燃料油是輕質(zhì)石油產(chǎn)品的一類,由天然石油或人造石油經(jīng)分餾或裂化而得。主要用作柴油機(jī)的燃料,也可用于船舶鍋爐和加熱爐的燃料等。
按其使用場(chǎng)合可分為陸用、船用、航空用等三類。具有較高的抗爆性能,并在低溫時(shí)仍能保持一定的粘度,因此廣泛用作蒸汽機(jī)車、鐵路機(jī)車、船艦以及工業(yè)中壓縮機(jī)的液體燃料。燃料油也叫重油、渣油,為黑褐色粘稠狀可燃液體,其特點(diǎn)是粘度大,含非烴化合物、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)多,廣泛用于 船舶鍋爐燃料、加熱爐燃料、冶金爐和其它工業(yè)爐燃料。燃料油主要技術(shù)指標(biāo)有粘度、含硫量、閃點(diǎn)、水、灰分、和機(jī)械雜質(zhì)。
1.機(jī)械雜質(zhì):指石油或石油產(chǎn)品中不溶于油和規(guī)定溶劑的沉淀或懸浮物,如泥砂、塵土、鐵屑、纖維和某些不溶性鹽類。對(duì)輕油來(lái)說(shuō),機(jī)械雜質(zhì)會(huì)堵塞油路,促使生膠或腐蝕;對(duì)鍋爐燃料,會(huì)堵塞噴嘴,降低燃燒效率,增加燃料消耗;對(duì)潤(rùn)滑油,則會(huì)破壞油膜,增加磨損,堵塞油過(guò)濾器,促進(jìn)生成積炭等。
2.餾程:在標(biāo)準(zhǔn)條件下,蒸餾石油所得的沸點(diǎn)范圍稱為“餾程”。即是在一定溫度范圍內(nèi)該石油產(chǎn)品中可能蒸餾出來(lái)的油品數(shù)量和溫度的標(biāo)示。主要用來(lái)判定油品輕、重餾分組成的多少,控制產(chǎn)品質(zhì)量和使用性能等。
3.氧化安定性(柴油):氧化安定性是指柴油在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中,在空氣和少量水存在的情況下,生成沉淀物和膠質(zhì)的趨勢(shì)。如果氧化安定性不好,生成的沉淀就會(huì)使過(guò)濾器堵塞,在燃燒室形成大量積炭,使柴油噴射系統(tǒng)形成漆膜并使活塞環(huán)黏滯和加大磨損。其物性指標(biāo)用總不溶物( mg/100mL)來(lái)表示。柴油的安定性取決于其化學(xué)組成。二烯烴、多環(huán)芳烴和含硫、含氮化合物都是不安定性成分,他們能使發(fā)動(dòng)機(jī)中沉積物的數(shù)量顯著增加。因此,必須通過(guò)各種精制方法減少這些化合物的含量。
4.十六烷指數(shù):十六烷值指數(shù)是表示柴油在發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)火性能的計(jì)算值,該值是從柴油的標(biāo)準(zhǔn)密度和50%的餾出溫度通過(guò)公式計(jì)算而得出,是理論值,一般在沒(méi)有十六烷值機(jī)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時(shí)采用
5.殘?zhí)?10%殘?zhí)浚褐赣推吩谝?guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下受熱蒸發(fā)、裂解和燃燒形成的焦黑色殘留物。(輕質(zhì)燃料油、柴油做10%殘?zhí)迹?br>
6.灰分:在高溫時(shí),發(fā)生一系列物理和化學(xué)變化,最后有機(jī)成分揮發(fā)逸散,而無(wú)機(jī)成分(主要是無(wú)機(jī)鹽和氧化物)則殘留下來(lái),這些殘留物稱為灰分。
7.水分:水會(huì)腐蝕設(shè)備零件,并將溶解在水中的鹽帶入汽缸而造成結(jié)炭,增加汽缸磨損。重質(zhì)燃料油中若有過(guò)量的水分容易導(dǎo)致熄 火。水的存在還會(huì)加速油品的氧化和膠化。同時(shí),由于水蒸發(fā)時(shí)吸收熱量,降低了油品的發(fā)熱量。
8.硫:硫的影響在于它燃燒后生成SO2和SO3.遇到水分生成酸性氣,如H2SO4.當(dāng)溫度低于露點(diǎn)溫度時(shí),就會(huì)凝聚 在金屬表面產(chǎn)生腐蝕,即低濕腐蝕。SO2和SO3與鈉,鉀等金屬元素結(jié)合,形成堿金屬硫酸鹽,而且SO3在燃?xì)庵心芪轿⒘;曳?,膠附在金屬表面,并繼續(xù)膠住一些浮游的灰粘,形成沉積層,降低金屬局部導(dǎo)熱效率,使沉積處的表面溫度相應(yīng)地迅速增高。因而聚集了沉積物,導(dǎo)致對(duì)金屬的腐蝕,即所謂高溫腐蝕。
9.傾點(diǎn):低溫性能指標(biāo),指油品在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,被冷卻的試樣能夠流動(dòng)的最低溫度。
10.凝點(diǎn):低溫性能指標(biāo),指油品在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,被冷卻的試樣油面不再移動(dòng)時(shí)的最高溫度。
11.冷濾點(diǎn):指在規(guī)定條件下,當(dāng)試油通過(guò)過(guò)濾器每分鐘不足20ml時(shí)的最高溫度。
12.熱值:?jiǎn)挝毁|(zhì)量(或體積)的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量,需要水分和硫含量結(jié)果算出。
13.總沉淀物(1h/24h化學(xué)老化):是指在規(guī)定條件下,不溶于特定溶劑的沉淀狀物質(zhì)。沉淀物中可包括有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。油品中的沉淀物會(huì)加劇設(shè)備磨損和噴油嘴堵塞;沉淀物可在儲(chǔ)存罐中、過(guò)濾器濾網(wǎng)上或設(shè)備積累,造成油料從油罐到燃燒器流通不暢。加速總沉淀物及潛在總沉淀物則反映了燃料油在貯存或使用過(guò)程中發(fā)生沉淀物析出的傾向,可用來(lái)預(yù)測(cè)油品在貯存或使用過(guò)程中的穩(wěn)定性。
14.瀝青質(zhì):瀝青質(zhì)是一種由多種復(fù)雜高分子碳?xì)浠衔锛捌浞墙饘傺苌锝M成的復(fù)雜混合物。
15.酸值(酸度):中和1克試油中的酸性物質(zhì)所需氫氧化鉀的毫克數(shù)謂之酸值。酸值高的燃料偶爾會(huì)加速船用發(fā)動(dòng)機(jī)的損壞。這樣的損害主要發(fā)生在燃油噴射設(shè)備內(nèi)部。
16.相容性:是指共混物各組分彼此相互容納,形成宏觀均勻材料的能力(這里主要是重油和柴油相容)。
16.紅外光譜分析:快速測(cè)定油品成分的主要手段
17.CCAI:計(jì)算碳芳烴指數(shù)(CCAI),通過(guò)燃油密度和運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)算得出,它反映燃油的點(diǎn)火延遲程度,但不反映燃油的整體燃燒特 性。通過(guò)規(guī)定CCAI,可避免因燃油密度與粘度異常的相關(guān)性而延長(zhǎng)點(diǎn)火延遲。
18.元素分析(Al+Si):原油加工過(guò)程中,經(jīng)過(guò)催化裂化流程后,加入的催化劑微粒為硅和鋁的化合物。經(jīng)循環(huán)使用,再回收后,約有5%左右的微 粘殘留在渣油中。殘留在油品中的這些催化劑微粒細(xì)小,既硬又脆,進(jìn)入燃油系統(tǒng)后會(huì)對(duì)高壓油泵柱塞和套筒造成異常磨損甚至?xí)?,還會(huì)使噴油器異常磨損,造成噴油霧化不良。同時(shí)也會(huì)造成缸套,活塞環(huán),排氣閥等異常磨損。
19.色度:它反映的是顏色的色調(diào)和飽和度??梢苑从秤推费趸潭?。
20.銅片腐蝕:主要測(cè)定油品有無(wú)腐蝕金屬的活性硫化物和元素硫
21. 密度:密度是計(jì)算裝載量和進(jìn)行貿(mào)易量交接換算的指標(biāo)。由于密度大小與燃料油的化學(xué)成分和餾分組成有關(guān),一般而言,密度過(guò)高的燃料油,其質(zhì)量熱值相對(duì)較低。
22.運(yùn)動(dòng)粘度:供貨一般以此粘度為規(guī)格劃分。粘度直接影響輸送性能和柴油機(jī)的噴油霧化效果。粘度過(guò)高,增大泵送沿程阻力,影響噴油油束的形狀,造成霧化不良,不能與空氣均勻混合,以致燃燒不良。粘度過(guò)低,油束角度太大,同樣不能噴射到設(shè)計(jì)的 位置與空氣良好混合,也會(huì)造成燃燒不完全,功率下降。船舶上一般根據(jù)燃油系統(tǒng)各單元的要求進(jìn)行加溫,使之達(dá)到合適的粘度。
23.閉口閃點(diǎn):閃點(diǎn)是鑒定油品發(fā)生火災(zāi)危險(xiǎn)性的指標(biāo)。閃點(diǎn)愈低,火災(zāi)危險(xiǎn)性愈大。按標(biāo)準(zhǔn),閃點(diǎn)不低于60,否則就不能裝船使用。
24.硫化氫:硫化氫劇毒,標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定其限值為2mg/kg的目的是降低工作人員因暴露于含硫化氫氣體環(huán)境中而存在的風(fēng)險(xiǎn)。
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