汽车参赛课件 汽车燃料

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1、模块一汽车燃料参赛选手：*****·燃料是指能将化学能通过化学反应（燃烧）转变为热能的物质，其来源大部分来自石油。·汽车燃料主要指汽油机（点燃式发动机）用燃料和柴油机（压燃式发动机）用燃料，它们是当前汽车运行的主要动力来源。·就世界范围而言，最成功的代用燃料是液化石油气（LPG）和压缩天然气（CNG）。·现在对电动汽车（见图1-1）的研究和推广力度也越来越大。课题一车用汽油课题二车用柴油课题三汽车新能源课题一车用汽油【基础知识】一、石油的组成及石油的炼制方法·石油，也称原油，是一种黏稠的、深褐色（有时略呈绿色）液体。1．石油的组成（1）元素组成。·其中所含的化学元素主要有碳、氢、硫

2、、氧和氮5种。·其中碳含量为83%～87%，氢的含量为l1%～14%，硫、氧、氮3种元素的含量为l%～4%。·原油中也含有少量其他元素如镍、钒、铁、钾、钠、钙、镁、铜、铝、氯、碘、磷、砷、硅等，但合计含量极微，一般在0.003%以下。（2）石油的烃类组成。·烃是指仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物。·但组成石油的多为烷烃、环烷烃和芳香烃3类，少数原油中含有烯烃。（3）非烃类组成。·石油中的非烃类物质对原油加工和产品质量会带来不利影响，是燃料和润滑油的有害成分。·非烃类物质主要有含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物和胶质及沥青质。2．石油的炼制方法（1）常压、减压蒸馏。·将原油加热气化

3、，经分馏、冷凝和冷却，从而得到几个不同馏分的过程，叫做蒸馏过程，如图1-2所示。·它包括常压蒸馏和减压蒸馏两个阶段。·在蒸馏塔内的压力与大气压力相同的条件下对原油进行的蒸馏叫做常压蒸馏。·常压蒸馏的目的是从原油中分离出汽油、煤油和柴油馏分。·在减低蒸馏塔内压力的条件下对常压蒸馏剩余重油进行的蒸馏叫做减压蒸馏。·减压蒸馏主要用于生产润滑油，因为润滑油馏分是由沸点较高的烃组成，要使这些烃气化，必须提高加热温度，但当提高到450℃以上时，高沸点烃就会裂解为低沸点烃，同时发生缩合反应生成焦炭。（2）燃料油的生产。·目前主要采用各种二次加工工艺来提高石油的加工深度和产品质量，二次加工可分为转

4、化工艺和精制工艺两类。①转化工艺。·转化工艺主要包括催化裂化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整和烷基化。催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的，是提高原油加工深度，生产优质汽油、柴油最重要的工艺操作。加氢裂化是在高温、高压、有氢气和催化剂的作用下进行反应，把重质原料转化成汽油、煤油、柴油和润滑油。延迟焦化是在较长反应时间下，使原料深度裂化，以生产固体石油焦炭为主要目的，同时获得气体和液体产物。催化重整（简称重整）是在催化剂和氢气作用下，将常压蒸馏所得的轻汽油转化成含芳烃较高的重汽油的过程。烷基化是在催化剂作用下，烷烃和烯烃的化学加成反应（称烷基化），它以异丁烷和丁烯烷等为主要原料

5、，目前我国生产的工业异辛烷可作为汽油组分使用，以提高抗爆性。②精制工艺。·精制工艺主要包括酸碱精制和加氢精制两步。酸碱精制是在电场作用下，进行酸洗和碱洗，可去除燃油中的非烃类化合物。加氢精制与加氢裂化反应类似，可以使不饱和烃转为饱和烃，并能去除油中的硫、氮、氧、金属杂质等有害成分。二、车用汽油的使用性能及评价指标1．抗爆性·抗爆性是指汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆震的能力，常用辛烷值表示。·爆震是一种不正常的燃烧形式，它会破坏发动机的正常工作，降低发动机的功率，缩短发动机的使用寿命，增加燃油消耗。（1）汽油抗爆性的评价指标。·通常采用辛烷值作为汽油抗爆性的评定指标。·测试辛烷值

6、的方法有研究法（ResearchOctaneNumber，RON）和马达法（MotorOctaneNumber，MON）两种，分别得到研究法辛烷值和马达法辛烷值。·研究法（RON）辛烷值表示汽油机在中等负荷、低转速运转条件下汽油的抗爆性。·马达法（MON）辛烷值则表示汽油机在重载负荷、高速运转条件下汽油的抗爆性。·马达法辛烷值＝研究法辛烷值×0.8＋10·马达法辛烷值和研究法辛烷值的平均值称为抗爆指数。（2）改善抗爆性的方法。①采用新的炼制工艺，在低辛烷值汽油中加入抗爆剂。②在汽油中调入辛烷值高的改善组分。2．蒸发性·汽油的蒸发性是指汽油从液态转化为气态的能力。（1）蒸发性对发动机

7、工作的影响。·蒸发性好，发动机在低温、冷车情况下起动性能好，燃烧迅速、加速能力强、功率大；蒸发性差，雾化不良，将有部分汽油以液态进入气缸，使可燃混合气品质降低，不易着火，发动机起动困难、功率下降、油耗增加，有害气体排放增大，气缸磨损加剧。（2）汽油蒸发性的评价指标。·通常用馏程和饱和蒸气压来衡量汽油的蒸发性。·馏程是指油品在规定条件下蒸馏所得出的温度范围。·汽油馏程以初馏点、10%馏出温度、50%馏出温度、90%馏出温度、终馏点和残留量来表示。·初馏点指对100mL汽