基本介紹
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相關背景
石油主要組成元素為碳氫元素，還有少量O、N、S、P和微量Cl、I、P、As、Si、Na、K等元素，它們都以化合物的形式存在。石油不是單一化合物，而是由幾百甚至上千種化合物組成的混合物，故蒸餾時餾出物一般都是連續的；主要成分是：A。烴類有機物（烷烴、環烷烴和芳香烴）；B。含有相當數量的非烴類有機物-即烴的衍生物，這類化合物的分子中除含有碳氫元素外，還含有氧、硫、氮等，其含量（元素含量）雖然很少，組成化合物的量一般約占石油總量的10%～15%，但它對石油加工和油品質量的影響是不可忽視的，大部分需要在加工過程中脫除，如果將它們進行適當處理，也可生產一些有用的化工產品。C。除含有烴類有機物及其衍生物外，還夾雜有少量的無機物。主要是水、鈉、鈣、鎂的氯化物；硫酸鹽和碳酸鹽以及少量泥污、鐵鏽等，它們的危害主要是增加原油的粘度，增加儲運能量的消耗，加速設備的腐蝕和磨損，增進結垢和生焦，影響深度加工催化劑的活性等。因此，原油在運輸前和加工前必須進行物理和化學的處理，以便儘可能脫去這些有害的無機物。根據組分的輕重，石油產品可分為液化石油氣、汽油、煤油、柴油、潤滑油、瀝青等。如：液化氣主要成分為C2～C4（常溫、常壓為氣體），35～200度的餾分為汽油，175～300度的餾分為煤油，200～350度為柴油。石油產品參照ISO/DIS 8681-1985《石油產品及潤滑劑的分類方法和類別的確定》進行分類，類別以該產品主要特徵英文名稱的首個字母表示。如：燃料（F）fuel，溶劑和化工原料（S）Solvent，潤滑劑和有關產品(L)Lubricant。
最初，煤油是銷路最好的石油產品，提煉煤油，是用蒸汽加熱原油，蒸餾分餾出各種組分，或叫餾分。在不同的溫度下，各種鎦分分別蒸發，分別凝結。最輕的餾分先蒸餾出來，為汽油，中間的鎦分是煤油，最重的鎦分，當時的人還不懂得用來提取潤滑劑，就賣給工廠作鍋爐燃料。
產品分類
分類標準
根據石油產品的主要特徵，GB498－87石油產品及潤滑油的總分類將石油產品分為：燃料（F）、溶劑和化工原料（S）、潤滑劑和有關產品（L）、蠟及其製品（W）、瀝青（B）和焦（C）六大類，括弧中字母為各類的類別名稱。
各種燃料產量最大， 約占總產量的90%； 各種潤滑劑品種最多， 產量約占5%。 各國都制定了產品標準， 以適應生產和使用的需要。
汽油
石油產品主要供噴氣式飛機使用。沸點範圍為60~280℃或150~315℃（俗稱航空汽油）。為適應高空低溫高速飛行需要，這類油要求發熱量大，在-50℃不出現固體結晶。
柴油
沸點範圍有180~370℃和350~410℃兩類。對石油及其加工產品，習慣上對沸點或沸點範圍低的稱為輕，相反稱為重。故上述前者稱為輕柴油，後者稱為重柴油。商品柴油按凝固點分級，如10、-20等，表示低使用溫度，柴油廣泛用於大型車輛、船艦。由於高速柴油機（汽車用）比汽油機省油，柴油需求量增長速度大於汽油，一些小型汽車也改用柴油。對柴油質量要求是燃燒性能和流動性好。燃燒性能用十六烷值表示愈高愈好，大慶原油製成的柴油十六烷值可達68。高速柴油機用的輕柴油十六烷值為42~55，低速的在35以下。
石油產品
石油產品燃料油
用作鍋爐、輪船及工業爐的燃料。商品燃料油用粘度大小區分不同牌號。
石油溶劑
用於香精、油脂、試劑、橡膠加工、塗料工業做溶劑，或清洗儀器、儀表、機械零件。
煤油
純品為無色透明液體，含有雜質時呈淡黃色。略具臭味。沸程180～310℃（不是絕對的，在生產時常需根據具體情況變動）。平均分子量在200～250之間。密度大大於0.84g/cm3。閃點40℃以上。運動黏度40℃為1.0～2.0mm2/s。不溶於水，易溶於醇和其他有機溶劑。易揮發。易燃。揮發後與空氣混合形成爆炸性的混合氣。爆炸極限2-3% 。燃燒完全，亮度足，火焰穩定，不冒黑煙，不結燈花，無明顯異味，對環境污染小。
不同用途的煤油，其化學成分不同。同一種煤油因製取方法和產地不同，其理化性質也有差異。各種
煤油
煤油的質量依次降低：動力煤油、溶劑煤油、燈用煤油、燃料煤油、洗滌煤油。
煤油因品種不同含有烷烴28-48%，芳烴20-50%或8%～15%，不飽和烴1-6%，環烴17-44%。碳原子數為11-16。此外，還有少量的雜質，如硫化物（硫醇）、膠質等。其中硫含量0.04%～0.10%。不含苯、二烯烴和裂化餾分。
潤滑油
從石油製得的潤滑油約占總潤滑劑產量的95%以上。除潤滑性能外，還具有冷卻、密封、防腐、絕緣、清洗、傳遞能量的作用。產量最大的是內燃機油（占40%），其餘為齒輪油、液壓油、汽輪機油、電器絕緣油、壓縮機油，合計占40%。商品潤滑油按粘度分級，負荷大，速度低的機械用高粘度油，否則用低粘度油。煉油裝置生產的是採取各種精製工藝製成的基礎油，再加多種添加劑，因此具有專用功能，附加產值高。
潤滑脂
俗稱黃油，是潤滑劑加稠化劑製成的固體或半流體，用於不宜使用潤滑油的軸承、齒輪部位。
石蠟油
包括石蠟（占總消耗量的10%）、地蠟、石油脂等。石蠟主要做包裝材料、化妝品原料及蠟製品，也可做為化工原料產脂肪酸（肥皂原料）。
石油瀝青
主要供道路、建築用。
石油焦
用於冶金（鋼、鋁）、化工（電石）行業做電極。
其它
除上述石油商品外，各個煉油裝置還得到一些在常溫下是氣體的產物，總稱煉廠氣，可直接做燃料或加壓液化分出液化石油氣，可做原料或化工原料。 煉油廠提供的化工原料品種很多，是有機化工產品的原料基地，各種油、煉廠氣都可按不同生產目的、生產工藝選用。常壓下的氣態原料主要制乙烯、丙烯、合成氨、氫氣、乙炔、碳黑。液態原料（液化石油氣、輕汽油、輕柴油、重柴油）經裂解可製成發展石油化工所需的絕大部分基礎原料（乙炔除外），是發展石油化工的基礎。原油因高溫結焦嚴重，還不能直接生產基本有機原料。煉油廠還是苯、甲苯、二甲苯等重要芳烴的提供者。 最後應當指出，汽油、航空煤油、柴油中或多或少加有添加劑以改進使用、儲存性能。各個煉油裝置生產的產物都需按商品標準加入添加劑和不同裝置的油進行調和方能作為商品使用。石油添加劑用量少，功效大，屬化學合成的精細化工產品，是發展高檔產品所必需的，應大力發展。
汽油
汽油主要項目指標
1、密度與相對密度
石油的密度是隨其組成中的含碳、氧、硫量的增加而增大的，因而含芳烴多的、含膠質和瀝青質多的密度最大，而含環烷烴多的居中，含烷烴多的最小。因此，根據油品的密度，在某些程度上可以判斷該油的大概質量。汽油的密度一般在0.70~0.77 kg/m3，煤油一般在0.75~0.83 kg/m3，柴油在0.82~0.87 kg/m3之間。密度主要用在換算數量與交貨驗收的計量和某些油品的質量控制。
2、餾程 餾程是指以油品在規定條件下蒸餾所得到從初餾點到終餾點表示其蒸發特性的溫度範圍。餾程用來判斷石油產品輕、重餾分組成的多少。從車用汽油的餾程可以看出它在使用時蒸發性能的好壞。汽油的初餾點和10%餾出溫度過高，冷車不易起動；這兩個溫度過低，則易產生氣阻（夏季在發動機溫度較高的油管中的汽油，蒸發形成氣泡，堵塞油路，中斷給油，這種現象稱為氣阻）。汽油的50%餾出溫度表示它的平均蒸發性，它能影響發動機的加速性。50%餾出溫度低它的蒸發性和發動機的加速性就好，工作也較平穩。汽油的90%餾出溫度和乾點表示汽油中不易蒸發和不能完全燃燒的重質餾分的含量。
3、辛烷值 辛烷值是表示汽油抗爆性的項目。抗爆性是指汽油在發動機內燃燒時不發生爆震的能力。爆震（俗稱敲缸）是汽油發動機的一種不正常的燃燒現象，爆震燃燒時，發動機有時發出強烈的震動，並發出金屬敲擊聲，隨即功率下降，排氣管冒黑煙，耗油量增多，嚴重的爆震會使發動機零件毀損。 辛烷值是表示汽化器式發動機燃料抗爆性的一個約定數值。在規定條件下的發動機試驗中通過和標準燃料進行比較來測定。採用和被分析燃料具有相同抗爆性的標準燃料中異辛烷的體積百分數表示。辛烷值越高，抗爆性越好。測定辛烷值的方法不同，有馬達法和研究法。 馬達法辛烷值（MON）用以評定車用汽油在節氣門全開和發動機高速運轉時的抗爆性。研究法辛烷值（RON）用以評定車用汽油在發動機由低速轉到中速運行時的抗爆性。
研究法辛烷值所測數值高於馬達法，通常可用下列經驗式來換算兩者的近似關係值： 馬達法辛烷值=研究法辛烷值×0.8+10 馬達法辛烷值和研究法辛烷值之差稱為汽油的敏感性或靈敏度。 馬達法辛烷值和研究法辛烷值的平均值稱為抗爆指數。 由於汽車行駛時對汽油抗爆性的要求，不能單獨用MON或RON來描述，一些國家採用抗爆指數來表示抗爆性。我國車用汽油的牌號是按辛烷值大小來區分的，例如，70號汽油表示馬達法辛烷值不小於70，90號汽油表示研究法辛烷值不低於90。目前我國已經停止生產和銷售70號汽油，汽油牌號已由馬達法變為用研究法辛烷值表示。提高汽油的辛烷值的根本方法是增加異構烷烴和芳香烴的含量，還可以通過催化裂化、鉑重整、異構化等煉製過程或調入高辛烷值組分來達到。也可在汽油中加入少量抗爆添加劑，如有劇毒的四乙基鉛。但為了引起注意，加鉛汽油通常加入紅、黃或藍色染劑，以示有毒。
4、十六烷值 十六烷值是表示柴油燃燒性能的項目，它是表示柴油在發動機中著火性能的一個約定值。在規定條件下的發動機試驗中，通過和標準燃料進行比較來測定，採用和分析燃料具有相同著火滯後期的標準燃料中十六烷的體積百分數表示。十六烷值越高，著火滯後的時間越短。 十六烷值高的柴油的自燃點低，在柴油機的氣缸中容易自燃，不易產生爆震。如果柴油的十六烷值過低，將會使柴油的遲緩期加長，產生不正常燃燒，出現爆震，降低發動機功率，柴油的十六烷值也不宜過高，否則，不能完全燃燒，排氣管會冒黑煙，耗油量增大。一般控制在40~60之間。
5、實際膠質 在規定條件下測得的航空汽油、噴氣燃料的蒸發殘留物或車用汽油蒸發殘留物中的正庚烷不溶部分稱為實際膠質，以mg/100mL表示。實際膠質是指油中已經存在的一種膠質，用於評定汽油或柴油在發動機中生成膠質的傾向，判斷發動機燃料的安定性能。從實際膠質的大小可以判斷能否使用和繼續儲存。實際膠質大的燃料要儘早使用，不宜繼續儲存，否則顏色變深、酸度增大，使用時在發動機的進油系統和燃燒系統會產生膠狀沉積物，從而影響發動機的正常工作。
6、誘導期 誘導期是指在規定的加速氧化條件下，油品處於穩定狀態所經歷的時間周期，以min為單位，它是評價汽油在長期儲存中氧化及生膠趨向的一個項目。汽油誘導期越短，則安定性越差，生膠越快，可儲存時間也越短。 要提高汽油的安定性，除改進工藝外，可加入抗氧防膠劑和金屬鈍化劑。
7、飽和蒸氣壓 在規定條件下，油品在適當的試驗裝臵中氣液兩相達到平衡時，液面蒸氣所顯示的最大壓力稱為飽和蒸氣壓。以Pa表示或以巴表示[1bar(巴)=105Pa]。飽和蒸氣壓用來說明汽油蒸發能力的大小和在汽油管道等進油系統中形成氣阻的可能性及儲運時損失輕組分的傾向。汽油飽和蒸氣壓大，蒸發性就大，形成氣阻的可能性也大，在儲運中，蒸發損耗就大。
8、芳香烴含量 芳香烴是組成石油的各種烴類之一。它對塗料和橡膠的溶解力強，故在塗料溶劑油和橡膠溶劑油中均含有一定量的芳香烴。但芳香烴含量太大會損害人體健康，故其含量又須有所限制。
9、碘值 在規定條件下，100g油品所能吸收碘的質量數稱為碘值，以g為單位。碘值用來測定溶劑汽油中不飽和烴的含量。油品中不飽和烴含量越多，碘值越大，安定性就越差。
10、閃點 在規定條件下，加熱油品所逸出的蒸氣和空氣混合物於火焰接觸發生瞬間閃火時的最低溫度稱為閃點，以℃表示。閃點的測定法分為開口杯法和閉口杯法，開口杯法用以測定重質潤滑油的閃點；閉口杯法用以測定燃料油和輕質潤滑油的閃點。閃點是表示石油產品蒸發傾向和安全性的項目。油品的危險等級是根據閃點來劃分的，閃點在45℃以下的為易燃品，45℃以上的為可燃品。在儲運中禁止將油品加熱到它的閃點，加熱的最高溫度，一般應低於閃點20~30℃。國標規定柴油閃點不低於55℃。
11、凝點 試油在規定條件下冷卻至停止移動時的最高溫度稱為凝點，以℃示。凝點是評價油品低溫流動性的項目。油品的凝點與蠟含量有直接關係，油品中蠟含量越多，凝點越高。某些油品用凝點表示其牌號，以便於使用時參考其低溫流動，如-10號柴油表示凝點不高於-10℃。要提高油品的凝點，可加入少量降凝劑。
12、冷濾點 柴油冷濾點是指在規定條件下，20mL柴油試樣開始不能通過過濾器時的最高溫度，以℃（按1℃的整數倍）表示。 柴油冷濾點與蠟含量有直接關係，蠟含量越高冷濾點越高。柴油冷濾點是保證柴油輸送和過濾性的指標，冷濾點比凝點更能反映柴油低溫實際使用性能，並可正確判斷添加流動改進劑的柴油的質量。
13、水分 水分是指油品中的含水量，以重量百分數表示。在石油產品分析標準中有好幾種水分測定方法，一般都以%表示，小於0.03%即為痕跡。特殊要求的油品，其水分以10-6（ppm）表示。燃料油中混入水分，在低溫使用時，會凝結成小冰塊，堵塞油路，影響供油。
14、機械雜質 存在於油品中所有不溶於規定溶劑的雜質叫做機械雜質。油品中的機械雜質是在儲運、保管過程中混入的。燃料中含有機械雜質，會堵塞油路和濾清器，並會嚴重磨損油泵和噴油嘴。機械雜質可用沉澱或過濾的方法除去。
15、腐蝕試驗 腐蝕試驗是指在規定條件下，評定油品對一種或幾種金屬的腐蝕作用的一種試驗。主要是檢查燃料中有無活性硫或游離硫以及潤滑脂中有機酸鹼對金屬的腐蝕情況。
16、水溶性酸或鹼 水溶性酸或鹼是指存在於油品中可溶於水的酸性或鹼性物質的總稱。油品中是不允許有水溶性酸或鹼的，因為它會嚴重腐蝕機件。
17、酸值和酸度 中和1g油品中酸性物質所需的氫氧化鉀毫克數稱為酸值，以mgKOH/g表示。中和100mL油品中的酸性物質所需的氫氧化鉀毫克數稱為酸度，以mgKOH/100mL油表示。 酸值和酸度分別表示潤滑油和汽、柴油中所含有機酸的總量，是控制油品精製深度的項目之一。酸值和酸度過高其腐蝕性會增大。
18、殘炭 在規定條件下，油品在裂解中形成的殘留物叫殘炭，以重量百分數表示。根據殘炭值的大小，可以大致判定油品在發動機中結炭的傾向。
19、灰分 在規定條件下，油品被炭化後的殘留物經過煅燒所得的無機物叫灰分，以重量百分數表示。灰分主要是油品中含有的環烷酸鹽類。發動機燃料灰分增加，會增加氣缸的磨損。
20、氧化安定性 石油產品抵抗空氣（或氧氣）的作用而保持其性質不發生永久性變化的能力叫做油品的氧化安定性。 油品在儲存和使用過程中，經常與空氣接觸而起氧化作用，溫度的升高和金屬的催化作用會加深油品的氧化，油品經過強烈氧化後質量的變化，以氧化後酸值和沉澱物的數量表示。氧化後酸值大或沉澱物多表明它的氧化安定性差，儲存使用壽命不長。
21、硫含量 硫含量是指在油品中的硫及其衍生物（硫化氫、硫醇、二硫化物等）的含量，以重量百分數表示。 燃料中硫含量較大時，燃燒後會生成較多的二氧化硫再轉變為三氧化硫，遇凝結水生成腐蝕性很強的硫酸對機件進行腐蝕。汽油中的硫還會使辛烷值下降。 22、粘度 液體流動時內磨擦力的量度。粘度隨溫度的升高而降低。大多數潤滑油是根據粘度來劃分牌號的。粘度一般有五種表示方式，即動力粘度、運動粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和賽氏粘度。
精製
油品為滿足商品要求，除需進行調合、添加添加劑外，往往還需要進一步精製，除去雜質，改善性能以滿足實際要求。常見的雜質有含硫、氮、氧的化合物，以及混在油中的蠟和膠質等不理想成分。它們可使油品有臭味，色澤深，腐蝕機械設備，不易保存。除去雜質常用的方法有酸鹼精製、脫臭、加氫、溶劑精製、白土精製、脫蠟等。酸精製是用硫酸處理油品，可除去某些含硫化合物、含氮化合物和膠質。鹼精製是用燒鹼水溶液處理油品，如汽油、柴油、潤滑油，可除去含氧化合物和硫化物，並可除去酸精製時殘留的 硫酸。酸精製與鹼精製常聯合套用，故稱酸鹼精製。脫臭是針對含硫高的 原油製成的汽、煤、柴油，因含硫醇而產生惡臭。硫醇含量高時會引起油品生膠質，不易保存。可採用催化劑存在下，先用鹼液處理，再用空氣氧化。加氫是在催化劑存在下，於300~425℃,脫蠟主要用於精製航空煤油、柴油等。潤滑油的精製常採用溶劑精製脫除不理想成分， 以改善組成和顏色。有時需要脫蠟。白土精製一般放在精製工序的 最後， 用白土（主要由二氧化矽和三氧化二鋁組成）吸附有害的物質。
精製方法
酸精製
是用硫酸處理油品，可除去某些含硫化合物、含氮化合物和膠質。
鹼精製
是用燒鹼水溶液處理油品，如汽油、柴油、潤滑油，可除去含氧化合物和硫化物，並可除去酸精製時殘留的硫酸。酸精製與鹼精製常聯合套用， 故稱酸鹼精製。
脫臭
是針對含硫高的原油製成的汽、煤、柴油，因含硫醇而產生惡臭，硫醇含量高時會引起油品生膠質，不易保存。可採用催化劑存在下，先用鹼液處理，再用空氣氧化。
加氫
是在催化劑存在下於300~425℃,1.5兆帕壓力下加氫，可除去含硫、氮、氧的化合物和金屬雜質，改進油品的 儲存性能和腐蝕性、燃燒性，可用於各種油品。
脫蠟
主要用於精製航空煤油、柴油等。油中含蠟，在低溫下形成蠟的結晶，影響流動性能，並易於堵塞管道。脫蠟對航空用油十分重要。脫蠟可用分子篩吸附。潤滑油的 精製常採用溶劑精製脫除不理想成分，以改善組成和顏色。有時需要脫蠟。
白土精製
一般放在精製工序的最後，用白土（主要由二氧化矽和三氧化二鋁組成）吸附有害的物質。
潤滑油
原料主要來自原油的蒸餾，潤滑油最主要的性能是粘度、安定性和潤滑性。生產潤滑油的基本過程實質上是除去原料油中的不理想組分，主要是膠質、瀝青質和含硫、氮、氧的化合物以及蠟、多環芳香烴，這些組分主要影響粘度、安定性、色澤。方法有溶劑精製、脫蠟和脫瀝青、加氫和白土精製。
溶劑精製
是除去潤滑油原料中易在低溫下產生結晶的組分，主要指石蠟，脫蠟採用冷結晶法，為克服低溫下粘度過大，石蠟結晶太小不便過濾，常加入對蠟無溶解作用的混合溶劑，如甲苯－ 甲基乙基酮，故脫蠟常稱為酮苯脫蠟。
行業標準
燃料油
SH/T0047-91（1998）燃氣輪機液體燃料
SH/T0356-1996燃料油
溶劑油
SH0004-90（1998）橡膠工業用溶劑油
SH0005-90（1998）油漆工業用溶劑油
SH0114-92（1998）航空洗滌汽油
潤滑油
SH/T0017-90（1998）軸承油
SH/T0094-91（1998）蝸輪蝸桿油
SH/T0111-92（1998）合成錠子油
SH/T0138-94 10號儀表油
SH/T0139-95車軸油
SH/T0350-92（1998）普通車輛齒輪
SH/T0360-92（1998）13號機械油（專用錠子油）
SH/T0361-1998導軌油
SH/T0362-1996抗氨汽輪機油
SH/T0363-92（1998）普通開式齒輪油
SH/T0675-1999風冷二衝程汽油機油
SH/T0676-1999TC-WⅡ水冷二衝程汽油機油
潤滑脂
SH/T0113-92（2003）壓延機用潤滑脂
SH/T0368-92（2003）鈣鈉基潤滑脂
SH/T0369-92石墨鈣基潤滑脂
SH/T0370-92複合鈣基潤滑脂
SH/T0371-92鋁基潤滑脂
SH/T0373-92（2003）鐵道潤滑脂（硬幹油）
SH/T0375-922號航空潤滑脂（202潤滑脂）
SH/T0376-92（2003）4號高溫潤滑脂（50號高溫潤滑脂）
SH/T0378-92（2003）複合鋁基潤滑脂
SH/T0379-92（2003）鋇基潤滑脂
