汽油
汽油,外观为透明液体,主要是由C4~C10各族烃类组成,按辛烷值分为90号、93号、97号三个牌号。具有较高的辛烷值和优良的抗爆性,用于高压缩比的汽化器式汽油发动机上,可提高发动机的功率,减少燃料消耗量;具有良好的蒸发性和燃烧性,能保证发动机运转平稳、燃烧完全、积炭少;具有较好的安定性,在贮运和使用过程中不易出现早期氧化变质,对发动机部件及储油容器无腐蚀性。
1、发展
在19世纪的大部分时间内,煤油是标准的点灯用燃料。当时的石油冶炼依赖简单的蒸馏过程,将石油中沸点不同的成分分离出来。煤油的沸点较高,很容易同沸点较低的汽油以及其他杂质分离开来。煤油成为原油炼制的主要产品,而汽油和其他成分则往往被白白烧掉。到20世纪前20年,研究人员发现,内燃机采用汽油这样的轻型燃料,反而运转得更好。但采用蒸馏法,仅能从原油中提炼出20%的汽油。尽管美国石油勘探人员在宾夕法尼亚州、印第安纳州、奥克拉荷马州及德克萨斯州打出很多油井,但冶炼汽油的低效率,极大地阻碍了汽车工业的发展。
汽油
美国“标准石油公司”的两名工程师,威廉姆·伯顿(公司副总裁)和罗伯特·哈姆福瑞斯(实验室主任)解决了提炼汽油的低效率问题。他们对蒸馏法进行了改进,在其标准加热过程中增大压力,将煤油“裂解”成汽油。这种“热裂解”工艺使汽油的冶炼效率增加了一倍,出油率达到40%。1913年,伯顿获得了有关这一工艺的专利。美国生产的汽油从此赶上了汽车需求的步伐。随生产技术的发展,汽油品质获得提高。汽油具有良好的蒸发性和燃烧性,能保证发动机运转平稳、燃烧完全、积炭少;具有较好的安定性,在贮运和使用过程中不易出现早期氧化变质,对发动机部件及储油容器无腐蚀性;减少燃料消耗量。市场上所见到的97号、98号汽油产品执行的产品标准均为企业标准。与GB17930-1999标准所属产品相比,具有更高的辛烷值和优良的抗爆性,用于高压缩比的汽化器式汽油发动机上,可提高发动机的功率,汽油作为有机溶液,还可以作为萃取剂使用,作为萃取剂最广泛的应用为国内大豆油主流生产技术:浸出油技术。浸出油技术操作方法为将大豆在6号轻汽油中浸泡后再榨取油脂,然后经过一系列加工过后形成大豆食用油。
2、性状
汽油为无色液体(为方便辨识不同辛烷值的汽油,有时会加入不同颜色),具特殊臭味。易挥发。易燃。主要成分为C4~C12脂肪烃和环烃类,并含少量芳香烃和硫化物。
汽油为油品的一大类,是四碳至十二碳复杂烃类的混合物,为无色至淡黄色的易流动液体,馏程为30℃至205℃,空气中含量为74~123克/立方米时遇火爆炸。乙醇汽油含10%乙醇,其余为汽油。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。汽油的密度因季节气候不同会有略微变化,平均如下:90#汽油的平均密度为0.72g/ml;93#汽油的密度为0.725g/ml;97#汽油的密度为0.737g/ml。
3、制备
由石油分馏或重质馏分裂化制得。原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整等过程都产生汽油组分。但从原油蒸馏装置直接生产的直馏汽油,不单独作为发动机燃料,而是将其精制、调配,有时还加入添加剂(如抗爆剂四乙基铅)以制得商品汽油。
4、分类用途
用量最大的轻质石油产品之一,是引擎的一种重要燃料。根据制造过程可分为直馏汽油、热裂化汽油、催化裂化汽油、重整汽油、焦化汽油、叠合汽油、加氢裂化汽油、裂解汽油和烷基化汽油、合成汽油等。根据用途可分为航空汽油、车用汽油、溶剂汽油等三大类。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。溶剂汽油则用于橡胶、油漆、油脂、香料等工业。汽油还可以溶解油污等水无法溶解的物质。可以起到清洁油污的作用。汽油作为有机溶液,还可以做为萃取剂使用。
5、重要性能
最重要的性能为蒸发性、抗爆性、安定性和腐蚀性。
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。辛烷值是这样规定的:异辛烷的抗爆性较好,辛烷值定为100;正庚烷的抗爆性差,辛烷值定为0。汽油辛烷值的测定是以异辛烷和正庚烷为标准燃料,使其产生的爆震强度与试样相同,标准燃料中异辛烷所占的体积百分数就是试样的辛烷值。辛烷值高,抗爆性好。汽油的等级是按辛烷值划分的。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。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。提高汽油辛烷值主要靠增加高辛烷值汽油组分,但也通过添加四乙基铅等抗爆剂实现。
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,碘价表示烯烃的含量。
腐蚀性
用总硫、硫醇、铜片和酸值表征。
6、环境影响
健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害: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。
7、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
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