石油化学09 第5章 石油产品的使用性能及其与化学组成的关系.pptVIP

要求显著降低其中苯、芳烃、硫、烯烃(尤其是戊烯)等的含量及汽油的蒸气压，而其抗爆指数仍需保持在87以上。 为了使汽油既达到上述从环境保护角度提出的要求，又具有较好的抗爆性，其所采取的措施主要是掺入一定量的醚类化合物。 醚类便成为新配方汽油的关键组分，为此相应要求汽油的含氧量不小于2.0%或2.1%。 甲基叔丁基醚(Methyl tertiary butyl ether,简称MTBE)、乙基叔丁基醚(Ethyl tertiary butyl ether,简称ETBE)和叔戊基甲基醚(Tertiary amyl methyl ether,简称TAME)这三种醚类的辛烷值都高于100，其中目前最常用的是MTBE。这些醚类化合物都能与烃类完全互溶，具有良好的化学稳定性，蒸气压也不高，加入汽油中还有助于降低汽油机排放废气中的污染物的含量。 近年来又发现，虽然MTBE本身不具有毒性，并可有效减少空气污染，但是它对地下水和饮用水源会构成不可逆污染，因此有些国家和地区已禁止使用。 （3）清洁汽油 随着汽车数量的急剧增多，车用汽油的消耗量与日俱增，汽车排放的废气中的SOX、NOX、CO、挥发性有机化合物等已成为大气污染的重要来源。虽然，目前汽车发动机的排气口均装有尾气净化器，这在一定程度上可以降低污染物的排放，但仍无法满足越来越严格的环保要求，必须对汽油的组成予以限定，从源头上控制污染物的生成。 在汽油的组成中， 硫在燃烧后生成的SOX散逸到大气中会形成酸雨，污染环境，破坏生态平衡； 烯烃在发动机高温部位会聚合生成胶质，并导致尾气中NOX等污染物含量增多，同时由于它具有较强的光化学反应活性，还会造成光化学污染； 芳烃会增加发动机燃烧室中的沉积物，并使尾气排放中NOX 、CO和苯增多，而苯更是致癌物质。 （4）我国汽油产品的品种和牌号 我国的车用汽油按其研究法辛烷值(RON)分为90号、93号、95号、97号及98号，它们分别适用于压缩比不同的各型汽油机。 我国目前车用汽油的质量标准中已要求无铅，并对硫、芳烃、烯烃和苯的含量分别作了相应的限制。但是，鉴于我国车用汽油的主要组分催化裂化汽油中芳烃尤其是烯烃的含量较高，相关的质量指标尚需根据我国的国情循序渐进逐步改善。 （1）醇类汽油机燃料的一般性质 甲醇和乙醇的辛烷值都相当高，甲醇的RON/MON为114/95，乙醇的为111/94，其调和辛烷值则更高，他们单独都可以用作汽油机燃料。 醇类燃料的含氧量较高，使汽油的燃烧更完全，不易生成积炭或冒黑烟，发动机较为清洁。使用醇类燃料还可显著降低尾气中CO和未燃烃（HC）等污染物排放，对保护环境有利，是一类清洁燃料。 醇类燃料由于含氧其低发热值比一般汽油的小很多； 甲醇、乙醇沸点较低，易于蒸发，比一般汽油更容易产生气阻现象； 其蒸发潜热远大于一般汽油的，这会给寒区冬季汽车的冷起动带来困难。 此外，醇类对金属有一定的腐蚀性，对橡胶及塑料部件也易产生不良影响。所以，单独使用甲醇或乙醇做燃料时，发动机需要作相应的改装。 （2）甲醇汽油 甲醇可从天然气或煤制取，通过气化过程煤转化为合成气（CO+H2），进而在催化剂作用下生成甲醇。 目前，在许多发达国家中已规定在汽油中不允许添加甲醇。原因是甲醇对金属的腐蚀性和对橡胶的溶胀性较强，影响汽车使用的耐久性，甲醇具有毒性。 我国也曾在局部地区使用过掺10%或15%甲醇，甲醇含量较低汽油机并不需要改装，但同样由于甲醇的毒性、腐蚀性和溶胀性，甲醇汽油在我国并没有大量应用。 （3）乙醇汽油 乙醇主要用发酵法制取，它是用资源极其丰富的生物质生产的可再生燃料，其原料有：（1）淀粉类，如谷物、玉米等；（2）含糖类，如甘蔗、甜菜等；（3）植物纤维类，如农作物的残余物、林业的木材及边角余料、草类及有选择性的城市垃圾等。 含10%乙醇的乙醇汽油在使用时无需对汽油机进行改装，对金属基本没有腐蚀，对橡胶零件的溶胀也较轻微。乙醇的加入可使汽油的燃烧更完全，汽车尾气排放中CO、NOX以及碳氢化合物等污染物显著减少。 柴 油 柴油机主要用于农用机械、重型车辆、坦克、铁路机车、船舶舰艇、工程和矿山机械等，由于其在节能、环保和经济上的优越性，现也逐步用于中小型汽车。 （1）柴油机的工作过程 柴油机的工作循环和汽油机基本一样，有进气、压缩、膨胀作功和排气四个过程。 与汽油机主要差别是： 柴油机的压缩比高，一般为16~20。压缩后气体的温度、压力都比较高，可达到500~700℃、3~5MPa, 此温度超过柴油的自燃点。 柴油用高压油泵喷入气缸中与被压缩的高温空气混合后，不需要电点火即可迅速自燃，燃烧气体温度高达1500~2000℃，压力猛增至5~12MPa，随之膨胀作功。 柴油机热效率一般比汽油机的高，当二者功率相同时，柴油机