石油产品概述

石油产品可分为：石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等6类。其中，各种燃料产量最大，约占总产量的90%；各种润滑剂品种最多，产量约占5%。各国都制定了产品标准，以适应生产和使用的需要。石油产品在大体上可分为以下四类：

    气体：产品为丙烷与丁烷（LPG）。用途：这些气体是化工和塑料工业中很有价值的原料，它们可以用来生产溶剂、烟雾剂、聚乙烯和聚苯乙烯。这些气体被压缩来生产液化气（LPG）—— 一种家用和工业用燃料。

    轻馏分：产品为汽油或车用汽油（GL）、石脑油（NAF），其中：1、汽油用途：汽油是不同辛烷比率的产品混合而成的，这个比率通过调查辛烷数目 （RON）来衡量，表明了汽油抗过早点火和机器爆击的功能－比率越高，其燃烧性能越好，大多数汽油现在都可分为普通和优质两种。以前，为防止机器爆击，通 常要在汽油中加入（TEL），燃烧中TEL 会将有毒的含铅气体排入大气。随着机器工艺的进步，无铅汽油现在已逐渐取代了含铅汽油。2、石脑油用途：石脑油也通过处理和混合后用于汽油生产，它也被用 作生产苯－甲苯－二甲苯的化学原料，并用来制造尼龙、聚氨酯。

    馏出物：产品为煤油，瓦斯油（GO）、取暖油（HO）和柴油（DL），其中，1、煤油用途：煤油在亚洲被用作取暖燃料，也可用来点灯。航空燃料基本与煤油 一样，但必须满足严格的质量要求。2、瓦斯油、取暖油和柴油用途：它们基本上是同一种产品，差别仅仅是用于柴油机发动和工业熔炉时具体称呼不同，也许还会 见到船用瓦斯油（MGO）和船用柴油（MDO）。

    残余物：燃料油、渣油、船用燃油，这些包括取暖用油、重柴油和重工业燃料和船用油。燃料舱燃料是指用于船舶燃料舱的燃料，最初的船舶是通过贮藏在燃料舱中的煤炭作为动力的。

    下面对几个比较重要的具体产品进行较详细的说明：

    汽油（Gasoline、Petrol、Spirit）

    汽油在美国多称Gasoline，英国则称Petrol或Spirit。它是轻质石油产品的一种，是挥发性极强的易燃液态烃混合物，沸程约为30-200℃，典型比重为0.70-0.78克/立方厘米。

    按制造过程的不同，分为直馏汽油（Straight－Run Gasoline）、裂化汽油（Cracked Gasoline ），重整汽油（Reformed Gasoline）、烷基化汽油（Alkylation Gasoline）、叠合汽油（Polymerization Gasoline）等，而平时出售的汽油实为上述组份并加有适量正丁烷的调合产物（Blends ），按不同的掺合比例可调得不同规格的汽油。

    汽油的最主要用途是作为汽油发动机的燃料，另还可为橡胶、油漆等工业的溶剂，因此，按用途汽油可分为航空汽油（Aviation Gasoline）、车用汽油（Motor Gasoline）及溶剂汽油（Solvent Naphtha）等。

    作为燃料，汽油的最重要质量指标为抗爆性（Antiknock Performance），以辛烷值（Octane Number）表示，并亦据此对汽油进行分级，车用汽油按辛烷值的高低常分为优质汽油（Premium Gasoline）及普通汽油（Regular Gasoline），航空汽油其辛烷值往往超过100，此时则改用品值（Performance Number）表示。

    为改善汽油的燃烧性能，提高其抗爆性，往往另加有少量抗爆添加剂，后者以含铅试剂（如四乙基铅）用得最为普遍，因此按汽油中是否含有铅添加剂又有加铅汽油（Leaded Gasoline）与无铅汽油（Unleaded Gasoline）之分。

    至于宽馏分汽油（Wide－Cut Gasoline）是汽油与煤油的调合物，后者占30-40%，沸程约在60-240℃，是航空燃气轮机燃料（Aviation Turbine Fuel）中的一种，亦称汽油型喷气燃料。汽油的闪点极低，约在－40℃左右，属高度危险物品。

    用作汽油发动机燃料的汽油，应有足够的挥发性，使其在低温气候条件下易于起动并暖机迅速，但又不宜太高，否则易产生汽阻（Vapour Lock）；应有优异的抗爆性，以使燃烧平稳且有高的输出功率；应有良好的化学稳定性，以免因在使用及储存过程中析出胶质而堵塞发动机的管线或使阀门胶结，并防止在储存中变质；以及应对油路、油箱等无腐蚀性，以免造成设备尤其是精密部件的腐蚀。

    谈到汽油的标号，不得不提到辛烷值（Octane Number）。

    辛烷值是表示汽油在汽油机（以汽油为燃料的内燃机）中燃烧时的抗爆性指数。其值的高低与汽油组分的化学结构有关，直链烷烃的辛烷值低，异构烷烃高于直链烷 烃而低于环烷烃，并以芳香烃为最高，因此由直馏所得汽油辛烷值较低，烃重整（Reforming）及烷基化（Alkylation）叠合 （Polymerization）等加工所得的汽油具有高辛烷值。

    辛烷值的测定是将汽油试样与由异辛烷（其辛烷值为100）和正庚烷（其辛烷值规定为0）配成的混合液在标准试验汽油机（辛烷值测定机）中进行比较，当油样的抗爆性和某一混合液相当时，该混合液中的异辛烷的体积百分含量即视为该油样的辛烷值。

    辛烷值愈高的汽油抗爆性越好、质量越高。在今天的条件下，辛烷值更与燃料的经济性能有关系，因高辛烷值汽油可采用高压缩比发动机，从而令后者之热效率提高，而节约用油。

    除化学组分对该值有决定性影响外，加入少量抗爆剂（如四乙基铅Tetraethyl Lead ）亦可显著提高汽油的辛烷值。

    通常车用汽油的辛烷值分为三种：

    1、研究法辛烷值（Research Octane Number 缩写为RON）——这是实验室测定汽油抗爆性的方法，所用的操作条件比较温和（低速、低温），与一般小轿车、轻便运输车所经历的条件相仿。

    2、马达法辛烷值（Motor Octane Number）——也是一种实验室测定法，但采用之操作条件比较苛刻（高速、高温）与重型汽车所经历的条件相仿。研究法辛烷值一般较马达法测得者为高，对 于低辛烷值燃料两者的差别较小。而高辛烷值如RON在90~100范围者，其数值通常比马达法测得者高约7-12个单位。

    3、行车辛烷值（Road Octane Number）——实践证明，单凭试验测定法（无论是研究法或马达法）并不能确切地反映一切类型的汽油用于不同车型汽车在实际行驶过程中的抗爆性能，因而设计了道路评价的方法，由该法测得的辛烷值居于研究法辛烷值与马达法辛烷值之间。

    最近又引入一新的概念——抗爆指数（Antiknock Index），它正是基于测得的行车辛烷值之间的事实，而企图直接由后两者推算以估计行车辛烷值。

    抗爆指数=2MONRON+ 专用丙级烷（Special Duty Propane）液化石油气因为可用于代替汽油，故也有辛烷值的规定，通常以马达法辛烷值表示。航空汽油的辛烷值亦以马达法测定。

    汽油有以下几种分类：

    无铅汽油（Unleaded Gasoline）：事实上初期的汽油都是无铅的，只是因为后来人们为了提高汽油的抗暴性而加入了含铅的抗暴剂才使得汽油含铅。无铅汽油是指含铅量在 0.013g/L以下的汽油，用如MTBE等其他非含铅试剂来提高车用汽油的辛烷值。使用无铅车用汽油能够减少汽车尾气排放中的铅化合物，减少污染，对保 护环境起到一定的积极作用。美国早在1988年就实现了车用汽油的无铅化。在我国，1997年6月1日，北京城八区实现了车用汽油的无铅化。2000年1 月1日，全国停止生产含铅汽油，7月1日停止使用含铅汽油，全国实现了车用汽油的无铅化。

    清洁汽油（Clean Gasoline）：清洁汽油是一种新配方汽油，它既能够为汽车提供有效的动力，又能减少有害气体的排放。1996年，北京机动车保有量110万，这些机 动车向空气中排放大量的有害气体，当时，大气中73.5%的碳氢化合物（HC）、63.4%的一氧化碳（CO）、37%的氮氧化物（NOx）是汽车排放 的。这些有害气体严重的污染了北京的环境，影响了北京的空气质量。现在，国家制定了新的车用无铅汽油标准。新标准2000年7月1日首先在北京、上海、广 州三大城市执行。新标准对车用汽油中可能产生有害气体的组分做了严格的规定，其中：车用汽油中硫含量不大于0.08（m/m），铅含量不大于0.005g /L；苯含量不大于2.5%（v/v）；芳烃含量不大于40%（v/v）；烯烃含量不大于35%（v/v）等。

    航空汽油（Aviation Gasoline）：航空用汽油发动机的燃料，是炼厂生产之燃料型石油产品中加工要求比较高的一种。航空汽油对抗爆性的要求比车用汽油要高，但两者因测定方法不同而较难比较。

    由于航空汽油的抗爆性常优于纯异辛烷（辛烷值为100），故引入一新术语——“品值” （Performance Number）来表示航空汽油辛烷值高于100的抗爆性能。

    与车用汽油相比较，航空汽油的馏程较窄，特别是为防止在高空产生汽阻（Vapour Lock），其挥发性组份比例较小、蒸汽压较低，作为溶剂的能力较弱（以免危害密封垫圈等橡胶制品），但稳定性要求较高。航空汽油在二次大战前后为消费高峰时期，品种等级较多。随战后喷气机的迅速发展航空汽油的用量已大幅下降，等级也相应减少。

    对于航空汽油，其级别一般由两个数字表示，如100/130或115/145（前者的100及后者的115）相当于飞机巡航展出飞行时要求的抗爆性能，较大的数字（前者的130及后者的145）相当于起飞，加速或紧急情况下要求的抗爆性能。

    抗爆性乃航空汽油中最重要的指标，不同抗爆性的油品分别适用于不同型号的发动机，不可乱用，否则会造成严重事故。故为有效区别不同等级的航空汽油，而分别加入不同颜色的染料。按英、美国防部或按ASTM的规定：100/130级均染成绿色，115/145级则为紫色。

    使用中，100/130级主要用于民航，115/145级主要军用。此外尚有80/87级，108/135级等航空汽油，前者染成红色，后者为棕色，在民航上极少使用。

    车用汽油（Motor Gasoline）：车用汽油为汽油汽车发动机所用的燃料。

    与航空汽油比较，其受汽阻（Vapour Lock）的威胁较小，因此其馏程范围可以较宽，一般为30-225℃，比重可以在0.72-0.75之间。

    汽油的所有性质中最重要的是以辛烷值表示的抗爆性，按辛烷值的高低，车用汽油一般分为优质汽油（Premium Gasoline）及普通汽油（Regular Gasoline），前者辛烷值高于后者。但各国分级所依据的辛烷值不尽相同，一般工业发展国家水平订得较高，工业较落后国家则低些。据近年的资料，工业 发展国家优质汽油研究法辛烷值（RON）接近100，而普通汽油约在94。另辛烷值的要求亦随海拔高度而变化，通常海拔高的地方使用的汽油其辛烷值可比低 海拔的地区低些。

    对于汽油级别的选择主要取决于发动机压缩比的设计，两者需要匹配，压缩比高者可选用高辛烷值汽油。否则即使有高的辛烷值亦发挥不出应有的性能。

    为提高汽油辛烷值，目前车用汽油往往有铅添加剂，按加铅与否，车用汽油又分为加铅汽油（Leaded Gasoline）和无铅汽油（Unleaded Gasoline），目前无铅汽油已经得到广泛的应用。由于铅添加剂剧毒，因此加有铅的车用汽油一般均加入红色或蓝色染料，以提醒使用者的注意。（具体请参考前面的“无铅汽油”）

    除抗爆性外，以馏程、蒸汽压等表示的挥发性对其使用性能亦有重要的直接影响，而硫含量，氧化稳定性（以实际胶质—Existent Gum 及诱算期—Induction Period表示）对腐蚀及储存稳定性有影响。一般汽油不宜久藏，最好不超过三个月，否则可能发生胶质而影响燃料的使用及增加在储存中的损耗。

    石脑油（NAPHTHA）

    石脑油又称化工轻油（Light Oil for Chemical Industry），为无色透明液体，属轻质石油产品。该产品馏分轻，烷烃、环烷烃含量高，安定性能好，重金属含量低，毒性小。用于轻油裂解制取乙烯及合 成氨等化工原料，也可作为一般溶剂和催化重整的原料。石脑油是由原油经常压蒸馏的直馏馏分或调入加氢精制汽油、催化重整油，再经精制而成。

    煤油（KEROSINE (KEROSENE)）

    原油经加工后所得之轻质石油产品之一，是一无色或稍呈浅黄透明的液体，重于汽油而轻于柴油，比重在0.78至0.84间，馏程范围约为150-300℃。

    煤油是发现石油后最早为人们利用的石油产品，最初用于照明，后又扩至加热、煮食，对于这类用途的煤油又常称作Burning Oil（燃料油），其中灯用煤油又称Illuminating Kerosine。自本世纪三十年代末出现喷气飞机后，煤油作为喷气发动机的燃料又获得了新的用途，唯规格要求较为严格。但某些石油公司生产的两用煤油 （DPK）则既可用作普通煤油又可作为航空燃料。此外，有些国家与地区，煤油还广泛用于农业机械方面，作为这类机械之煤油发动机的燃料，而有Power Kerosine（动力煤油）的称谓。

    在美国作燃料油使用即ASTM规格中之No.1燃料油，而英国标准中之C1及C2两级为灯用煤油。作为照明煤油，最主要的指标为烟点（Smoke Point），C1之烟点达35毫米，C2为25毫米，而作为加热用油如美国之No.1燃料油则无此规格要求。

    某些特种照明用煤油，如用于铁路信号灯者，更要求能维持长时间的稳定点燃，在烟点及炭渣值（Char Value）方面要求更高。

    与芳香烃及环烷烃相比，石蜡烃燃烧时有最高的烟点，因此由石蜡基原油加工而得的煤油质量较高，但燃烧时芳香烃的亮度较大，故作为照明用灯油仍需含一定量芳香烃。

    煤油其它的主要控制指标尚有：赛氏色度（Saybolt Color），闪点（Flash Point）,馏程（Distllation），硫含量（Sulfur Content）等。

    煤油中比较特殊的品种为我们经常会听到的航空煤油，与航空汽油一样，航空煤油属于航空燃料。下面我们将航空燃料油做为一个标题来讲述。

    航空燃料（AVIATION FUEL）

    包括航空汽油（Aviation Gasoline）及航空燃气轮机燃料（Aviation Turbine）/（或喷气燃料Jet Fuel）两类。为适应民航事业的发展，解决民用航空燃料规格的划一化问题，西方供应航空燃料的主要国际石油公司共同协商建立国际联营体系并制定、发布了“联合经营体系航空燃料水质要求”（Aviation Fuel Quality Repuirements For Jointly Operated Systems）。该体系公认以下四种基本航空燃料即：喷气燃料（Jet A-1，Jet B）；航空汽油（100/130级，115/145级）。

    其中：Jet A-1为美国标准的国际航线燃料，英国相当的产品为Avtur，符合以下规范：

    （a）DERD 2494。

    （b）IATA Guidance Material-Kerosine Type Fuel。

    （c）ASTM D 1655 Kerosine Type Jet A-1。

    Jet B为一宽馏分汽油型喷气燃料，一般含30-40%的煤油，其余则为粗汽油，故其挥发性及比重介乎航空汽油与煤油型喷气燃料之间。Jet B相似于美国军用宽馏分汽油型喷气燃料JP-4，仅后者加有某些特种添加剂。作为民用燃料Jet B目前已很少使用，仅少量用于某些国际航空公司及美国的某些国际性航空业务。符合以下规范：

    （a）DERD 2486。

    （b）Mil-T-5264 H(Grade JP-4)。

    （c）IATA Guidance Material-Wide Cut Type。

    （d）ASTM D1655 Jat B。

    除此规范规定的以外，JET A也是美国民用喷气燃料中的一种，为凝固点-40℃（-40°F）的煤油型喷气燃料，主要用于美国国内航线。 航空汽油在汽油部分中有较详细的叙述，航空汽油符合以下规范：

    （a）Mil-G-5572 E。

    （b）DERD 2485。

    柴油（Diesel Fuels、Gasoil）

    属中间馏分油，重于煤油，粗略可分为轻柴油与重柴油两类，比重跨度可从0.82至0.90，主要用作柴油发动机的燃料，在欧美亦用作民用取暖油（Domestic/Home Heating Oil）。

    按ASTM（American Society for Testing and Materials美国材料试验协会）的规定，柴油机燃料分为No.1－D， No.2－D及 No.4－D三类。其中No.1－D馏分较轻，适于作为速度及负荷经常处于变动的汽车柴油机的燃料；No.2－D馏分较重些，可用作工业柴油机及负荷较大之车用柴油机的燃料；No.4－D为粘度较大之馏分，且经常掺有一部份残渣燃料油（Residual Fuel Oil），主要用于中、低速柴油机。

    而按BS（英国标准）的规定，柴油机燃料被分为四级：Class A1，Class A2，Class B1及 Class B2。其中A1为高质量柴油，用于高速柴油机，大致相当于上述之No.1－D。A2为通用柴油机燃料，大至相当于No.2－D。而B1及B2适用于如船用之大型柴油机，且B2 允许包括少量残渣燃料油，故与上述No.4－D大致相当。

    按轻、重柴油划分，No.1－D，No.2－D，及Class A1 Class A2属轻柴油，No.4－D及Class B1， Class B2属重柴油。

    为降低成本，近代大型柴油发动机（如轮船之主机）的设计正日益广泛地允许以高粘度的残渣燃料油为其燃料，而最近更发展到某些较小型的中速辅助柴油机亦可采用残渣燃料油。

    作为柴油机的燃料，最主要的控制指标为十六烷值（Cetane Number），其它包括馏程（Distillation），粘度（Viscosity），云点（Cloud Point）或倾点（Pour Point），硫含量（Sulfur Content）等。

    这里需要解释一下的是Gasoil这个词，按照西方的概念，它与Diesel Fuels是不同的，Gasoil为浅黄至浅棕色之馏分油（Distillate），稍重于煤油，Gas Oil的原意为瓦斯油，因早期，这种油主要用于城市煤气（Town Gas）的生产。然而其组成与性质与当前高速柴油机所用的轻柴油差别甚微，仅出厂时一般不再作任何处理，故又称之为“粗柴油”。但时至今日，Gas Oil与轻柴油（Light Diesel Oil）实则上已成同意词，显然这是一种术语的“沿用” ，因目前的应用与煤气工业已经几乎毫无关连。

    按英国的分类（见附录二）

    Gas Oil包括Class A1，Class A2及Class D三级，前两者实为柴油机燃料，最后者则为民用取暖油。而美国的No.2燃料油，亦属Gasoil范畴。

    Gas Oil除上述应用外，亦是近代裂化（Craking）过程的优质原料，这是因为粗柴油的馏分较轻、硫及胶质含量相对较低，故在裂化过程中可得较高的汽油产率及有较低的积炭。

    下面对十六烷值做以说明：燃料在柴油发动机（压燃式）中要获得满意的燃烧，发火滞后（Ignition Delay）周期（或称滞燃期）应尽可能短，从燃料的角度考虑，这取决于燃料的成分，通常以十六烷值表示。

    与汽油的辛烷值（Octane Number）类似，十六烷值亦是一人为确定的数值。因具直链结构的正十六烷（n－Cetane）有优异的燃烧特性，故定义其十六烷值为100，而燃烧性 能较差的多支链的七甲基壬烷（Heptamethylnonane，简称HMN）之十六烷值被定义为15（原先的另一标准燃料，α－甲基萘— Alpha－Methylnaphthalene的十六烷值定义为0，在正十六烷/α－甲基萘体系中HMN的十六烷值测得为15，1962年起HMN取代 α－甲基萘成为十六烷值的测定中的两个标准燃料之一）。与汽油辛烷值的测定相似，为确定燃料的十六烷值，在一标准发动机中将该燃料的发火滞后周期与由上述 两标准燃料酿成之混合物的发火滞后周期进行比较，若某一混合物的发火滞后周期与待测之燃料相吻合，则该混合物之十六烷值（取整数）：正十六 烷%+0.15×HMN% 即当作该燃料的十六烷值。

    当其它条件相同时，发火滞后周期（滞燃期）愈短者，燃料之十六烷值愈高，也即十六烷值较高的燃烧性能较好，这是因为在发火前汽缸中积累的燃料并未过量，不 会出现突然迅速的燃烧而产生爆震，不仅燃料平稳，发动机效率亦高，输出功率大。除此而外，十六烷值高的燃料易于起动（尤其气候寒冷的条件下），并且暖机 （Warm－up）也较快，同时在汽缸中生成的沉积物通常硬度较小易于清除而令排烟及气味减少。十六烷值过低，则发火缓慢，将引起柴油机的硬性工作，加速 机件磨损，且可能损坏轴承。

    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。值高者，其辛烷值必低。

    但值得注意的是，并非十六烷值愈高愈好，事实上，对于每一类柴油发动机均存在某一特定的数值，超过该值，十六烷值的任何提高对发动机的操作性能已无实际的 改善，甚至更会有相反的效果（当十六烷值过高，发火滞后周期太短，因此尚来不及与空气充分混合即已发火而造成燃烧的不完全）。因此兼顾到加工成本与满意的 性能两个方面，对不同的柴油发动机通常规定使用不同范围十六烷值的燃料。一般高速柴油机（1000转/分以上）需供十六烷值在45-55的燃料，中速柴油 机（300-1000转/分）可用十六烷值为40的燃料，低速柴油机（300转/分以下）则仅需40以下的燃料。

    柴油按沸点范围分有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。

    轻柴油是柴油汽车、拖拉机等柴油发动机燃料。同车用汽油一样，柴油也有不同的牌号。划分柴油的依据是凝固点，目前国内应用的轻柴油按凝固点分为6个牌 号：10#柴油、0#柴油、－10#柴油、－20#柴油、－35#柴油和－50#柴油。选用柴油的依据是使用时的温度。柴油汽车主要选用后5个牌号的柴 油，温度在4℃以上时选用0#柴油；温度在4-5℃℃ 时选用－10#柴油；温度在－5-14℃℃时选用－20#柴油；温度在－14-29℃℃时选用－35#柴油；温度在－9-44℃℃时选用－50#柴油。选 用柴油的牌号如果低于上述温度，发动机中的燃油系统就可能结蜡，堵塞油路，影响发动机的正常工作。