最新柴油的主要性质.docx
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最新柴油的主要性质
柴油的主要性质：
着火性（Ignitability）:
高速柴油机要求柴油喷入燃烧室后迅速与空气形成均匀的混合气，并立即自动着火燃烧，因此要求燃料易于自燃。
从燃料开始喷入气缸到开始着火的间隔时间称为滞燃期或着火落后期。
燃料的自燃点（在空气存在下能自动着火的温度）低，则滞燃期短，即着火性能好。
一般以十六烷值作为评价柴油自燃性的指标，也可以有柴油指数或十六烷指数表示。
十六烷值（Cetanenumber）:
十六烷值是指与柴油自燃性相当的标准燃料中所含正十六烷的体积百分数。
标准燃料是用正十六烷与2-甲基萘按不同体积百分数配成的混合物。
其中正十六烷自燃性好，设定其十六烷值为100，2-甲基萘自燃性差，设定其十六烷值为0。
也有以2，2，4，4，6，8，8-七甲基壬烷代替2-甲基萘，设定其十六烷值为15。
十六烷值测定是在实验室标准的单缸柴油机上按规定条件进行的。
十六烷值高的柴油容易起动，燃烧均匀，输出功率大；十六烷值低，则着火慢，工作不稳定，容易发生爆震。
一般用于高速柴油机的轻柴油，其十六烷值以40-55为宜；中、低速柴油机用的重柴油的十六烷值可低到35以下。
柴油十六烷值的高低与其化学组成有关，正构烷烃的十六烷值最高，芳烃的十六烷值最低，异构烷烃和环烷烃居中。
当十六烷值高于50后，再继续提高对缩短柴油的滞燃期作用已不大；相反，当十六烷值高于65时，会由于滞燃期太短，燃料未及与空气均匀混合即着火自燃，以致燃烧不完全，部分烃类热分解而产生游离碳粒，随废气排出，造成发动机冒黑烟及油耗增大，功率下降。
加添加剂可提高柴油的十六烷值，常用的添加剂有硝酸戊酯或已酯。
流动性（Flowability）:
凝点是评定柴油流动性的重要指标，它表示燃料不经加热而能输送的最低温度。
柴油的凝点是指油品在规定条件下冷却至丧失流动性时的最高温度。
柴油中正构烷烃含量多且沸点高时，凝点也高。
一般选用柴油的凝点低于环境温度3-5℃，因此，随季节和地区的变化，需使用不同牌号，即不同凝点的商品柴油。
在实际使用中，柴油在低温下会析出结晶体，晶体长大到一定程度就会堵塞滤网，这时的温度称作冷滤点。
与凝点相比，它更能反映实际使用性能。
对同一油品，一般冷滤点比凝点高1-3℃。
采用脱蜡的方法，可降低凝点，得到低凝柴油。
柴油主要是由烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃、多环芳烃与少量硫（2～60g/kg）、氮（<1g/kg）及添加剂组成的混合物。
以燃料油为例:
白色或淡黄色液体。
相对密度0.85。
熔点-29.56℃。
沸点180～370℃。
闪点40℃。
蒸气密度4。
蒸气压4.0kPa。
蒸气与空气混合物可燃限0.7～5.0%。
不溶于水。
遇热、火花、明火易燃,可蓄积静电,引起电火花。
分解和燃烧产物为一氧化碳、二氧化碳和硫氧化物。
避免接触氧化剂。
"柴油及柴油添加剂调研综述一、柴油的主要性能
轻柴油是各种高速、中速柴油发动机（柴油机）的燃料。
柴油发动机不是由火花塞点火燃烧，而是柴油经过喷嘴雾化，与空气混合，压缩自燃着火的，因此又称为压燃式发动机。
柴油发动机由于具有热效率高、耗油低及燃料火灾危险性小等特点，广泛应用于汽车，舰艇，拖拉机，坦克等大型航运设备中。
通常，轻柴油的牌号时按其凝点的高低来区分的。
例如，35号轻柴油表示其凝点不高于-35oC，0号轻柴油表示其凝点不高于0oC，正20号农用柴油表示其凝点不高于+20oC。
柴油的燃烧性能柴油的燃烧性
柴油要发动机内的燃烧大体可分为下四个阶段：
滞燃期（发火延迟期）、急燃期、缓燃期（主燃期）和后燃期。
柴油的燃烧性好是指喷入燃烧室内与高温空气形成均匀的可燃混合气之后，能在较短的时间内发火自燃并正常地完全燃烧。
十六烷值是衡量燃料在压燃式发动机中发火性能的指标。
十六烷值高，表明该燃料在柴油发动机中的发火性能良好，滞燃期短。
燃烧均匀且完全，发动机工作平稳。
不同转速的柴油机对柴油的十六烷值具有不同的要求：
高速柴油机的燃料其十六烷值应介于40—60，一般使用40—45的燃料；中速柴油机可使用十六烷值30－35的燃料；对于低速柴油机，即使使用十六烷值低于25的燃料，其燃烧也不会发生特殊的困难。
我国石油产品
标准中规定轻柴油的十六烷值低于25的燃料，其燃烧也不会发生特殊的困难。
我国石油产品标准中规定轻柴油的十六烷值一般不低于45，对于由中间基原油生产的或混有催化裂化组分的轻柴油，其十六烷值允许不低于40。
为保证柴油在柴油发动机中能正常燃烧，要求柴油具有较高的十六烷值和适宜的馏份组成，适宜的低温流动性和粘度，良好的蒸发性和氧化安定性。
同时对机件不能有腐蚀。
柴油在柴油机中燃烧是否正常与很多因素有关，柴油的性质是非常重要的一个方面，其中十六烷值是其主要参数之一。
柴油的自然发火性好坏用十六烷值表示。
十六烷值是指和柴油发火性相同的标准燃料中所含十六烷体积的百分数，是在规定的单缸柴油机（十六烷值机）中测定的。
标准燃料是用不同体积的正十六烷和α-甲基萘混合而成的。
正十六烷的发火性很好，规定它的十六烷值为100；α-甲基萘的发火性很差，规定它的十六烷值为0。
把正十六烷和α-甲基萘按不同体积配成不同的标准燃料，每种标准燃料中含正十六烷的体积百分数，即为标准燃料的十六烷值。
例如，某一柴油的发火性恰好与含有45%的正十六烷和55%的α-甲基萘的标准燃料相同，则该柴油的十六烷值为45。
柴油的发火性好坏主要是看自燃点的高低。
自然点是在没有其他火源作用下，燃料自行燃烧时的最低温度。
烷烃自燃点最低，芳香烃最高，环烷烃居中。
芳香烃多的柴油因自燃点较高，喷入气缸后需要在较高的温度下才能自燃，十六烷值较低。
含烷烃较多的柴油则相反。
十六烷值高的柴油，因燃点低，在气缸内温度较低的情况下也能发火自燃，所以启动性能较好。
据实验，使用十六烷值为53的柴油，柴油机在3s内即可启动，而十六烷值为38的柴油却需要45s才能启动。
十六烷值也不可过高，当十六烷值高于60~70时，还会因喷入的柴油裂化较快，会形成大量的炭，如来不及烧尽，就会在排气时冒黑烟，从而增大耗油量，降低柴油机功率。
2．柴油的雾化
在柴油机中，柴油能在各种条件下，不间断的供油和雾化，才能提供正常燃烧的良好条件。
与此性能有关的柴油性质主要有粘度。
柴油的粘度影响到油品流动、润滑及喷雾情况。
柴油的雾化过程：
柴油经过喷油嘴，高速喷入气缸，由于气缸内压缩空气阻力和柴油流经喷孔时本身的扰动分散而形成细小的的油滴颗粒而分散开来。
柴油雾化好既能缩短着火时间，又能燃烧完全；反之，会使滞燃严重，甚至发生排气冒烟。
柴油粘度大，喷出的油滴直径大，射程较远，圆锥角小，油滴蒸发面积减少，蒸发速度减慢，混合气不均匀，燃烧不完全，燃料消耗增大。
柴油粘度与雾化颗粒直径的关系见图一。
柴油粘度与雾化颗粒直径的关系
柴油粘度过小，喷出油流射程太近，圆锥角大，与燃烧室形状不适应，燃烧不良。
总之，柴油粘度过大，过小都对喷雾不利。
3．柴油的其他性能
柴油硫含量表示油品中含硫化物的多少。
硫化物燃烧后产生的SO2、SO3，会
对排气系统造成气相腐蚀。
遇水生成亚硫酸、硫酸，附着在排气管等部位上，对金属产生强烈的液相腐蚀。
而且排气中的SO2、SO3有臭味，影响人身健康，污染环境。
柴油中的硫含量不允许超过0.2%。
沸点范围有180?
370℃和350?
410℃两类。
对石油及其加工产品，习惯上对沸点或沸点范围低的称为轻，相反成为重。
故上述前者称为轻柴油，后者称为重柴油。
商品柴油按凝固点分级，如10、-20等，表示低使用温度，柴油广泛用于大型车辆、船舰。
由于高速柴油机（汽车用）比汽油机省油，柴油需求量增长速度大于汽油，一些小型汽车也改用柴油。
对柴油质量要求是燃烧性能和流动性好。
燃烧性能用十六烷值表示愈高愈好，大庆原油制成的柴油十六烷值可达68。
高速柴油机用的轻柴油十六烷值为42?
55，低速的在35以下。
闪点
flashpoint在一稳定的空气环境中，可燃性液体或固体表面产生的蒸气在试验火焰作用下被闪燃时的最低温度；闪点就是可燃液体或固体能放出足量的蒸气并在所用容器内的液体或固体表面处与空气组成可燃混合物的最低温度。
可燃液体的闪点随其浓度的变化而变化。
闪点又叫闪燃点，是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而初次发生闪光时的温度。
各种油品的闪点可通过标准仪器测定。
液体挥发的蒸气与空气形成混合物遇火源能够闪燃的最低温度采用闭杯法测定。
闪点温度比着火点温度低些。
从消防观点来说，液体闪点就是可能引起火灾的最低温度。
闪点越低，引起火灾的危险性越大。
燃点又叫着火点，是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而发生火焰能继续燃烧不少于5s时的温度。
可在测定闪点后继续在同一标准仪器中测定。
可燃性液体的闪点和燃点表明其发生爆炸或火灾的可能性的大小，对运输、储存和使用的安全有极大关系。
闪点是指石油产品在规定条件下，加热到它的蒸汽与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。
油品越轻，闪点越低。
油品的危险等级是根据闪点来划分的。
从闪点可判断油品组成的轻重，鉴定油品发生火灾的危险性。
用闭口闪点测定器测定的闪点称闭口闪点，一般用以测定轻质油品。
闪点越高越安全。
闭口闪点
用规定的闭口闪点测定器所测得的闪点，以℃表示。
开口闪点
用规定的开口闪点测定器所测得的闪点，以℃表示
柴油的组成及性质是怎样的？
柴油是复杂的烃类混合物，碳原子数约为10~22。
其半成品主要是由原油蒸馏，催化裂化，减黏裂化，焦化等过程生产的。
柴油分为轻柴油（沸点范围约180~370℃）和重柴油（沸点范围约350~410℃）
两大类。
柴油使用性能中最重要的是抗暴性和低温流动性，其技术指标分别为十六烷植和凝点，除此之外，还有氧化安定性、硫含量、馏程、闪点、雾化性能和蒸发性能等。
纯物质的饱和蒸气压与温度间的函数关系式
纯物质的饱和蒸气压与温度间的函数关系式。
在一定温度下，液态和固态的纯物质都有相应的饱和蒸气压。
当温度升高时，饱和蒸气压大体呈指数关系上升。
采用仅含少量参数的蒸气压方程关联饱和蒸气压与温度数据，可以概括大量实验信息。
这样便于数据的收集、贮存和取用。
饱和蒸气压是重要的化工基础数据，常用于标准态逸度、蒸发热、升华热（见热化学数据）及相平衡关联等方面的计算。
早期的蒸气压方程有1794年提出的普罗尼方
程：
[770-09]
[770-08]
式中1841年提出的雷德
方程：
两者都是经验方程。
以
上
两为饱
和蒸气压；为
摄氏
温度
；
、
、
、、和均为方程参数。
1834年，法
国化学家B.-P.-.克拉珀龙分析了包含汽液平衡的卡诺循环后，提出饱和蒸气压的理论方程。
1850年德国化学家R.克劳修斯为此方程作了严格的热力学推导，并把它推广到其他相平衡系统。
此方程后来称为克劳修斯－克拉珀龙方程，其表达
式为：
[770-01]
为
相变热,式中为相平衡时
的压力，
为相变时的
体积变化，为绝对温度。
/作不同的简化，可以得到在用于汽液或汽固
相
变化
时
，对
不同的蒸气压方程，常用的有：
①克拉珀龙方程由克拉珀龙
提
出：
ln
＝
－
/式中和
为特征参数这是最简单的蒸气压方程,适用于温度远低于临界温度的场合；但在用于正常沸点
（101.325kPa下的沸点）以下时，计算值通常偏高，且一般不适用于缔合液体（如醇类）。
将此方程用临界温
度
压
力）和正常沸
点（此时饱和蒸气压为临界（此时饱和蒸气压为101.325kPa）消
去
和,可得到普遍化蒸气压方程：
[770-02]
；
[770-001]＝
101.325/；
[770-001]
＝
式
中
/＝
/
；
＝
/（见对应态原理）。
为了提高计算准确度,可引入第三参数偏心因
子，得：
ln
到=
（
）+
（）式
中
和
为的普适函数
。
在
时，计算范围内,该式误差通常在1％～2％之内；在温度低
于
值可能偏低百分之几。
②安托因方程由C.安托因提出：
[770-03]式
中、
和均为特征参数,又称安托因常数。
许多物质的安托因常数列于物性手册中，适用的温度范围相当于饱和蒸气压范围为1.5～200kPa，一般不宜外推。
蒸气压方程中，蒸气压仅是温度的单变量函数，因而只适用于不存在表面张力、流体静压力、重力和电磁场等的影响时。
一般在化工计算中，上述影响可不考虑。
但当液体表面曲率不容忽略时（如蒸气冷凝形成液滴时），就要考虑表面张力的影响。
当流体静压力较大时（如液面有高压惰性气体作用时），也要考虑压力的影响。
饱和水蒸气压公式
饱和是一种动态平衡态，在该状态下，气相中的水汽浓度或密度保持恒定。
在整个湿度的换算过程中，对于饱和水蒸气压公式的
选取显得尤为重要，因此下面介绍几种常用的。
（1）、克拉柏龙-克劳修斯方程
该方程是以理论概念为基础的，表示物质相平衡的关系式，它把饱和蒸汽压随温度的变化、容积的变化和过程的热效应三者联系
起来。
方程如下：
T-为循环的温度;dT-为循环的温差;L-为热量，这里为汽化潜热（相变热）;ν-为饱和蒸汽的比容;ν^-为液体的比容;e-为饱和
蒸汽压。
这就是著名的克拉柏龙-克劳修斯方程。
该方程不但适用于水的汽化，也适用于冰的升华。
当用于升华时，L为升华潜热。
（2）、卡末林-昂尼斯方程
实际的蒸汽和理想气体不同，原因在于气体分子本身具有体积，分子间存在吸引力。
卡末林-昂尼斯气体状态方程考虑了这种
力的影响。
卡末林-昂尼斯于1901年提出了状态方程的维里表达式（e表示水汽压）。
这些维里系数都可以通过实验测定，其中的第二和第三维里系数都已经有了普遍的计算公式。
例如接近大气压力，温度在150K
到400K时，第二维里系数计算公式：
一般在我们所讨论的温度范围内，第四维里系数可以不予考虑。
（3）、Goff-Grattch饱和水汽压公式
从1947年起，世界气象组织就推荐使用Goff-Grattch的水汽压方程。
该方程是以后多年世界公认的最准确的公式。
它包括两
个公式，一个用于液-汽平衡，另一个用于固-汽平衡。
对于水平面上的饱和水汽压
式中，T0为水三项点温度273.16K
对于冰面上的饱和水汽压
以上两式为1966年世界气象组织发布的国际气象用表所采用。
（4）、Wexler-Greenspan水汽压公式
1971年，美国国家标准局的Wexler和Greenspan根据25～100℃范围水面上饱和水汽压的精确测量数据，以克拉柏龙
一克劳修斯方程为基础，结合卡末林-昂尼斯方程，经过简单的数学运算并参照试验数据作了部分修正，导出了0～100℃范
围内水面上的饱和水汽压的计算公式，该式的计算值与实验值基本符合。
式中常数项的个数n一般取4～8，例如n为4时，各项系数为：
C0=-0.60436117×104、C1=0.1893292601×102、C2=-0.28244925×10-1、C3=0.17250331×10-4
、C4=0.2858487×10
由于冰面上的饱和水汽压试验数据较少，Wexler类似0～100℃范围内水面上的饱和水汽压的计算公式，使用了Guildner
等人的三相点蒸气压试验数据，导出了冰面上的饱和水汽压公式，类似于上式，不再列出。
（5）、饱和水汽压的简化公式
上述的饱和水汽压公式均比较繁杂，为了适应大多数工程实践需要，特别是利于计算机、微处理器编程需要，总结了一组简化饱
和水汽压公式
对于水面饱和水汽压
对于冰面饱和水汽压
上式与Goff-Gratch和Wexler公式的最大相对偏差小于0.2%。
以上五个求饱和水蒸气压值的公式很具有代表性，与此相关的公式也基本通过它们得来，包括Michell公司和Thunder公司。
在这里介绍一下Michell公司和Thunder公司在程序中所使用的饱和水蒸汽压以及露点温度和增强因子等几个重要参量的计算公
式。
沉降及抬升过程中温度对流体压力的影响
夏新宇宋岩
【摘要】：
通过理论计算说明地层沉降和抬升过程中温度对地层压力的影响。
沉降过程中流体温度增加所带来的超压大致为孔隙体积减少所带来的超压的百分之几,这一比值主要取决于压实系数和地热梯度,与岩石渗透率、沉积速率、地层水黏度和压缩系数等参数无关,说明在一般的沉降过程中,作为超压的成因机制,水热膨胀远不如不均衡压实重要。
抬升过程中降温对压力的影响小于孔隙反弹作用,但是二者差距不像沉降过程中压实作用与水热增压对超压的贡献差别那么明显。
即使仅考虑降温作用,也表明构造抬升倾向于形成异常低压而不是异常高压;如果考虑到孔隙反弹,形成异常低压的效果更加明显。
图1表1参14
【作者单位】：
中国石油勘探开发研究院中国石油勘探开发研究院
【关键词】：
异常压力成因地层沉降构造抬升不均衡压实
蒸发器进出水温差恒定对蒸发温度和压力有什么影响？
教科书上说：
蒸发器内平均传热温差※t=（t1-t2）/ln[（t1-t0）/（t2-t0）]，其中t1-被冷却介质进口温度，t2-被冷却介质出口温度，t0-蒸发温度。
当蒸发面积、载冷剂密度和比热等参数不变条件下，蒸发器制冷量Q=C×G×&T，其中C为常数，G-蒸发器内载冷剂容积流量，&T＝t1-t2-蒸发器进出水温差。
当采用变流量控制技术将&T恒定不变（如5度）时，对蒸发温度和压
力是否会产生什么影响？
为叙述方便，假定负荷变化由满负荷逐步降低。
比如在满负荷时水侧12℃进水，7℃出水，蒸发温度为4℃。
当负荷降低，可以降低载冷剂流量，使得载冷剂出入蒸发器的温差不变。
问题就在这里：
在负荷降低时，你不可能仅通过变流量来保证进出载冷剂温度仍为原来参数（12℃/7℃）
因为：
1、蒸发器向载冷剂放出的冷量为Q=K.F.※t（K为蒸发器的传热系数，F为蒸发器的传热面积），冷量减少，※t必然减少；
2、当机组冷量降低时，蒸发温度t0必然随之下降（在不考虑机组自身的卸载前提下）若t1与t2不变，那么to减少，必将使※t增大，与事实不符。
所以，此时的蒸发器进出载冷剂温度就不是12℃/7℃了，可能变为10℃/5℃。
楼主之所以抛出这个话题，是因为你隐含了一个假设，仅通过调节载冷剂流量就可以在负荷变化的情况下，维持载冷剂的温度不变（虽然你表面说是温差恒定，但你的潜意识里可能认为进出蒸发器的载冷剂温度也恒定）
&T＝t1-t2在理论上有两种解释：
1。
进出蒸发器载冷剂的温差。
（12℃/7℃）
2。
载冷剂在蒸发器中的温降。
在载冷剂流量不变的条件下，两者表达了同样的概念，但是当载冷剂流量主动性调节的条件下，情况就不一样了。
&T的恒定已经由载冷剂的流量来控制，制冷剂的流量已经由原来的主要矛盾成为次要的了。
而出水温度（7℃）这是由制冷机组控制的，可以分成两种情况来分析。
1。
出水温度（7℃）尚在主机控制范围内，这时不仅&T＝5℃不变，而且还满足t1＝12℃，t2＝7℃。
2。
主机已经失去对出水温度（7℃）的精确控制能力，但是载冷剂的流量调节仍然能够维持&T＝5℃不变。
生物柴油作为一种可再生能源,可以由动植物油通过酯化反应来制备,它在燃料特性方面与矿物柴油有着十分相似的品质,能满足欧洲2号排放标准,有优良的环境特性,是一种利于环境保护的绿色燃油.探索了在超临界条件下,以甲醇和植物油为原料进行酯交换反应的制备工艺.结果表明最佳工艺条件为:
甲醇与大豆油摩尔比为50:
1,反应温度320℃,反应压力12～18MPa,反应时间12～15min.植物油可再生,甲醇可循环使用,反应无污染物排出,该工艺属于绿色化学工艺.
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