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汽油是什么 关于汽油的详细介绍

汽油的英文名为Gasoline(美)/Petrol(英),外观为透明液体,可燃,馏程为30℃至220℃,主要成分为C5~C12脂肪烃和环烷烃类,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90号、93号、95号、97号等牌号。汽油由石油炼制得到的直馏汽油组分、催化裂化汽油组分、催化重整汽油组分等不同汽油组分经精制后与高辛烷值组分经调和制得,主要用作汽车点燃式内燃机的燃料。 2017年10月27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,发动机尾气,汽油在2B类致癌物清单中。 基本信息 中文名:汽油 英文名:Gasoline 密度:0.70-0.78g/cm^3 热值:44000 kJ/kg 安全性:易燃 颜色:黄色透明 气味:芳香味 用途:航空汽油、车用汽油、溶剂汽油

发展沿革

汽油

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。

物化性质

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℃至220℃,空气中含量为74~123克/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:

【化学式】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/cm^3

【外观】透明

【气味】芳香味

【安全性描述】易燃

【热值】44000 kJ/kg

制备

汽油由原油分馏及重质馏分裂化制得。原油加工过程中,蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整、烷基化等单元都产出汽油组分,但辛烷值不同,如直馏汽油辛烷值低,不能单独作为发动机燃料;此外,杂质硫含量也不同,因此硫含量高的汽油组分还需加以脱硫精制,之后,将上述汽油组分加以调合,必要时需加入高辛烷值组分,最终得到符合国家标准的汽油产品。

用途分类

汽油是用量最大的轻质石油产品之一,是引擎的一种重要燃料。

根据制造过程,汽油组分可分为直馏汽油、热裂化汽油(焦化汽油)、催化裂化汽油、催化重整汽油、叠合汽油、加氢裂化汽油、烷基化汽油和合成汽油等。

汽油产品根据用途可分为航空汽油、车用汽油、溶剂汽油三大类。前两者主要用作汽油机的燃料,广泛用于汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林业用飞机等。溶剂汽油则用于合成橡胶、油漆、油脂、香料等生产;汽油组分还可以溶解油污等水无法溶解的物质,起到清洁油污的作用;汽油组分作为有机溶液,还可以作为萃取剂使用。

重要特性

汽油重要的特性为蒸发性、抗爆性、安定性、安全性和腐蚀性。

蒸发性

指汽油在汽化器中蒸发的难易程度。对发动机的起动、暖机、加速、气阻、燃料耗量等有重要影响。汽油的蒸发性由馏程、蒸气压、气液比3个指标综合评定。

①馏程。指汽油馏分从初馏点到终馏点的温度范围。航空汽油的馏程范围要比车用汽油的馏程范围窄。

②蒸气压。指在标准仪器中测定的38℃蒸气压,是反映汽油在燃料系统中产生气阻的倾向和发动机起机难易的指标。车用汽油要求有较高的蒸气压,航空汽油要求的蒸气压比车用汽油低。

③气液比。指在标准仪器中,液体燃料在规定温度和大气压下,蒸气体积与液体体积之比。气液比是温度的函数,用它评定、预测汽油气阻倾向,比用馏程、蒸气压更为可靠。

抗爆性

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。

安定性

指汽油在自然条件下,长时间放置的稳定性。用胶质和诱导期及碘价表征。胶质越低越好,诱导期越长越好,国家标准规定,每100毫升汽油实际胶质不得大于5毫克。碘价表示烯烃的含量。

腐蚀性

腐蚀性是指汽油在存储、运输、使用过程中对储罐、管线、阀门、汽化器、气缸等设备产生腐蚀的特性。用总硫、硫醇、铜片实验和酸值表征。

安全性

汽油安全性能的指标主要是闪点,国家标准严格规定的闪点值为≥55℃。闪点过低,说明汽油中混有轻组分,会对汽油贮存、运输、使用带来安全隐患,还会导致汽车发动机无法正常工作。

汽油牌号

汽油按牌号来生产和销售,牌号规格由国家汽油产品标准加以规定,并与不同标准有关。目前我国国(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)。汽油的牌号是按辛烷值划分的。例如,97号汽油指与含97%的异辛烷、3%的正庚烷抗爆性能相当的汽油燃料。标号越大,抗爆性能越好。应根据发动机压缩比的不同来选择不同牌号的汽油,这在每辆车的使用手册上都会标明。压缩比在8.5-9.5之间的中档轿车一般应使用90号(国IV)汽油,压缩比大于9.5的轿车应使用93号(国IV)汽油。

高压缩比的发动机如果选用低牌号汽油,会使汽缸温度剧升,汽油燃烧不完全,机器强烈震动,从而使输出功率下降,机件受损,耗油及行驶无力。如果低压缩比的发动机用高标号油,就会出现“滞燃”现象,即压缩比最高时还不到自燃点,一样会出现燃烧不完全现象,对发动机也没什么好处。

汽油

此外,国家标准对汽油各种化学成分的含量如苯和烯烃也有严格的规定。烯烃的含量过高,使用过程中会产生胶状物质,聚积在进气歧管及气门导管部位。在发动机处于正常工作温度时,无异常现象;而当发动机熄火冷却一段时间后,这些胶质会把气门粘在气门导管内。这时起动发动机,就 会发生顶气门现象。有毒的苯含量规定不得超过1%。

目前市场上汽油有90、93、97等标号,这些数字代表汽油的辛烷值,也就是代表汽油的抗爆性,与汽油的清洁无关。所谓“高标号汽油更清洁”的纯属误导。按照发动机的压缩比或汽车使用说明书的要求加油,更科学、更经济,并能充分发挥发动机的效率。
  汽车发动机在设计阶段,会根据压缩比设定所用燃油的标号。压缩比是发动机的一个非常重要的结构参数,它表示活塞在下止点压缩开始时的气体体积与活塞在上止点压缩终了时的气体体积之比。从动力性和经济性方面来说,压缩比应该越大越好。压缩比高,动力性好、热效率高,车辆加速性、最高车速等会相应提高。但是受汽缸材料性能以及汽油燃烧爆震的制约,汽油机的压缩比又不能太大。简单地说,高压缩比车使用高标号的燃油。燃油标号越高,油的燃烧速度就越慢,燃烧爆震就越低,发动机需要较高的压缩比;反之,低标号燃油的燃烧速度较快,燃烧爆震大,发动机压缩比较低。 

乙醇汽油

按照我国汽车用乙醇汽油标准,乙醇汽油含有10%的乙醇。

环境影响

健康危害

侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。

急性中毒:对中枢神经系统有麻醉作用。轻度中毒症状有头晕、头痛、恶心、呕吐、步态不稳、共济失调。高浓度吸入出现中毒性脑病。极高浓度吸入引起意识突然丧失、反射性呼吸停止。可伴有中毒性周围神经病及化学性肺炎。部分患者出现中毒性精神病。液体吸入呼吸道可引起吸入性肺炎。溅入眼内可致角膜溃疡、穿孔,甚至失明。皮肤接触致急性接触性皮炎,甚至灼伤。吞咽引起急性胃肠炎,重者出现类似急性吸入中毒症状,并可引起肝、肾损害。

慢性中毒:神经衰弱综合征、植物神经功能症状类似精神分裂症。皮肤损害。

毒理学资料及环境行为

毒性:属低毒类。

急性毒性:LD5067000mg/kg(小鼠经口);LC50103000mg/m^3,2小时(小鼠吸入)

刺激性:人经眼:140ppm(8小时),轻度刺激。

亚急性和慢性毒性:大鼠吸入3g/m^3,12-24小时/天,78天(120号溶剂汽油),未见中毒症状。大鼠吸入2500mg/m^3,130号催化裂解汽油,4小时/天,6天/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。

燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。

环境标准

中国(TJ36-79) 车间空气中有害物质的最高容许浓度 350mg/m3[溶剂汽油]

中国(待颁布) 饮用水源中有害物质的最高容许浓度 0.3mg/L

前苏联(1975) 污水中有机物最大允许浓度 3mg/L

产品标准

汽油质量的主要控制指标包括:抗爆性(研究法辛烷值、马达法辛烷值、抗爆指数)、硫含量、蒸汽压、烯烃含量、芳烃含量、苯含量、腐蚀、馏程等。2014年1月起全国通用车用汽油国IV标准。国家质检总局和国家标准委发布第V阶段车用汽油强制性国家标准。计划2016年底全国执行。硫含量是车用汽油中最关键的环保指标,为进一步减少汽车污染物排放,国V标准将硫含量指标限值由第四阶段的50ppm降为10ppm,降低了80%。锰对人体健康具有潜在风险,对车辆排放控制系统也会产生不利影响。国V标准采取预防的原则,将锰含量指标限值由第四阶段的8mg/L降低为2mg/L,规定不得人为加入。为了进一步降低汽油蒸发排放造成的光化学污染,减少汽车发动机进气系统沉积物,国五标准将烯烃含量由第四阶段的28%降低到24%。由于降硫、禁锰引起的辛烷值减少,第V阶段车用汽油牌号由90号、93号、97号分别调整为89号、92号、95号;同时考虑汽车工业发展的趋势,在标准的附录中增加了98号车用汽油的指标要求。

第五阶段车用汽油国家标准主要指标与欧洲现行标准水平相当,满足了我国第五阶段汽油车污染物排放标准的要求。根据发改委、财政部、环保部等七部门发布关于印发《加快成品油质量升级工作方案》通知, 扩大车用汽、柴油国五标准执行范围。2016年1月1日起,我国东部地区全面供应符合国五标准的车用汽油(含E10乙醇汽油)。2017年1月1日起,全国全面供应符合国五标准的车用汽油(含E10乙醇汽油),同时停止国内销售低于国五标准车用汽油。 [4] 

应急处理

泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入,切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。或在保证安全的情况下,就地焚烧。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

防护措施

呼吸系统防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。

眼睛防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可戴化学安全防护眼镜。

身体防护:穿防静电工作服。

手防护:戴防苯耐油手套。

其它:工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。

急救措施

皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。

眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

食入:给饮牛奶或用植物油洗胃和灌肠。就医。

灭火方法:喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:泡沫、干粉、二氧化碳。用水灭火无效。

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