1、石油加工概論第一部分張 孔 遠1596683*0895*第四章 石油產品的分類和運用要求第一節 石油產品的分類從石油中能得到上千種產品，我國現將石油產品分為以下六大類：1燃料F)包括汽油、柴油、噴氣燃料航空煤油等發動機燃料以及燈用煤油、燃料油等。燃料的數量約占石油產品的80，其中發動機燃料占60%石油產品的分類2光滑劑及有關產品(L)包括光滑油和光滑脂，主要用于降低機械部件的摩擦和防止磨損，以減少能耗、延伸機械壽命。產量不多，僅占石油產品總量的2左右，但種類達數百種之多。3石油瀝青B)用于道路、建筑和防水等方面，產量約占石油產品總量的3。4石油蠟(W) 輕工、化工和食品工業的原料，產量約占總量

2、15石油焦(C) 制造煉鋁和煉鋼用電極，其產量約為2。6溶劑和化工原料(S) 占石油產品產量的10，包括制取乙烯的原料輕 油、石油芳烴和各種溶劑油。G:氣體燃料甲烷或乙烷或其混合氣 L:液化氣燃料C3、C4烷烴和/或烯烴 D:餾分燃料汽、煤、柴、重餾分油 R:殘渣燃料蒸餾殘油組成的石油燃料燃料的分類點燃式發動機燃料-汽油噴氣式發動機燃料-噴氣燃料緊縮式發動機燃料-柴油發動機燃料(餾分燃料)的分類第二節石油燃料及其運用要求2.1 汽 油汽油機的任務原理 汽油機又稱點燃式發動機，主要用于輕型汽車、 摩托車、小型飛機和快艇。上止點：活塞在氣缸中上行所能到達的最高位置， 此時氣缸中的容積為熄滅室的體積

3、V2 。下止點：活塞在氣缸中下行所能到達的最低位置， 此時氣缸中的容積為氣缸的總體積V1。 緊縮比: V1/V2， 表征汽油發動機性能的一個重要目的。沖程：從上止點到下止點的直線間隔 。汽油機上止點與下止點表示圖 進氣過程：活塞由上止點運轉到下止點 ，活塞上方的容積增大，氣缸內壓力降低；汽油在喉管處與空氣混合，然后進入混合室；在混合室內汽油開場氣化并與空氣構成可燃性混合氣。 進氣閥啟開，可燃性混合氣經進氣閥進入氣缸，被氣缸和活塞等高溫機件及剩余廢氣加熱，進氣終了的混合氣溫度可達85130。 緊縮過程： 活塞由下止點 運轉至上止點，進氣閥與排氣閥封鎖，氣缸內可燃性混合氣被緊縮，溫度與壓力逐漸升高

4、 。緊縮終了時，可燃性混合氣的溫度與壓力取決于緊縮比，普通壓力P=0.71.5MPa，溫度T=300450。 緊縮終了活塞接近上止點，火花塞發出電火花即刻點燃混合氣，混合氣猛烈熄滅，火焰以2030m/s的速度向周圍傳播。氣缸內最高溫度可達20002500，最高壓力可達3.04.0MPa 。高溫高壓氣體使活塞由上止點運轉至下止點。活塞的運動經過連桿使曲軸旋轉而對外做功。活塞到達下止點時，做功過程終了，燃氣的溫度降至9001200，壓力降至0.40.5MPa。 做功過程點火熄滅排氣過程：做功終了后，排氣閥啟開，活塞由下止點運轉至上止點。 熄滅后的廢氣被排出氣缸，排出的廢氣溫度為700800。 汽油

5、機閱歷進氣、緊縮、膨脹做功和排氣四個過程之后，汽油機完成一個任務循環普通汽油機都是由四個或六個氣缸按一定順序組合而延續進展任務的。 蒸發性能良好；熄滅性能良好，不產生爆震；儲存安定性好，生成膠質的傾向小；對發動機沒有腐蝕性。 汽油機對其燃料的要求汽油的蒸發性 汽油在進入氣缸之前，能迅速氣化并與空氣構成可燃性混合氣。普通汽油在進氣管中的停留時間為0.0050.05秒，在氣缸中的停留時間為0.020.03秒。 假設汽油的蒸發性太差，汽油氣化不完全，導致汽油機的功率降低，起動和加速都較困難。假設汽油的蒸發性太強，汽油在輸油管中因氣化而產生氣阻，呵斥供油缺乏。 反映汽油蒸發性能的質量目的是餾程和飽和蒸

6、氣壓。 餾程餾程在一定程度上能大體反映汽油的沸點范圍和蒸發性能。 110%的餾出溫度 表示汽油中低沸點組分含量。 反映啟動性能。保證發動機的低溫起動性能與產生氣阻有親密的關系。 我國車用汽油10%餾出溫度不高于70 汽油的10%餾出溫度與發動機迅速起動的最低溫度的關系 10%餾出溫度，546066717782最低起動溫度，-21-17-13-9-6-2汽油10%餾出溫度與開場產生氣阻溫度的關系 10% 餾 出 溫 度，4050607080開始產生氣阻溫度，-13+7+27+47+67250%的餾出溫度表示汽油的平均蒸發性能，反映汽油機起動后升溫時間長短以及加速能否及時有親密關系的質量目的。 5

7、0%餾出溫度低，在正常溫度下汽油能較多地蒸發，起動時參與熄滅的汽油數量多，發出的熱量較多，可縮短汽油機的升溫時間，即發動機預熱較快，加速性能良好，運轉平穩柔和，也不致熄火，同時耗油量也降低。50%餾出溫度過高，使汽油機在加速過程中的供油量急劇添加而導致大部分汽油不能氣化，熄滅不完全，嚴重時還會忽然熄火。 我國車用汽油規定50%餾出溫度不高于120。 390%餾出溫度和干點終餾點表示了汽油中重組分含量的多少，與燃料的熄滅能否完全和發動機磨損有一定關系的質量目的。 90%餾出溫度和終餾點過高，重組分較多，它們不能完全蒸發和熄滅，容易構成積炭，排氣冒黑煙，導致油耗添加，燃料的運用效率降低。同時沒有蒸

8、發的汽油重組分流入曲軸箱稀釋光滑油而加大汽油機活塞的磨損。 我國車用汽油規定90%餾出溫度不高于190， 干點不高于205蒸氣壓主要是由汽油中的輕質組分所產生，蒸氣壓高，闡明汽油中含有較多的低分子組分，容易在發動機供油系統中產生氣阻，在儲存和運輸過程中較易產生蒸發損失，著火的危險性也較大。蒸氣壓可以作為衡量汽油機燃料供應系統能否產生氣阻傾向的目的，也可相對衡量汽油在儲存和運輸過程中的損耗傾向和平安性。 飽和蒸氣壓 我國車用汽油規定：冬用型(9月1日2月28日)：RVP80或88KPa 夏用型(3月1日8月31日)：RVP67或74KPa。 蒸氣壓大，輕組分多，容易產生氣阻蒸氣壓小,蒸發性能差,

9、啟動困難,熄滅不完全汽油的安定性 汽油安定性的定義： 汽油在常溫暖液相條件下抵抗氧化的才干。 安定性差的汽油，在儲存和運輸的過程中易發生氧化反響生成膠質，使油品顏色變深，并產生膠狀沉淀。 汽油安定性差的主要緣由 存在烯烴、二烯烴和苯烯烴等不飽和物以及苯硫酚、吡咯等帶雜原子的化合物。氧化安定性的表示方法 碘值 誘導期 實踐膠質汽油的抗爆性 抗爆性：衡量燃料能否易于發生爆震的性質汽油機的正常熄滅 焰前反響：在汽油機的緊縮過程中，可燃混合氣的溫度和壓力上升很快，汽油開場發生氧化反響并生成一些過氧化物。 火花塞點火后，在火花附近的混合氣溫度急劇添加，出現最初的火焰中心。 熄滅初期火焰中心構成之后，發生

10、火焰傳播景象。火焰的前鋒逐層向未燃混合氣推進，未燃混合氣因遭到熱輻射而導致其溫度升高，已燃混合氣因熄滅膨脹而緊縮未燃混合氣導致其壓力升高。 熄滅期火焰以球面外形向周圍分散，使燃料逐層發火熄滅，直到絕大部分燃料燃盡為止。火焰傳播速度為2030m/s，壓力變化比較平緩。 補燃期由于混合氣中燃料與空氣的混合和分布不能夠完全均勻，所以明顯熄滅期以后和膨脹過程中，依然有少量的未燃氣體或熄滅不完全的產物在繼續熄滅，直到熄滅終了為止。 汽油機正常熄滅時，發動機任務平穩柔順，動力和經濟性能均較好 。汽油機的爆震熄滅 爆震景象 汽油在發動機中熄滅不正常時，會出現機身劇烈振動的情況，并發出金屬敲擊聲，同時發動機功

11、率下降，排氣管冒黑煙。嚴重時還會導致機件損壞，又稱為敲缸或爆燃。 爆震熄滅的產生過程：在熄滅過程的后期，火焰中心在氣缸的傳播過程中，未燃混合氣因遭到已燃混合氣的熱輻射和緊縮，導致其溫度和壓力急劇升高，氧化反響的速度加快，構成大量的過氧化物并發生分解反響。在最初的火焰前鋒尚未到達之前，未燃混合氣的部分溫度已超越其自燃點而發生爆炸性熄滅，這樣就出現兩個或多個熄滅中心，火焰前鋒不象正常熄滅時的那樣逐層推進，而是對立推進，產生爆震波，同時氣缸內部分的溫度和壓力急劇升高。 爆震熄滅的特征 爆震波的推進速度：20002300m/s燃氣部分壓力：10MPa以上氣缸內的部分溫度：20002500 汽油爆震熄滅

12、的危害爆震波撞擊熄滅室壁、活塞頂、氣缸壁，引起震動，并發出鋒利的金屬敲擊聲，機件磨損添加，發動機因部分過熱而被燒壞。燃料熄滅不完全而冒黑煙，呵斥燃料的浪費，能耗添加，發動機功率降低 。燃料熄滅不完全的產物排放到大氣中后，會呵斥環境的污染。 汽油爆震熄滅產生的緣由 緣由之一：燃料的性質是產生爆震的內因 ，在發動機構造已確定的情況下，燃料抗爆性的好壞對產生爆震具有決議性的影響，假設燃料的自燃點越低，其抗爆性越差，產生爆震的傾向也就越大。 緣由之二：發動機的構造與發動機的緊縮比有親密的關系。與發動機的著火提早角有關。與氣缸尺寸、熄滅室外形及火花塞位置有關。 正常熄滅與爆震熄滅之間的比較 項目正常燃燒

13、爆震燃燒Tmax，1800200020002500Pmax，Mpa341016火焰傳播速度, m/s203020002300評定汽油抗爆性的目的 汽油的抗爆性是用辛烷值Octane Number，簡稱ON來表示的，辛烷值越高，抗爆性越好。 1 辛烷值的定義 規定如下的規范燃料：抗爆性很好的異辛烷的ON=100抗爆性很差的正庚烷的ON=0兩種物質以不同的體積比混合可得到一系列的規范燃料，規范燃料中異辛烷的體積百分數就是其辛烷值。 2車用汽油辛烷值的表示方法 馬達法辛烷值簡稱MON研討法辛烷值簡稱RON 用研討法測定時，由于發動機的轉速和混合氣溫度與馬達法相比都較低，因此所得的RON比MON要高5

14、10個單位 。道路辛烷值：是用汽車進展實測或在實驗機上模擬汽車的行車條件而測得的，它介于MON與RON之間。抗爆指數：為MON和RON的平均值，可近似表示汽車的道路辛烷值，也是衡量車用汽油抗爆性的目的之一。 汽油的抗爆性與其化學組成的關系 汽油的抗爆性取決于其化學組成。 芳香烴異構烷烴和異構烯烴正構烯烴和環烷烴正構烷烴。 10091.142.4072.510088.546.4068.1RONMON7510071100RONMON不同烴類辛烷值變化情況我國汽油的牌號 車用汽油與航空汽油均按辛烷值劃分牌號。 車用無鉛汽油：90#、93#、95#，它們的RON分別不小于90、93、95。航空汽油：

15、75#、95#、100#，它們的RON分別不小于75、95、98.6。腐蝕性保證汽油對發動機部件、儲存容器和管道等金屬設備不被腐蝕。硫含量、硫醇性硫含量、銅片腐蝕、水溶性酸、堿、酸度。清潔性機械雜質和水項目質量指標試驗方法90號93號95號研究法辛烷值(RON)909395GB/T 5487抗爆指數(RON+MON)/2858890GB/T 503鉛含量 g.L-1 0.0050.0050.005GB/T 8020餾程 10%蒸發溫度/ 707070GB/T 653650%蒸發溫度/ 120120120GB/T 653690%蒸發溫度/ 190190190GB/T 6536終餾點/205205

16、205GB/T 6536實際膠質,mg.100ml-1 555GB/T 8019誘導期/min480480480GB/T 8018硫含量/%(m/m)不大于0.050.050.05GB/T 380銅片腐蝕（50，3h）,級111GB/T 5096苯含量，%（v/v）2.52.52.5SH/T 0713烯烴含量，%（v/v）303030GB/T 11132芳烴含量，%（v/v）404040GB/T 11132我國車用無鉛汽油規范GB 179301999柴油機是壓燃式發動機，根據柴油機的轉速，應運用不同類型的柴油。1000r/min以上的柴油機運用輕柴油，而1000r/min以下的柴油機運用重柴油

17、。柴油機主要運用于農用機械、重型車輛、坦克、鐵路機車、船舶艦艇、工程礦山機械等。2.2 柴 油柴油機的任務原理 柴油機的原理構造圖 1-油箱; 2-粗過濾器; 3-輸油泵; 4-細過濾器;5-高壓油泵; 6-噴油嘴；7-空氣濾清器; 8-進氣管;9-氣缸; 10-活塞; 11-進氣閥; 12-排氣閥; 13-排氣管;14-消聲器;15-連桿; 16-曲軸; 17-曲軸箱 進氣過程 緊縮過程 做功過程 排氣過程 柴油機的任務循環雖然柴油機與汽油機的任務循環是一樣的， 但是二者之間有本質的差別。柴油機和汽油機的任務循環是一樣的，都包括 進氣、緊縮、膨脹做功、排氣四個過程。 項 目柴油機汽油機壓縮比

18、1620810壓縮終了溫度, 500700300450壓縮終了壓力, MPa350.71.5供油方式高壓油泵直噴汽化器啟燃方式自燃電火花點燃進入氣缸的氣體空氣油氣混合氣壓縮的氣體空氣油氣混合氣燃燒氣體的最高溫度, 1500200020002500燃燒氣體的最高壓力, MPa51234相同功率下的相對油耗, %7080100 柴油機與汽油機任務過程的比較良好的熄滅性能良好的蒸發性能和霧化性能適當的粘度和良好的低溫性能良好的貯藏安定性和熱安定性對發動機沒有腐蝕和磨損作用柴油機對燃料的運用要求 柴油的熄滅性 柴油良好的熄滅性能是指柴油噴入熄滅室內與空氣構成均勻的可燃混合氣之后，能在較短的時間內發火自

19、燃并正常完全熄滅 。柴油機內柴油的熄滅過程 柴油在柴油機內的熄滅過程大體分為四個階段從噴油開場到全部熄滅為止，即滯燃期、急燃期、緩燃期、后燃期。 柴油機中氣缸壓力變化 1-滯燃期 2-急燃期 3-緩燃期 4-后燃期 1 滯燃期發火延遲期 指從噴油開場到混合氣著火熄滅為止，即圖中的A-B段，時間極短，只需13毫秒，此段包含兩個過程： 物理延遲：在氣缸中霧化、受熱、蒸發、分散、并與空氣混合而構成可燃性混合氣。 化學延遲：受熱后開場進展熄滅前的氧化鏈反響，即焰前氧化，生成一些過氧化物。 2 急燃期速燃期柴油開場熄滅到氣缸內的壓力不再升高為止，即圖中的BC段，這個階段是柴油的急燃階段 。燃料發火后，氣

20、缸內積累的燃料迅速熄滅，而且噴入的燃料也迅速參與熄滅，此時熄滅速度極快，單位時間內放出的熱量很多，氣缸內的溫度與壓力上升很快。 急燃期中壓力升高速率太快，發動機任務就會出現粗暴景象，嚴重時氣缸內會發出金屬敲擊聲敲缸。 3 緩燃期主燃期是指氣缸內壓力不再急劇升高到壓力開場迅速下降的這段時間，為圖中的CD段。這是熄滅的主要階段，約有5060%的燃料是在這段時期內熄滅的。 氣缸內壓力變化不大，在后期還稍有降低， Pmax=512MPa。溫度繼續升高到最高值后開場下降，而且溫度的最高值普通在壓力到達最高值之后出現，Tmax=2000。 4 后燃期指壓力迅速降低到熄滅終了為止的這段時期，為圖中的D-E段

21、，這是熄滅的最后階段。在后燃期，噴油雖已停頓，但氣缸內尚有未熄滅完的燃料仍在繼續熄滅，此時的熄滅是在膨脹過程中完成的，因此壓力和溫度都在逐漸下降 。柴油與汽油熄滅過程的比較汽油與柴油的啟燃方式不同，前者是靠點燃，而后者是靠柴油本身的自燃。發生爆震的時間不一樣，汽油的爆震熄滅是在火焰傳播過程中，即在熄滅的后期，而柴油的粗暴熄滅發生在熄滅的初期即急燃期。對汽油要求其自燃點高，而要求柴油的自燃點要低。汽油機爆震與柴油機任務粗暴性的比較 評定柴油熄滅性能的目的十六烷值 十六烷值簡稱CN是衡量柴油在壓燃式發動機中發火性能的目的。1 十六烷值的定義人為規定規范燃料：正十六烷的CN=100-甲基萘的CN=0

22、 將這兩種規范燃料按不同的體積比混合，即可配成不同十六烷值的規范燃料，其正十六烷的體積百分數即表示該規范燃料的十六烷值。 十六烷值高，自燃點低，滯燃期短，燃料的發火性 能好，熄滅完全，發動機任務平穩。十六烷值低，自燃點高，滯燃期長，燃料發火熄滅 困難，發動機任務粗暴。十六烷值過高，自燃點很低，熄滅過程中構成的過氧化物太多，自燃速度極快，燃料來不及熄滅就隨廢氣排出 。 2 柴油的十六烷值與其熄滅性能的關系 為了保證柴油具有良好的自燃性，高速柴油機所用的柴油十六烷值在4550之間為宜。3柴油十六烷值與其化學組成的關系烴類名稱十六烷值正十六烷1001-正十四烯79正丙基十氫萘357,8-二乙基十四烷

23、67正構烷烴正構烯烴環烷烴芳烴柴油中含烷烴和環烷烴較多、芳烴含量較少時， 其十六烷值較高，自燃點低；芳烴含量較高，烷烴含量較低時，其十六 烷值就較低，自燃點高。 柴油的蒸發性 柴油噴入氣缸后先氣化，氣化后的柴油蒸氣與空 氣構成均勻的可燃混合氣。可燃混合氣構成的速度由柴油的蒸發速度決議， 而柴油的蒸發速度又由熄滅室內空氣的溫度和壓 力的高低與柴油餾分的輕重兩個要素來決議。評定柴油蒸發性能的目的-餾程、閉口閃點 1餾程 主要目的：50%餾出溫度和90%餾出溫度。 50%餾出溫度 50%餾出溫度越低，柴油中的輕餾分越多，發動機起動時間越短。我國的輕柴油規定， 50%餾出溫度不高于300。 90%餾出

24、溫度 90%餾出溫度越低，柴油中的重餾分越少，熄滅越完全。我國的輕柴油規定90%餾出溫度不能高于355。 2 閉口閃點 柴油的閃點太低，其蒸發性太強，不平安。 為了控制柴油的蒸發性不致太強，在規范中規 定了柴油的閃點，我國輕柴油閉口閃點不得低 于45，它是保證柴油平安性的質量目的 。柴油的流動性-粘度、凝點或傾點、冷濾點粘度 柴油的粘度對柴油機中供油量的大小以及霧化的好壞有親密的關系。粘度過小：易從高壓油泵的柱塞與泵筒之間的間隙回漏，導致供油缺乏，功率下降。柴油霧化后的液滴直徑太小，噴出的油流射程太短，與空氣混合不均，導致熄滅不完全。 粘度過大：泵送困難，導致供油缺乏。霧化后油滴直徑過大，噴出

25、的油流射程太長，使油滴的有效蒸發面積減小，蒸發速度減慢，導致混合不均勻、熄滅不完全、耗油量添加。石蠟基原油的柴油因含較多的烷烴，因此粘度較小 。環烷基原油的柴油因含較多的環狀烴，因此粘度較大。 柴油的粘度與其化學組成有親密的關系凝點或傾點和冷濾點凝點和傾點是表示油品開場失去流動性的溫度。由于冷濾點的測定條件近似柴油的運用條件，因此可以用它來粗略判別柴油能夠運用的最低溫度。 柴油的安定性、腐蝕性、干凈度 柴油的安定性 柴油的安定性包括儲存安定性和熱安定性。 柴油在儲存和運輸過程中抵抗氧化蛻變的才干稱為柴油的儲存安定性。柴油的熱安定性是指柴油在較高的溫度下抵抗氧化蛻變的才干。柴油安定性的評定目的：

26、 實踐膠質和10%蒸余物殘炭1實踐膠質 實踐膠質高，呵斥噴油嘴和濾清器堵塞，導致氣缸內堆積物添加，磨損加劇。 210%蒸余物殘炭 10%蒸余物殘炭在一定程度上大致反映柴油在噴嘴和氣缸中構成積炭的傾向 。3柴油安定性與其化學組成的關系烷烴、環烷烴及單環芳烴的安定性較好。不飽和烴、環烷芳香混合烴及非烴類是引起柴油儲存安定性差的主要緣由。多環芳烴及非烴類是引起柴油熱安定性不良的主要緣由。 柴油的腐蝕性 含硫化合物尤其是活性硫化物如硫醇對金屬有腐蝕作用，它的存在會嚴重影響發動機的任務壽命。含硫化合物熄滅后生成的SO2、SO3不僅嚴重腐蝕高溫區的零部件，而且還與氣缸壁上的光滑油反響，加速漆膜和積炭的生成

27、。 柴油的干凈度 表征柴油干凈度的目的是水分和機械雜質。 水分較多，熄滅時降低發熱值，在低溫容易結冰，使燃料供應系統堵塞。柴油中含有機械雜質會堵塞油路，加速磨損。 柴油的種類和牌號我國的柴油分為輕柴油和重柴油 輕柴油適用于高速柴油機，按其凝點分為六個牌號：10、0、-10、-20、-35、-50號。重柴油適用于低速和中速柴油機 ，按50的運動粘度分為10、20、30三個牌號。 GB/T-19147-2003輕柴油質量規范項目質量指標試驗方法10號5號0號-10號-20號-35號-50號氧化安定性/總不溶物，mg100ml-12.52.52.52.52.52.52.5SH/T 0175硫含量/%

28、（質量分數）0.050.050.050.050.050.050.05GB/T 38010%蒸余物殘炭/%（m）0.30.30.30.30.30.30.3GB/T 268銅片腐蝕（50，3h）/級1111111GB/T 5096運動粘度（20）/mm2.s-13.08.03.08.03.08.03.08.02.58.01.87.01.87.0GB/T 265GB/T-19147-2003輕柴油質量規范項目質量指標試驗方法10號5號0號-10號-20號-35號-50號凝點/ 不高于1050-10-20-35-50GB/T510冷濾點/ 不高于1284-5-14-29-44SH/T 0248閃點（閉

29、口）/ 不低于55555555504545GB/T 261十六烷值 不小于49494949464545GB/T 386餾程50%餾出溫度/300300300300300300300GB/T 6536餾程90%餾出溫度/355355355355355355355GB/T 6536程： 95%餾出溫度/365365365365365365365GB/T 6536潤滑性 磨斑直徑 m460460460460460460460ISO 12156-1密度（20）/kg.m-3820-860820-860820-860820-860820-860800-840800-840GB/T 1884 GB/T 1

30、8852.3 噴氣燃料 噴氣發動機二戰以前，活塞發動機與螺旋槳的組合曾經獲得了極大的成就，使得人類獲得了挑戰天空的才干。但到了三十年代末，航空技術的開展使得這一組合到達了極限。螺旋槳在飛行速度到達800千米/小時的時候，槳尖部分實踐上已接近了音速，跨音速流場使得螺旋槳的效率急劇下降，推力不增反減。螺旋槳的迎風面積大，阻力也大，極大妨礙了飛行速度的提高。同時隨著飛行高度提高，大氣稀薄，活塞式發動機的功率也會減小。 這促生了全新的噴氣發動機推進體系。噴氣發動機吸入大量空氣，熄滅后高速噴出，對發動機產生反作用力，推進飛機向前飛行。 1913年，法國工程師雷恩洛蘭就提出了沖壓噴氣發動機的設計，并獲得專

31、利。但當時沒有相應的助推手段和相應資料，噴氣推進只是一個空想。1930年，英國人弗蘭克惠特爾獲得了燃氣渦輪發動機專利，這是第一個具有適用性的噴氣發動機設計。1941年后他設計的發動機初次飛行，從而成為了渦輪噴氣發動機的鼻祖。 近幾十年來，噴氣發動機在航空上得到了廣泛的運用，已根本上取代了點燃式螺旋槳航空發動機。點燃式航空發動機與噴氣發動機的主要區別項目點燃式航空發動機噴氣發動機推動力螺旋漿高溫燃氣飛行高度，m20000飛行時速，km/hr2380所用燃料航空汽油航空煤油渦輪噴氣發動機的任務原理 渦輪噴氣發動機構造表示圖 1 緊縮由于在2萬米的高空空氣很稀薄，氧氣濃度低，需求將迎面進入發動機內的

32、空氣用離心式緊縮器緊縮至0.30.5MPa，溫度到達150200后，方可進入熄滅室。空氣的壓力越高，燃料的熱能利用率越高，從而可以提高發動機的經濟性，加強發動機的推進力。 2 熄滅在熄滅室中，緊縮空氣與航空煤油構成可燃性混合氣，啟動時經電火花點火后可延續不斷地熄滅。 熄滅室內的中心溫度可達19002200，為了防止渦輪葉片燒壞，需求通入部分冷空氣，使燃氣的溫度降至750800。 3 燃氣渦輪做功 高溫高壓燃氣推進高溫渦輪高速旋轉，將熱能轉化成機械能，渦輪的轉速可達800016000轉/分鐘。同時燃氣渦輪帶動同一軸上的離心式緊縮器旋轉，反復地緊縮由進氣管吸入的空氣。 4 排氣從渦輪中排出高溫高壓

33、燃氣，在尾噴管中膨脹加速，在500600的高溫下高速噴出，由此產生反作用推進力推進飛機前進。 噴氣發動機與活塞式發動機的區別 噴氣發動機柴油機、汽油機供油方式連續供油供油具有周期性燃燒方式連續燃燒燃燒具有周期性燃燒空間敞開的高速氣流密閉的氣缸中噴氣發動機對燃料的要求 良好的熄滅性能適當的蒸發性較高的熱值良好的安定性良好的低溫性能無腐蝕性良好的干凈性較小的起電性適當的光滑性噴氣燃料的熄滅性能 熄滅穩定，不因任務條件變化而熄火， 一旦熄火后在高空中容易再起動； 熄滅完全，產生的積炭少； 熱值較高； 噴氣燃料普通選用熄滅極限較寬、熄滅比較穩定的煤油餾分，噴氣燃料又稱航空煤油。 1粘度粘度是影響霧化質

34、量的關鍵要素，而霧化程度越好，可燃性氣體構成的速度越快，越有利于熄滅的穩定性和完全度。粘度過大，霧化效果差，熄滅完全度降低。粘度過小，雖然熄滅完全度較高，但是射程太短，熄滅時部分過熱。評定航空煤油熄滅穩定性能的目的 -粘度、蒸發性、化學組成 2蒸發性 1000020000米高空，由于氧氣含量低，噴氣燃料熄滅時，蒸發性較高的燃料具有較好的熄滅完全度。 餾分較輕的噴氣燃料蒸發快，混合氣構成速度快，熄滅較完全。餾分較重的噴氣燃料不易蒸發，混合氣構成速度慢，熄滅不完全。閃點我國的噴氣燃料質量規范規定： 干點不得高于300 ，閉口閃點不低于60 3化學組成 各種烴類的熄滅完全度的順序如下：正構烷烴異構烷

35、烴單環環烷烴雙環環烷烴單環芳烴雙環芳烴 以烷烴和環烷烴為根底的噴氣燃料較為理想，具有較高的熄滅完全度，因此在噴氣燃料中要限制芳烴含量。 1積炭的后果 電火化器點不著火；熄滅室傳熱惡化、部分過 熱、筒壁變型等 2積碳與化學組成的關系 積炭與燃料中芳香烴含量，特別是雙環芳香烴 含量有關，硫化物能促進生成高熔點、大硬度、 腐蝕性強的積碳。 萘系芳烴含量煙點輝光值萘系芳烴的含量我國噴氣燃料質量目的規定，萘系芳烴雙環芳烴的含量不能高于3v%。評定航空煤油積炭傾向的目的煙點是指油料在規范的燈具內，在規定條件下作點燈試驗所能到達的無煙火焰的最大高度。燃料的煙點與其芳烴含量有關，燃料中的芳烴含量越高，其煙點越

36、低。我國規定噴氣燃料的煙點不低于25mm輝光值將實驗燃料與兩個規范燃料分別在燈中熄滅，比較它們火焰的溫度升高值。兩個規范燃料分別為四氫萘輝光值人為定為0、異辛烷輝光值人為定為100。燃料的輝光值越高，表示燃料的熄滅性能越好，熄滅越完全，生成積炭的傾向越小。 烷烴環烷烴芳香烴 1積炭的后果 電火化器點不著火；熄滅室傳熱惡化、部分過 熱、筒壁變型等 2積碳與化學組成的關系 積炭與燃料中芳香烴含量，特別是雙環芳香烴 含量有關，硫化物能促進生成高熔點、大硬度、 腐蝕性強的積碳。 分量熱值和體積熱值 分量熱值是指單位分量的燃料熄滅時所放出的熱量，kJ/kg。體積熱值是指單位體積的燃料熄滅時所放出的熱量，

37、kJ/dm3。 評定航空煤油熱值的目的熱值與化學組成的關系 含氫多的質量熱值高，烷烴環烷烴芳烴 密度大的體積熱值高，烷烴環烷烴芳烴同一類烴中，異構程度添加，質量熱值普通不變， 體積熱值添加。同一族烴，沸點升高，密度添加，體積熱值添加，質量熱值減少。噴氣燃料的理想組分是環烷烴 噴氣燃料的安定性 噴氣燃料的安定性包括：儲存安定性，熱安定性表征噴氣燃料安定性的質量目的 實踐膠質，碘值， 硫含量及硫醇含量，酸度噴氣燃料的低溫性能表征噴氣燃料的低溫性能的質量目的結晶點：燃料在低溫下出現肉眼可見的結晶時 的最高溫度。冰 點：是燃料出現結晶時，再升高溫度使原 來結晶消逝時的最低溫度。分子量較大的正構烷烴以及

38、某些芳烴的結晶點較高，而環烷烴與烯烴的結晶點較低。在同族烴類中，分子量越大，結晶點越高。噴氣燃料的低溫性能與其含水量的關系 燃料中所含的水分在低溫下也能構成冰晶，會堵塞過濾器，導致供油不暢。噴氣燃料的低溫性能與其化學組成的關系噴氣燃料的腐蝕性酸度、水溶性酸或堿、含硫量、硫醇含量、銅片腐蝕以及銀片腐蝕。噴氣燃料的干凈度噴氣發動機燃料系統機件的精細度很高，即使較細的顆粒物質也會呵斥燃料系統的缺點。表征燃料清潔度的主要目的為：水、外表活性物質、固體雜質及微生物噴氣燃料的光滑性能和防靜電性光滑性能 高壓燃油泵 光滑性能與化學組成的關系-單環或多環環烷烴防靜電性 高速加油-防靜電添加劑噴氣燃料的牌號目前

39、我國的噴氣燃料分為三個牌號，分別為1號、2號和3號噴氣燃料。1號和2號均為煤油型燃料，餾程為150250， 差別在于1號噴氣燃料的結晶點為-60 ， 2號為-50 ，均可用于軍用飛機和民用飛機。3號噴氣燃料為較重煤油型燃料，餾程為180280 ，冰點不高于-47 ，民航飛機和軍用飛機通用。項 目RP-1 RP-2 RP-3 RP-4 RP-5密度(20)/(kvd)不小于775775775830750784842餾程 初館點/不高于150150報告60報告10%餾出溫度/不高于165165205實測20520%餾出溫度/不高于報告實測報告50%餾出溫度/不高于195195232195報告90%

40、餾出溫度/不高于230230報告報告98%餾出溫度/不高于250250280280290終餾點/不高于330閃點(閉口)/不低于28283860運動粘度/(mk) 20 -40不小于不大于1.258.O1.258.O1.258.0(-20)1.O6.O8.5(-20)結晶點/不高于-60-50一47(冰點)-40-46(冰點)芳香烴含量/%(質)不大于202020(體)2025(體)碘值/(gId/1g)不大于3.54.24.2酸度/(mgKOH/1mL)不大于l.Ol.O1.O1.O1.O硫含量/%不大于O.20O.20O.20O.25O.40凈熱值/(MJ/kg)不小于42.942.942

41、.842.742.6實際膠質/(mg/1mL)不大于5.O5.O7.O5.O7.O國產噴氣燃料的主要質量指標吸油性: 餾程(180-290)控制10%點和干點； 濁點(小于-15,優級品-30)； 機械雜質； 水分； 不飽和烴含量易氧化生成膠值2.4 煤 油煤油的質量要求點燃性： 熄滅性和煙點 熄滅性 點燈實驗。在規范燈具中點燃8小時， 檢查過程中燈焰亮度的穩定性、結燈花和燈罩上 附著物的情況。 點燃性與化學組成的關系： 烷烴和環烷烴熄滅完全，不冒黑煙，但亮度下 降快。芳烴相反。 理想的煤油組分 烷烴和環烷烴為主。含10-15%芳烴平安性：防火防爆閃點，熄滅廢氣污染干凈度：色度、機械雜質腐蝕性

42、：硫、硫醇、水溶性酸堿、銅片腐蝕國產煤油的質量規范項目優級品一級品合格品餾程 ， 10%點 不高于 干點 不高于205300205300225310硫含量，% 不大于0.040.060.10閃點(閉口), 不高于404040濁點, 不高于-15-12冰點, 不高于-30-燃燒性(點燈試驗)(16小時) 平均燃燒速度,g/h 火焰寬度變化,mm 不大于 火焰高度降低, mm 不大于 燈罩附著物濃密度,不重于18-2665輕微18-2665輕微-2.5 燃料油燃料油的分類1號、2號、4號輕、4號重、5號輕、5號重、6號和7號共八個牌號。1號和2號是餾分燃料油，適用于家用和工業小型熄滅器運用。4號輕

43、和4號重是重質餾分燃料油，適用于該粘度范圍的工業熄滅器上。5號輕、5號重、6號、7號是粘度和餾程逐漸遞增的殘渣燃料油，適用于工業熄滅器，為了便于裝卸和正常霧化，此類燃料油通常需求預熱。燃料油的主要性能目的 燃料油的粘度、低溫流動性、含硫量以及安定性。燃料油的粘度粘度過大，霧化惡化，噴出的油滴過大，呵斥熄滅不完全，熄滅爐熱效率降低。石蠟基原油消費的燃料油因其烷烴含量較高，芳烴與膠質含量較少，流動性較好，粘度較小。中間基與環烷基原油消費的燃料油烷烴含量低，芳烴與膠質含量高，因此粘度較大。燃料油的粘度與其化學組成燃料油的低溫性能表征燃料油低溫性能的質量目的為傾點。燃料油的傾點與其含蠟量有關，石蠟基原

44、油消費的燃料油因含蠟量較高，其傾點較高。對于低粘度的燃料油，要求其傾點不能太高，以保證它在運用過程中的流動性。燃料油的硫含量燃料油含硫化合物熄滅后生成二氧化硫和三氧化硫，會對環境呵斥污染，危害人體安康，同時遇到水后變成亞硫酸和硫酸呵斥設備的腐蝕。燃料油的安定性渣油在熱轉化過程中瀝青質含量添加，穩定的渣油膠體體系發生變化。如所用的條件不當，能夠導致燃料油出現分層、沉淀景象。要求高粘度燃料油具有較好的熱安定性和貯藏安定性。第三節 溶 劑 油對某些物質起溶解、洗滌、萃取作用的輕質油品。為蒸發性能極強的易燃易爆輕質油品概述溶劑油分類6號: 食用植物油脂的抽提溶劑70號：香花、香料及油脂工業抽提溶劑90

45、號：化學試劑、醫藥溶劑120號：橡膠工業溶劑油190號：機械零件洗滌和工農業消費溶劑200號：油漆工業溶劑和稀釋劑油漆工業溶劑260號：煤油型溶劑，香料提取、調制化裝品和化 工制品，精細儀器儀表清洗劑。6號抽提溶劑油 用于植物油浸出工藝中的抽提溶劑(60-90)，主 要正己烷，不含太輕組分。質量要求： 加氫后的精制產品 烯烴:溴指數100 芳烴含量低(1.5%) 小于0.1% 硫含量(小于120ppm) 5ppm 良好的熱穩定性 不含稠環化合物 橡膠工業用120號溶劑油用于橡膠工業中溶解膠料、配制膠漿等餾程80-120直餾或重整抽余油用于溶解和稀釋油漆中的成膜物粘稠的液態和固態油脂和樹脂類物質

46、具有良好的溶解才干，兼顧對人體的毒害餾程140-200，芳烴含量不大于15%油漆工業用200號溶劑油第四節 光滑油及光滑脂4.1 光滑油光滑劑是一類很重要的石油產品，一切的運動部件的機器都需求光滑劑，否那么無法正常運轉。由于機器的種類較多，就是同一機器的不同部件所需的光滑劑也不一樣，因此光滑劑產量只占原油加工量的2%，但其種類卻是石油產品中種類最大的一類。 概述光滑油的組成 光滑油根底油主體添加劑適量1光滑油根底油礦物油：原油的減壓餾分或減壓渣油經適當加 工制得。合成油：聚-烯烴、硅油、聚乙二醇、雙 脂、磷酸酯、硅酸酯、全氟烴、氟氯 碳油、聚醚等。 光滑油的分類 光滑油按運用場所內燃機光滑油

47、：汽油機油、柴油機油等，這類光滑油占總量的50%。齒輪油：齒輪傳動安裝上所運用的光滑油。液壓油與液力傳動油：在傳動、制動安裝以及減震器中傳送能量的液體介質，起光滑和冷卻作用。工業設備用油：包括機械油、汽輪機油、氣缸油、電器絕緣用油、金屬加工油。按光滑油根底油粘度指數分類潤滑油基礎油類別粘度指數VI基礎油代號通用基礎油專用基礎油低凝深度精制超高粘度指數140UHVIUHVIWUHVIS很高粘度指數120VHVIVHVIWVHVIS高粘度指數90HVIHVIWHVIS中粘度指數40MVIMVIWMVIS低粘度指數少環長烷基側鏈的環狀烴分支較少的異構烷烴多環短側鏈的環狀烴 從粘度和粘溫性質來看，比較

48、理想組分是少環長側鏈的烴類、少分支的異構烷烴及正構烷烴；3抗氧化安定性 內燃機油的運用溫度高，而且還循環運用，并經常與氧氣和金屬接觸，因此內燃機油很容易氧化蛻變，這就要求內燃機油應具有較好的抗氧化安定性，以延伸其在內燃機中的運用壽命。 抗氧化性與烴類組成的關系飽和烴與單環芳烴有利于改善氧化安定性。一定量的含硫化合物對烴類氧化具有抑制造用。多環芳烴與含氮化合物對光滑油的氧化安定性不利。4 清凈分散性 內燃機光滑油在運用過程中，由于氧化、縮合以及燃料熄滅的相互作用，不可防止地生成一些堆積物。積炭：高溫分解產物，H/C為0.7左右，主要生成 在活塞頂部、熄滅室壁、閥門等部位。漆膜：氧化縮合產物，H/

49、C為1.2左右，主要生成 于活塞環槽以及活塞裙部。油泥：水、光滑油和固體雜質等構成的乳狀堆積 物，主要堆積在曲軸箱、輸油管等低溫部位5 低溫流動性 在冬季，內燃機的起動溫度較低，光滑油沒有良好的低溫性能，就不能正常被泵送。影響低溫流動性主要是：蠟含量和粘度 傾 點低溫動力粘度邊境泵送溫度表征光滑油低溫流動性能的質量目的正構烷烴凝固點較高，對低溫性能不利。多環環狀烴粘度較大，對低溫性能不利。從光滑油的低溫性能來看， 正構烷烴與多環環狀烴不是其理想組分， 少支鏈的異構烷烴和帶長側鏈的單環環狀烴是其理想組分。光滑油低溫流動性能與其化學組成的關系6 抗磨性 在氣缸壁與活塞之間的油膜很難維持，二者之間常

50、處于邊境光滑和混合光滑形狀。在主軸承和連桿軸承上所接受的負荷比較大。參與抗磨添加劑來改善這方面的性能 綜上所述，內燃機油的質量要求中除清凈分散性和抗磨性需求靠參與相應的添加劑來改善外，主要還是取決于根底油的化學組成。 內燃機油的理想組分：少環長側鏈的烴類與少分支的異構烷烴。內燃機油的非理想組分：多環芳烴、正構烷烴、大部分非烴化合物。 內燃機油的分類 我國內燃機油的分類方法：SAE美國汽車工程師協會的粘度分類API美國石油學會的質量等級分類。粘度等級號低溫粘度 mPas不大于邊界泵送溫度，不高于運動粘度100）mm2/s不小于0W3250(-30)-353.85W3500(-25)-303.81

51、0W3500(-20)-254. 115W3500(-15)-205.620W4500(-10)-155.625W6000(-5)-109.320-5.69.330-9.312.540-12.516.350-16.321.960-21.926.1我國內燃機油的粘度分類 1SAE粘度分類 2API質量等級分類 以S代表汽油機油，可分為SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG以及SH等質量等級，質量程度順序依次提高。以C代表柴油機油，分為CA、CB、CC、CD、CD-、CE、CF-4等質量等級，質量程度順序依次提高。在內燃機油中還有一種既可用于汽油機又可用于柴油機的通用內燃機油，如SD/CC、SE

52、/CC、SF/CD等，此類光滑油性能全面順應面寬，運用方便。3內燃機光滑油的種類我國汽油機油以及汽油機/柴油機通用油的種類質量等級粘度等級SC5W/20、10W/30、15W/40、30、40SD（SD/CC）5W/30、10W/30、15W/40、20/20W、30、40SE（SE/CC）5W/30、10W/30、15W/40、20/20W、30、40SF（SF/CD）5W/30、10W/30、15W/40、30、40質量等級粘度等級CC5W/30、5W/40、10W/30、10W/40、15W/40、20W/40、30、40、50CD5W/30、5W/40、10W/30、10W/40、15

53、W/40、20W/40、30、40我國柴油機油的種類齒輪油齒輪傳動是機械傳動中最主要的一種方式。在汽車、遷延機、機床和軋鋼機等機械設備中得到廣泛運用，齒輪油是公用于齒輪傳動安裝的光滑油。齒輪油的任務條件齒輪接觸面積小，接受的壓力很大。普通載重機械的減速齒輪齒面壓力大4001000MPa，雙曲線齒輪接觸部位的壓力高達10003000MPa。齒輪在運轉中，相對速度變化較大，光滑油極易從齒面間被擠壓出來。齒輪油的分類工業齒輪油工業閉式齒輪油工業開式齒輪油車輛齒輪油普通車輛齒輪油中負荷車輛齒輪油重負荷車輛齒輪油按40的運動粘度分為68、100、150、220、320、460、680七個粘度等級。按質量

54、要求：工業閉式齒輪油分為CKB、CKC、CKD、CKE、CKS、CKT六個等級。工業開式齒輪油分為CKH、CKJ、CKM三個等級。工業齒輪油的分類按210賽式通用粘度分為70W、75W、80W、85W、90、140、250七個粘度等級。按質量等級要求分為GL-3、GL-4、GL-5三個等級。多級齒輪油，80W/90、85W/90，85W/140等。車輛齒輪油的分類粘度耐負荷才干低溫流動性抗氧化安定性齒輪油的質量要求液壓油液體靜壓系統所運用的任務介質為液壓油，液壓油是根據巴斯噶爾原理傳送液體靜壓能的介質。液壓傳動具有構造緊湊，反響靈敏、易于實現自動化，因此在機床、冶金、船舶、建筑、航天航空等領域

55、廣泛運用。1抗磨性 各摩擦機件經常處于邊境光滑形狀，需求參與 抗磨添加劑以便在摩擦件中構成邊境光滑膜。2抗乳化性 在液壓元件的攪動下，如有水的存在很容易形 成乳狀液，這樣會加大機件的磨損與腐蝕。液壓油的質量要求3抗泡沫性 液壓油在循環運用時，溶解油中的空氣會不 斷添加，從而導致氣泡的生成，這樣會影響 液壓機構傳送能量的穩定性，因此要求液壓 油具有良好的空氣釋放才干和消泡才干。4抗剪切安定性 高壓、高速運用條件下，要經受很高剪切速率 的剪切作用，要求液壓油具有良好的抗剪切安 定性，以免由于粘度的降低而呵斥磨損。5對密封資料的順應性 橡膠為密封件， 液壓油不侵蝕橡膠，不使其 過分溶脹，不允許使其收

56、縮或硬化，以免降 低其密封性能。 芳烴含量越高，對橡膠的侵蝕越厲害液壓油的分類液壓油通常可分為抗磨液壓油、低凝液壓油和數控液壓油幾類，我國的液壓油分為L-HL、L-HM、L-HV、L-HG、L-HS五個種類。每個種類又可分為假設干不同粘度等級。電器絕緣油變壓器油占95以上電纜油電容器油油開關油電器絕緣油的種類1電氣性能絕緣擊穿電壓要大于我國目前通用的五種輸電電壓6、35、220/110、330、500KV。介電損失角正切值不大于0.005。電器絕緣油的質量要求2粘度變壓器是靠變壓器油的循環流動來散熱的，粘度過大會會導致變壓器超溫而不能正常任務，因此要求盡能夠低的粘度和良好的粘溫性能。3抗氧化安

57、定性變壓器的任務溫度并不高，但運用時間普通為1015年，變壓器油長期與空氣、金屬接觸，勢必會生成一些酸類、縮聚物等。4析氣性電器絕緣油的析氣性就是在高壓電場下發生化學變化而析出氣體的性能。在高電場強度下，會出現瞬間放電和邊緣放電，使油品發生脫氫反響，生成的氫氣不能被油品吸收，構成氣泡，析出氣體過多，導致電氣設備內壓力添加，能夠引起爆炸和熄滅。 附著性好,不宜流失、不需經常添加，降低維修和 光滑費用, 減震性強、減少噪音 結實堅持在摩擦外表，起密封、維護和防腐蝕作 用,無滴油濺油景象4.2 光滑脂光滑脂的優點光滑脂的特點沒有流動性，導熱系數小；沒有冷卻和清洗作用；摩擦阻力較光滑油大；改換時比較費事光滑脂的缺陷光滑油75-95%、稠化劑、穩定劑和添加劑組成光滑脂的組