A. 石油產品的分類與質量要求是什麼
一、石油產品的分類
通常,石油產品並不包括以石油為原料合成的各種石油化工產品。按GB/T 498-2014《石油產品及潤滑劑分類方法和類別的確定》,我國現將石油產品分為6大類。
(1)燃料:包括汽油、柴油、噴氣燃料(航空煤油)、燈用煤油、燃料油等。我國的石油產品中燃料約佔80%,而其中約60%用於各種發動機燃料。
(2)潤滑劑:包括潤滑油和潤滑脂,產量約占石油產品總量的2%,主要用於減少接觸機件之間的摩擦和防止磨損,以降低能耗和延長設備壽命。
(3)石油瀝青:用於道路、建築及防水等,其產量約占石油產品總量的3%。
(4)石油蠟:石油蠟是石油中的固態烴類,其產量約占石油產品總量的1%,作為輕工、化工和食品等工業部門的原料。
(5)石油焦:其產量約為石油產品總量的2%,石油焦可用以製作煉鋁和煉鋼用的電極等。
(6)溶劑和化工原料:大約有10%的石油產品用作石油化工原料和溶劑,其中包括製取乙烯的原料(輕油),以及石油芳烴和各種溶劑油。
二、石油產品的質量要求
(一)汽油
汽油可用作點燃式發動機(簡稱汽油機)的燃料。對汽油的主要使用要求有:具有足夠的蒸發性以形成可燃混合氣;燃燒平穩,不產生爆震現象;儲存安定性好,生成膠質的傾向小;對發動機無腐蝕作用,排出的污染物少。
1.汽油的蒸發性
當汽油具有良好的蒸發性時,在發動機氣缸內,它就能迅速汽化並與空氣形成均勻的可燃混合氣,進入氣缸後燃燒較完全,使發動機能正常運轉。如果汽油的蒸發性太差,就不能在氣缸中完全汽化,使發動機功率降低,還會造成啟動和加速的困難。反之,如果汽油的蒸發性太強,則汽油在導油管中就已汽化而形成氣阻現象,最終造成供油不足,氣阻現象在夏季更容易發生。
2.汽油的抗爆性
汽油在發動機中燃燒異常時,會出現機體強烈震動,並發出很響的金屬敲擊聲,導致發動機功率下降,排氣管冒黑煙,嚴重時導致機件的損壞,這種現象稱為爆震。爆震對汽油機的危害較大。爆震現象產生的原因主要有兩個:一是與燃料性質有關。如果燃料很容易氧化,形成的過氧化物不易分解,自燃點低,就很容易產生爆震。二是與發動機工作條件有關。如果發動機的壓縮比過大,氣缸壁溫度過高,或操作不當,都易引起爆震現象。衡量燃料是否易於發生爆震的性質稱為抗爆性。汽油抗爆性用辛烷值表示。辛烷值又分為研究法辛烷值(ROH)和馬達法辛烷值(MON),通常使用研究法辛烷值。汽油的辛烷值越高,其抗爆性越好。汽油的辛烷值需在專門的儀器中測定。汽油的抗爆性取決於其化學組成。對於同族烴類,其辛烷值隨相對分子質量的增大而降低。當相對分子質量相近時,各族烴類中,正構烷烴的辛烷值最低,環烷烴、烯烴較高,高度分支的異構烷烴和芳香烴(簡稱芳烴)的辛烷值最高。目前我國車用汽油的主要組分是催化裂化汽油,因其含有較多的芳烴、異構烷烴和烯烴,所以抗爆性較好。
3.汽油的安定性
汽油的安定性是指汽油抗氧化的能力。安定性不好的汽油,在儲存和輸送過程中易發生氧化,生成膠質,使汽油的顏色變深,甚至會產生一些膠狀物、沉澱物。汽油的安定性差會嚴重影響發動機的正常工作。例如,在油箱、濾網、汽化器中形成黏稠的膠狀物,嚴重時會影響供油;沉積在進氣、排氣閥門上會結焦,導致閥門關閉不嚴等。
影響汽油安全性的最根本原因是它的化學組成。汽油中的烷烴、環烷烴和芳烴在常溫下都不易發生氧化反應,而其所含的各種不飽和烴則易發生氧化和疊合等反應,從而生成膠質。所以,汽油中所含有的不飽和烴是導致其安定性差的主要原因。
除不飽和烴外,汽油中的硫酚和硫醇等含硫化合物、含氮化合物,也能促進膠質的生成,使汽油在與空氣接觸中顏色變深,甚至生成膠狀物。
直餾汽油餾分不含不飽和烴,所以它的安定性很好;而二次加工得到的汽油餾分(如催化裂化汽油等)由於含有大量不飽和烴以及其他非烴類化合物,導致其安定性較差。
汽油的變質除與其化學組成有關外,還和許多外界條件有關,例如溫度、金屬表面的作用、與空氣接觸面積的大小等。溫度升高,汽油的氧化速度加快,生成膠質的傾向增大;汽油在金屬表面的作用下,不僅顏色易變深,而且生成膠質的速度也加快;燃料與空氣的接觸面積越大,氧化的傾向自然也越大。
鑒於溫度、光照以及與空氣的接觸狀況均對汽油的安定性有明顯的影響,因此在儲存汽油時應採取避光、降溫及減小與空氣的接觸面積等措施。
4.汽油的腐蝕性
汽油中會對金屬產生腐蝕的物質主要有硫及含硫化合物、有機酸和水溶性酸或鹼等。為此汽油在使用和儲運過程中,要控制汽油及其燃燒產物對接觸金屬的腐蝕性。
5.汽油的品種和牌號
我國汽油現按組成和用途不同分為車用汽油、車用乙醇汽油和航空汽油三種,各種汽油均按辛烷值劃分牌號。
車用汽油(國Ⅲ)和車用汽油(國Ⅳ)按研究法辛烷值分為90號、93號和97號三個牌號,車用汽油(國Ⅴ)按研究法辛烷值分為89號、92號、95號和98號四個牌號。車用乙醇汽油按研究法辛烷值分為90號、93號和97號三個牌號。航空汽油按馬達法辛烷值分為75號、95號和100號三個牌號。
(二)柴油
柴油可用作壓燃式發動機(簡稱柴油機)的燃料。我國的柴油產品分為輕柴油和重柴油。輕柴油適用於高速柴油機,重柴油適用於中、低速柴油機。本節主要介紹輕柴油,其使用要求主要有:具有良好的霧化性、蒸發性和燃燒性;良好的流動性,保證燃料供給系統在低溫下能正常供油;良好的儲存安定性和熱安定性;對機件無腐蝕和磨損作用,不含機械雜質。
1.柴油的燃燒性、蒸發性
柴油的燃燒性好是指噴入燃燒室內與高溫空氣形成均勻的可燃混合氣之後,能在較短的時間內發火自燃並正常地完全燃燒。柴油在柴油機工作中也會發生類似汽油機的爆震現象,但產生爆震的原因與汽油機不同。汽油機的爆震是由於燃料太容易氧化,自燃點太低;而柴油機的爆震是由於燃料不易氧化,自燃點太高。因此,汽油機要求自燃點高的燃料,而柴油機要求自燃點低的燃料。柴油的抗爆性用十六烷值表示。我國相關標准中規定普通柴油的十六烷值一般不低於45。
柴油在柴油機氣缸中發火和燃燒都是在氣態下進行的,因此必須先汽化並與空氣形成可燃混合氣後,柴油機才能啟動和正常工作。所以柴油的滯燃期不單是取決於其十六烷值,同時還受其蒸發性的影響。柴油蒸發速度的快慢,由燃燒室內空氣溫度的高低和柴油餾分的組成所決定。溫度越高,輕餾分越多,則蒸發速度越快。柴油機的轉速越快,它的每一工作循環的時間越短,要求柴油的蒸發速度越快,所用的餾分也就應越輕。如柴油的餾分過重,則蒸發速度太慢,從而使燃燒不完全,導致功率下降、油耗增大以及潤滑油被稀釋而加重磨損。若柴油的餾分過輕,則由於蒸發速度太快而使發動機氣缸壓力急劇上升,從而導致柴油機的工作波動很大。
2.柴油的流動性
柴油的黏度過小時,易從高壓油泵的柱塞和泵筒之間的間隙中漏出,因而會使噴入氣缸的燃料減少,造成發動機功率下降。同時,柴油的黏度越小,霧化後液滴直徑就越小,噴出的油流的射程也越短,不能與氣缸中全部空氣均勻混合,因而會造成燃燒不完全。柴油的黏度過大,易造成供油困難,同時,噴出的油滴的直徑過大,油流的射程過長,使油滴的有效蒸發面積減小,蒸發速度減慢,這樣也會使混合氣組成不均勻、燃燒不完全。
柴油的低溫流動性不僅關繫到柴油機燃料供給系統在低溫下能否正常供油,而且與柴油在低溫下的儲存、運輸等作業能否正常進行有密切的聯系。柴油的低溫流動性與其化學組成有關,其中正構烷烴的含量越高,則低溫流動性越差。我國評定柴油低溫流動性能的指標為凝點(或傾點)和冷濾點。
3.柴油的安定性、腐蝕性和潔凈度
柴油的安定性一般是用總不溶物和10%蒸余物殘炭來評定的。安定性差的柴油在儲存中顏色易變深,甚至產生沉澱,嚴重時會造成噴油嘴和濾清器堵塞等,並導致氣缸中沉積物增加、磨損加重。柴油的安定性取決於其化學組成。二烯烴、多環芳烴和含硫、含氮化合物都是不安定組分,能使發動機中沉積物顯著增加。因此,必須通過各種精製方法除去這些有害化合物。
柴油中含硫化合物對發動機的工作壽命影響很大,其中活性含硫化合物(如硫醇等)對金屬有腐蝕作用。含硫化合物在氣缸內燃燒後生成的SO2和SO3,不僅會嚴重腐蝕高溫區的零部件,而且還會與氣缸壁上的潤滑油起反應,加速形成漆膜和積炭。同時,柴油機排出尾氣中的氧化硫還會污染環境。因此,為了保護環境及降低發動機腐蝕,GB 252-2011《普通柴油》中規定柴油的含硫量不大於0.035%。隨著環保要求的提高,柴油的含硫量指標還會進一步降低。
為防止腐蝕,在技術要求中還要求柴油中不含有水溶性酸或鹼,並對其酸度進行限定。
精製柴油在儲存、運輸等過程中有可能混入水分和機械雜質。柴油中如有較多的水分,在燃燒時會降低柴油的發熱值,在低溫下會結冰,使柴油機的燃料供給系統堵塞。而機械雜質的存在除了會引起油路堵塞外,還可能加劇噴油泵和噴油器中精密零件的磨損。因此,在輕柴油的質量標准中規定水分含量不大於痕跡(0.03%),並不允許存在機械雜質。
4.柴油牌號
我國普通柴油按凝點可劃分為10號、5號、0號、-10號、-20號、-35號和-50號七個牌號;車用柴油按凝點可劃分為5號、0號、-10號、-20號、-35號和-50號六個牌號。如-10號表示該牌號柴油凝點不高於-10℃。
殘渣型柴油機燃料按100℃的運動黏度劃分為F-RMA10、F-RMB10、F-RMC10、F-RMD15、F-RME25、F-RMF25、F-RMG35、F-RMH35、F-RMK35、F-RMH45、F-RMK45、F-RML45、F-RMH55、F-RMK55、F-RML55等牌號。例如F-RMA10是指該油品在100℃時的運動黏度不大於10.0mm2/s。
(三)潤滑油
用於機械設備的潤滑材料很多,但應用較廣的是從石油中得到的潤滑油和潤滑脂,其中以潤滑油用量最大。
潤滑油的主要作用是:減少機械設備在運轉時的摩擦阻力;帶走摩擦時產生的熱量,沖洗設備磨損的金屬碎屑;隔絕腐蝕性的物質,保護設備金屬表面。
潤滑油對不同機械設備有不同的質量要求,其品種多種多樣,如汽油機油、柴油機油、壓縮機油、冷凍機油、氣缸油、齒輪油、液壓油、機械油、電器用油等。用戶根據實際需要選擇合適的潤滑油。
雖然各種潤滑油的性能要求因使用條件不同而異,但它們有著共同點:
(1)合適的黏度,良好的黏溫性質。黏溫性質是指油黏度隨溫度變化的性質。黏度隨溫度變化越小,黏溫性質越好。例如汽油機油,低溫時油品若變得太稠,發動機難以啟動;高溫時油品若太稀,則不能形成油膜,難以起到潤滑與密封作用。因此,要求潤滑油在低溫時不變稠,高溫時不變稀。
(2)高的抗氧化安定性。潤滑油若使用時間過長,各種金屬的催化作用會加速潤滑油氧化,產生酸性物質和沉積物,從而加速機件或軸承的腐蝕,使發動機的活塞環黏結,堵塞濾清器或油管。絕緣油氧化後,導電性增加。
(3)低的凝點和殘炭。凝點高的潤滑油,在低溫下會有結晶析出,影響油品的流動性。殘炭是指一定量潤滑油在隔絕空氣的情況下,加熱到高溫進行蒸發和分解,生成焦炭的質量百分比。殘炭與油品中的膠質、瀝青質含量有關。殘炭值高,表明潤滑油在高溫下使用易生成膠膜或炭渣,造成設備磨損,密封性變差。
潤滑油的性質與其組成有關。少環、長側鏈烴類化合物組成的潤滑油,具有較高的黏度和良好的黏溫性質,同時,還有較高的抗氧化性。反之,多環、短側鏈組分潤滑油,黏溫性差。潤滑油中含蠟量高時,凝點就高,低溫流動性差;膠質、瀝青質高時,殘炭值高;含硫化物和酸性組分時,腐蝕性強。在潤滑油生產時,應去除掉這些有害組分。
B. 現行中國的石油焦主要有哪幾種都什麼價位
根據石油焦結構和外觀,石油焦產品可分為針狀焦、海綿焦、彈丸焦和粉焦4種: (1)針狀焦:具有明顯的針狀結構和纖維紋理,主要用作煉鋼中的高功率和超高功率石墨電極。由於針狀焦在硫含量、灰分、揮發分和真密度等方面有嚴格質量指標要求,所以對針狀焦的生產工藝和原料都有特殊的要求。 (2)海綿焦:化學活性高、雜質含量低,主要用於煉鋁工業及炭素行業。 (3)彈丸焦或球狀焦:形狀呈圓球形,直徑0.6-30mm,一般是由高硫、高瀝青質渣油生產,只能用作發電、水泥等工業燃料。 (4)粉焦:經流態化焦化工藝生產,其顆粒細(直徑0.1-0.4mm),揮發分高,熱脹系數高,不能直接用於電極制備和炭素行業。 根據硫含量的不同,可分為高硫焦(硫含量3%以上)和低硫焦(硫含量3%以下)。 高硫焦:一般用作水泥廠和發電廠的燃料。 低硫焦:可作為供鋁廠使用的陽極糊和預焙陽極以及供鋼鐵廠使用的石墨電極。其中高品質的低硫焦(硫含量小於0.5%)可用於生產石墨電極和增炭劑。一般品質的低硫焦(硫含量小於1.5%)常用於生產預焙陽極。而低品質石油焦主要用於冶煉工業硅和生產陽極糊。 石油焦按照硫含量、揮發分和灰分等指標的不同,分為3個牌號,每個牌號又按質量分為A、B兩種。 1 號焦適用於煉鋼工業中製作普通功率石墨電極,也適用於煉鋁業作鋁用碳素;
2 號焦用作煉鋁工業中電解槽 (爐 )所用的電極糊和生產電極(碳素); 3 號焦用作生產碳化硅 (研磨材料 )及碳化鈣 (電石),以及其它碳素製品,亦用於製造煉鋁電解槽的陽極底塊及用於高爐碳素襯磚或爐底構築,也可用作燃料。
C. 石油焦味道大什麼原因
原油組份。石油焦由於原油組份導致這個味道大,需要檢查這個組份。石油,地質勘探的主要對象之一,是一種粘稠的、深褐色液體,被稱為「工業的血液」。
D. 為什麼石墨化石油焦裡面有碳化硅
黑碳化硅是以石英砂,石油焦和優質硅石為主要原料,通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介於剛玉和金剛石之間,機械強度高於剛玉,性脆而鋒利。
所以當石油焦中含有少量石英砂,硅石時,遇高溫就會有碳化硅。
石油焦:石油焦(PETroleum
coke)是原油經蒸餾將輕重質油分離後,重質油再經熱裂的過程,轉化而成的產品,從外觀上看,焦炭為形狀不規則,大小不一的黑色塊狀(或顆粒),有金屬光澤,焦炭的顆粒具多孔隙結構,主要的元素組成為碳,佔有80wt%(WT是Weight的英文縮寫就是重量百分含量的意思。5WT%相當於50000PPM((PPM是以百萬計含量。)))以上,其餘的為氫、氧、氮、硫和金屬元素。石油焦具有其特有的物理、化學性質及機械性質,本身是發熱部份的不揮發性碳,揮發物和礦物雜質(硫、金屬化合物、水、灰等)這些指標決定焦炭的化學性質。