法辛烷值是表示发动机在600r/min的转速下运转时汽油的抗爆性能。测定研究法辛烷值所用的试验机基本上和马达法相同，试验是在较低的混合气温度（一般不加热）下进行的。用研究法测得的辛烷值代表车辆在常有加速的情况下低速行驶时汽油的抗爆性能，美国和西欧国家多采用研究法，优质汽油研究法辛烷值一般为96～100，普通汽油为90～95。当汽车使用了标号偏低的车用汽油，车用汽油的抗爆性不够，导致汽油燃烧不充分，易使发动机产生爆震（俗称敲缸），功率下降，油耗增大。用户在高压缩比发动机上使用低标号汽油还会造成发动机气缸和油嘴积炭增加，使汽车的故障率和维修次数提高。由于发动机内油品燃烧不充分，使尾气排放劣化，加剧了对大气环境的污染。

    能够提高汽油抗爆性能的添加剂，叫做抗爆剂，常用烷基铅作抗爆剂，如四乙基铅、四甲基铅等。由于四乙基铅等有剧毒，汽车排气给环境造成的危害越来越严重，现已限制向汽油内加入铅，实现无铅化。目前国内汽油辛烷值测定机大多使用ASTM-CFR试验机。

12、测定柴油十六烷值的意义

    测定柴油十六烷值是代表柴油在发动机中发火性能的一个约定量值。因为柴油机是压燃式的，没有其它点火设备，尤其柴油喷入气缸与压缩空气相混合，在压缩行程气缸达到高温高压条件下能很快地着火燃烧起来。在一定程度上，柴油的十六烷值愈高，柴油的发火延迟时间愈短，柴油自燃的温度愈低，柴油的燃烧性能也愈好，提高发动机的功率有很大的实际意义。但柴油的十六烷值并不是越高越好，要保证柴油的均匀燃烧和不致使消耗油量不必要的增大，一般轻柴油的十六烷值在40～50之间就足够了。