汽油

2023-01-06 17:10
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汽油,是从石油里分馏、裂解出来的具有挥发性、可燃性的烃类混合物液体,可用作燃料。外观为透明液体,可燃,馏程为30℃220℃,主要成分为C5C12脂肪烃和环烷烃,以及一定量芳香烃,汽油具有较高的辛烷值(抗爆震燃烧性能),并按辛烷值的高低分为89号、90号、92号、93号、95号、97号、98号等牌号,20121月起,汽油牌号90号、93号、97号修改为89号、92号、95号。

20171027日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,汽油在2B类致癌物清单中。

 

发展历史

19世纪中,人们还没有认识到汽油的重要性,当时大量使用的是点灯用煤油。那时的石油炼制依赖简单的蒸馏过程,将石油中沸点不同的成分分离出来。煤油组分的沸点较高,点灯时使用安全,成为原油炼制的主要产品,而汽油和其他成分则往往被当作燃料烧掉。到了19世纪中后期,创制成功使用汽油的内燃机, 1886年汽油机作为汽车动力运行成功,由此,汽油的重要性与日俱增。但采用蒸馏法,仅能从原油中提炼出20%的汽油。1911年,美国标准石油公司解决了汽油收率低的问题,采用威廉姆·伯顿和罗伯特·哈姆福瑞斯发明的热裂化工艺,将重质的瓦斯油加热裂化为轻质的汽油等馏分,从而整体提高了汽油收率,热裂化工艺在1913年获得了美国专利授权。随后的催化裂化工艺比热裂化工艺进一步提高了汽油收率,而且辛烷值更高。

202311日起, 国六B(或称国VIB) 标准车用汽油全国上线,我国汽油全面进入国六B时代。

 

理化性质

汽油在常温下为无色至淡黄色的易流动液体,很难溶解于水,易燃,馏程为30℃205℃,空气中含量为74123/立方米时遇火爆炸。汽油的热值约为44000kJ/kg(燃料的热值是指1kg燃料完全燃烧后所产生的热量)。 物化性质具体如下:

成分:五碳至十二碳烃类(碳氢化合物)混合物

水溶性:不溶于水

密度:0.70-0.78 g/cm3

外观:透明

气味:芳香味

安全性描述:易燃

热值:44000 kJ/kg

 

重要特性

汽油重要的特性为蒸发性、安定性、抗爆性、腐蚀性和清洁性。

蒸发性

汽油在发动机气缸内,必须要迅速气化并与空气形成均匀 的可燃混合气,这主要是由汽油的本身蒸发性所决定。 反映蒸发性的主要指标是馏程和饱和蒸气压。

① 馏程能大体上表示汽油的沸点范围和蒸发性能,一般用馏程 的10%50%90%点馏出温度和终馏点来反映不同工作条件下汽油的汽化性能。我国车用汽油质量标准要求10%馏出温度≯70℃50%馏出温度≯120℃90%馏出温度≯190℃,终馏点≯205℃

② 饱和蒸气压是衡量汽油在汽油机燃料供给系统中是否易于产生气阻的指标,同时还可相对地衡量汽油在储存运输中的损耗倾向。蒸气压越大,蒸发性越强,易于冷启动;同时产 生气阻倾向增大,蒸发损失增大。

安定性

汽油在常温和液相条件下抵抗氧化的能力称为汽油的氧化安定性,简称安定性。评定汽油安定性的指标分为碘值、实际胶质、诱导期。

指汽油在各种使用条件下抗爆震燃烧的能力。车用汽油的抗爆性用辛烷值表示。辛烷值越高,抗爆性越好。汽油抗爆能力的大小与化学组成有关。带支链的烷烃以及烯烃、芳烃通常具有优良的抗爆性。规定异辛烷的辛烷值为100,抗爆性好;正庚烷的辛烷值为0,抗爆性差。汽油辛烷值由辛烷值机测定。高辛烷值汽油可以满足高压缩比汽油机的需要。汽油机压缩比高,则热效率高,可以节省燃料。提高汽油辛烷值主要靠增加高辛烷值汽油组分,但也通过添加MTBE等抗爆剂来实现。汽油的牌号是按辛烷值划分的。

抗爆性

衡量燃料是否易于发生爆震的性质称为抗爆性,汽油抗爆性通过辛烷值(RON)表示。汽油的辛烷值越高,抗爆性就越好。对同族烃类,碳数小,抗爆性好,辛烷值高。碳数相同的各族烃,辛烷值由大到小的顺序为芳香烃>异构烷烃和异构烯烃>正构烯烃及环烷烃>正构烷烃。同一原油的不同直馏馏分,馏分越轻,辛烷值越高; 不同原油沸程相同的馏分,化学组成不同,辛烷值不同。

腐蚀性

汽油腐蚀性与硫及含硫化合物、有机酸、水溶性酸或碱有关。

清洁性

汽油常常含有机械杂质和水分。机械杂质会造成油路堵塞,磨损加剧等严重后果。水分混入汽油中,会加速汽油的氧化,并与汽油中低水分子有机酸生成酸性水溶液而腐蚀金属,低温时易结冰形成冰粒堵塞油路。所以车用汽油中应严格控制机械杂质和水分混入。

 

汽油牌号

我国车用汽油有含铅和无铅两种。其牌号均是按照研究法辛烷值(RON)划分的,汽油牌号中的数字就是辛烷值。不论是有铅汽油还是无铅汽油,都以研究法辛烷值来划分油料牌号,只要油料牌号相同,其抗爆性是相同的。只不过有铅汽油采用四乙基铅为抗爆剂,而无铅汽油采用无铅抗爆剂,对环境污染小。随着新的汽车排放控制标准的实施,对汽车燃料的品质要求发生很大的变化。

我国国(IV)的汽油牌号有3个,分别为90号、93号、97号。国(V)分别为89号、92号、95号(附录中有98号)。选择汽油主要根据汽车使用说明书的要求,以正常条件下发动机不发生爆燃为前提,选择适当牌号的车用汽油。传统强调的按压缩比的高低选择汽油的关系已越来越模糊,因为影响发动机爆燃的因素除压缩比外,还有其他因素,且当今汽车发动机结构正在不断趋于完善,电控系统可自动调节点火提前角,使发动机的点火提前角工作在最佳值,消除了爆震。

 

环境影响

健康危害

侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。

慢性中毒、引发呼吸道黏膜的炎症、急性中毒等。

① 汽油为麻醉性有毒物质,对中枢神经系统有麻醉作用。轻度中毒症状有共济失调、头晕、恶心呕吐等。

② 重度中毒则为吸入高浓度汽油蒸气后,表现为中毒性脑病,少数可产生脑水肿,出现颈项强直、面色潮红、脉搏波动和呼吸浅快;吸入极高浓度汽油后可引起突然意识伤失,反射性呼吸停止而死亡。

③ 平时注意驾驶室底部密封以减少发动机的汽油向驾驶室扩散外,还应注意行车时多打开专车窗,通风换气,降低驾驶室内的汽油浓度。

④ 汽油对皮肤有去脂作用,司机在修理汽车时,经常接触汽油,很容易引起皮肤干燥皲裂、角化和慢性皮炎;用嘴吸汽油又容易引起急性肺炎。因此,司机在接触汽油后,应及时将接触部位清洗干净,以便减少汽油对皮肤的损害,更要杜属绝用嘴吸汽油的不良习惯。

毒理学资料及环境行为

毒性:属低毒类。

急性毒性:LD50 67000mg/kg(小鼠经口);LC50103000mg/m32小时(小鼠吸入)

刺激性:人经眼:140ppm8小时),轻度刺激。

亚急性和慢性毒性:大鼠吸入3g/m312-24小时/天,78天(120号溶剂汽油),未见中毒症状。大鼠吸入2500mg/m3130号催化裂解汽油,4小时/天,6/周,8周,体力活动能力降低,神经系统发生机能性改变。

危险特性:极易燃烧。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。

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