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汽油
來源:互聯網

汽油(Gasoline)是由碳原子數為4~12易燃液態烴(碳氫化合物)組成的混合物。包括烯烴芳香烴烷烴和環烷烴等多種單體烴類。除碳(C)和氫(H)兩種主要元素外,還含有微量硫(S)、氮(N)和氧(O)等元素。其外觀為無色或淡黃色透明液體,具有揮發性和易燃性,有特殊臭味。不溶于水,易溶于苯、二硫化碳和醇,極易溶解脂肪,有低毒。相對密度0.67~0.71,凝固點零下60攝氏度以下,沸點25~220℃,閃點-58~10℃。

汽油是由石油煉制得到的直餾汽油組分、催化裂化汽油組分、催化重整汽油組分等不同汽油組分經精制后與高辛烷值組分經調和制得的混合物。汽油按牌號生產和銷售,牌號規格由汽油產品標準加以規定。中國國IV的汽油牌號有3個,分別為90號、93號、97號。國V分別為89號、92號、95號(附錄中有98號)。汽油的牌號是按辛烷值劃分的。

汽油根據制造過程可分為直餾汽油、熱裂化汽油、催化裂化汽油、重整汽油、焦化汽油、疊合汽油、加氫裂化汽油、裂解汽油和烷基化汽油、合成汽油等;根據辛烷值可以分為90號、93號、97號、98號汽油等。根據用途可分為航空汽油、車用汽油、溶劑汽油等三大類。汽油的主要用途為內燃機的燃料。廣泛應用于汽車、摩托車、快艇、動力航空器(如直升機)等。溶劑汽油則用于橡膠、油漆、油脂、香料等工業。汽油為麻醉性毒物,高濃度吸入出現中毒性腦病,極高濃度吸入引起意識突然喪失、反射性呼吸停止。誤將汽油吸入呼吸道可引起吸入性肺炎

19世紀中葉,當時大量使用的是點燈用的煤油。到了19世紀中后期,出現了使用汽油的內燃機,1886年汽油機作為空氣動力汽車運行成功,由此,汽油的重要性與日俱增。但采用蒸餾法,僅能從原油中提煉出20%的汽油。1911年,美國標準石油解決了汽油收率低的問題,采用W.伯頓和R.哈姆福瑞斯金融集團發明的熱裂化工藝,將重質的瓦斯油加熱裂化為輕質的汽油等餾分,從而整體提高了汽油收率,熱裂化工藝在1913年獲得了美國專利授權。隨后的催化裂化工藝比熱裂化工藝進一步提高了汽油收率,而且辛烷值更高。

2017年10月27日,世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考,汽油在2B類致癌物清單中。

發現歷史

19世紀

早期的石油應用歷史可以追溯至幾千年前。在那個時代,美索不達米亞人已經懂得利用天然滲出的黑色粘稠液體——石油,來修補他們的船只。與此同時,中國古代的文獻中也記載了人們使用石油制作火攻武器的歷史。19世紀中葉,人們還沒有認識到汽油的重要性,當時大量使用的是點燈用的煤油。那時的石油煉制依賴簡單的蒸餾過程,將石油中沸點不同的成分分離出來。煤油組分的沸點較高,點燈時使用安全,成為原油煉制的主要產品,而汽油和其他成分則往往被當作燃料燒掉。到了19世紀中后期,研制成功使用汽油的內燃機,1886年汽油機作為汽車動力運行成功,由此,汽油的重要性與日俱增。但采用蒸餾法,僅能從原油中提煉出20%的汽油。

20世紀

1908年,福特T型車的流水線投產,更是推動了汽油需求的激增。加油站如同雨后春筍般在歐美大陸出現,為汽車提供動力。然而,當時的汽油品質還相對粗糙,發動機經常出現爆震現象。1911年,美國標準石油解決了汽油收率低的問題,采用W.伯頓和R.哈姆福瑞斯金融集團發明的熱裂化工藝,將重質的瓦斯油加熱裂化為輕質的汽油等餾分,從而整體提高了汽油收率,熱裂化工藝在1913年獲得了美國專利授權。隨后的催化裂化工藝比熱裂化工藝進一步提高了汽油收率,而且辛烷值更高。1921年,美國工程師托馬斯·米基利發現了四乙基鉛能顯著提高汽油的抗爆性,這一發現雖然看似完美,但卻埋下了環境隱患的種子。第二次世界大戰期間,汽油的需求再次激增。催化裂化技術的突破使得汽油的產量提升了三倍。軍用飛機使用的100號航空汽油成為了戰略物資,而德國則開發出煤炭液化技術來應對石油短缺的問題。

戰爭結束后,迎來了汽油的黃金時代。高速公路網絡不斷擴張,加油站不僅提供加油服務,還配備了餐廳和電影院等設施。加油站的霓虹燈更是成為了現代文明的圖騰。然而,1973年的石油危機暴露了能源安全問題。日本推出了低油耗汽車,歐洲則開始推廣無鉛汽油。1985年,蒙特利爾議定書的簽訂使得四乙基鉛逐步退出了歷史舞臺。催化轉換器成為了新車的標配,煉油廠也投入了數十億美元來改造設備生產清潔汽油。

21世紀

進入21世紀,乙醇汽油在巴西和美國中西部得到了廣泛推廣,生物燃料開始與傳統汽油展開競爭。然而,2015年的大眾排放門事件引發了柴油車的信任危機,反而助推了汽油車銷量的回升。但轉折點出現在2020年,歐盟多國宣布將在2035年停售燃油車,而中國的新能源汽車滲透率也突破了30%。加油站開始增設充電樁,以適應新能源汽車的發展需求。當前全球每天消耗約2700萬桶車用汽油,占石油消費總量的四分之一。現代煉油廠通過連續重整、烷基化等十八道工序生產符合歐六標準的清潔汽油,每升汽油包含超過150種烴類化合物。加油站里的95號汽油與百年前的油品已完全不同,加入的清凈劑能持續清除發動機積碳。環保壓力下,汽油行業正經歷深刻變革。新加坡裕廊島煉油廠將部分裝置改造成塑料裂解裝置,沙特阿美(此處原文為“沙特阿拉伯”,但為保持與后文“沙特阿美”的一致性,此處按公司名調整)投資270億美元開發低碳合成燃料。加油站轉型為綜合能源站,特斯拉超級充電樁與汽油槍并肩而立。生物工程公司嘗試用藻類直接生產汽油組分,實驗室里全合成汽油樣品已達到商用標準。

汽油的故事遠未結束。非洲大陸汽車保有量以每年8%的速度增長,印度在建的十二座新煉廠中有八座配置了汽油生產裝置。航空業正在測試100%可持續航空燃料,其基礎仍是類似汽油的烴類混合物。內燃機與電動機的競爭持續升級,合成燃料與電池技術的角力將決定未來三十年的能源格局。從賓夕法尼亞州那口21米深的油井,到上海臨港的超級煉化基地,汽油推動著人類文明的車輪滾滾向前。它既是氣候變化的推手,也是脫貧致富的階梯;既是地緣政治博弈的籌碼,也是技術創新的試驗場。這種透明液體承載的不僅是能量,更是整個工業時代的矛盾與希望。

分類

按用途分類

航空汽油

根據用途可分為航空汽油、車用汽油、溶劑汽油等三大類。航空汽油是活塞式飛機發動機用的燃料。飛機用油品種之一。由航空基礎汽油(直餾汽油、催化裂化汽油、催化重整汽油)和高抗爆性組分(烷基化汽油、工業異丙苯等)調合而成,有的加有四乙基鉛抗爆劑抗氧化劑。餾分較車用汽油輕(40~180℃),抗爆性好、性質安定、不腐蝕金屬、與燃料系統非金屬材料相容性好。抗爆性,是航空汽油最重要的使用性能之一,通常以辛烷值、品度值表示。辛烷值表示飛機在巡航狀態即汽油在貧混合氣時的抗爆性,品度值表示飛機在起飛或戰斗狀態即汽油在濃混合氣時的抗爆性。航空汽油的牌號按辛烷值劃分,牌號數值越大,抗爆性越好,適用于功率較大的發動機。中國的航空汽油有75號、95號和100號三種。75號航空汽油不含四乙基鉛抗爆劑,主要用于初級教練機等功率較小的活塞式發動機,以及作某些噴氣式飛機的起動燃料。95號和100號航空汽油用于功率大的飛機發動機,如活塞式運輸機。第二次世界大戰時航空汽油是各型殲擊機、強擊機轟炸機的主要燃料,戰后隨著噴氣式飛機的發展,用量現已大為減少。

車用汽油

車用汽油是汽化器式發動機的燃料,用于汽車、拖拉機及其他內燃機械。按辛烷值的高低可分為普通車用汽油與高級車用汽油。?車用汽油具有較高的辛烷值,抗爆性好,用于高壓縮比的汽化器式汽油發動機上不發生爆震,可提高發動機的功率,減少燃料消耗量。該產品蒸發性和燃燒性好,能保證發動機平穩,燃燒完全,積碳少。由于對硫化物氮化物進行了必要的精制脫除,并加有必要的添加劑,使產品具有較好的安定性,不易在儲運使用過程中出現早期氧化變質,對發動機部件及儲油容器無腐蝕性。

溶劑汽油

溶劑汽油是一種由多種石油餾分混合而成的揮發性液體,主要用作清洗劑和溶劑。其主要成分包括:烷烴,是溶劑汽油中的主要成分之一,其分子結構為直鏈或支鏈狀,具有較好的溶解性和揮發性。其中,較簡單的烷烴有丙烷、丁烷正戊烷等,較復雜的烷烴有十六烷十八烷等。芳香烴,是另一種較常見的溶劑汽油成分,它們的分子結構為苯環及其衍生物,具有較強的溶解性和揮發性。其中,苯是最簡單的芳烴,其它芳烴還包括甲苯二甲苯、萘等。環烷烴,也是常見的溶劑汽油成分之一,它們的分子結構為環狀,具有較好的溶解性和揮發性。其中,環己烷是最常見的環烷烴成分,其它還包括環庚烷環戊二烯等。烯烴,是溶劑汽油中的另一類主要成分,它們的分子結構為含有碳碳雙鍵的烴類,具有較好的溶解性和揮發性。其中,乙烯是最簡單的烯烴成分,其它還包括丙烯、丁烯等。除了以上幾種主要成分外,溶劑汽油中還含有少量的硫化氫二氧化碳氧氣氮氣等氣體成分。其物理化學性質包括密度(一般為0.7-0.8g/cm3)、沸點(50-200℃)、燃點(200℃以上)以及閃點(-40℃以上)。

按辛烷值分類

根據辛烷值可以分為90號、93號、97號、98號汽油等。汽油按牌號生產和銷售,牌號規格由汽油產品標準加以規定。中國國IV的汽油牌號有3個,分別為90號、93號、97號。國V分別為89號、92號、95號。汽油的牌號是按辛烷值劃分的。例如,97號汽油指與含97%的2-甲基庚烷、3%的正庚烷抗爆性能相當的汽油燃料。標號越大,抗爆性能越好。應根據發動機壓縮比的不同來選擇不同牌號的汽油,這在每輛車的使用手冊上都會標明。壓縮比在8.5~9.5的中檔轎車一般應使用90號(國IV)汽油,壓縮比大于9.5的轎車應使用93號(國IV)汽油。

此外,大眾較常見的乙醇汽油,是一種由糧食及各種植物纖維加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的。

按制造過程分類

汽油根據制造過程可分為直餾汽油、熱裂化汽油催化裂化汽油、重整汽油、焦化汽油、疊合汽油、加氫裂化汽油、裂解汽油和烷基化汽油、合成汽油等。

按加工工藝分類

汽油主要來源于石油原油的直接蒸餾和二次加工,主要分為直餾汽油、二次加工汽油、三次加工汽油和其他等。中國汽油中,催化裂化汽油占比高達70%以上。

化學組成

概述

汽油的主要成分為C?~C??的脂肪烴(包括直鏈烷烴和支鏈烷烴),由烷烴/環烷烴烯烴芳香烴、苯、硫、含氧組分以及添加劑等組成。在《世界燃油規范》中,從第一類到第四類汽油,燃料中的硫、烯烴、芳烴和苯等含量呈大幅降低的趨勢。中國汽油標準從國Ⅰ到國Ⅵ,燃料中的硫、烯烴、芳烴和苯等含量也大幅降低。?

烷烴與環烷烴

烷烴與環烷烴是飽和碳氫化合物,由于碳原子之間均以單鍵連接,有利于降低碳煙排放。其中,直鏈烷烴辛烷值太低,而直鏈烷烴與環烷烴具有較高的辛烷值,是汽油的理想組分。

烯烴

烯烴是非飽和碳氫化合物,常用作汽油中的高辛烷值組分。但烯烴具有熱不穩定性,會在內燃機的進氣系統中形成結膠和沉積物,導致內燃機排放惡化。由于烯烴化學活性強,未燃或泄露蒸發的烯烴會在大氣中與氮氧化物發生光化學反應,形成光化學煙霧,污染大氣。

芳烴

芳烴也是一種高辛烷值組分,而且具有高的能量密度。不過芳烴會增加內燃機的沉積物和顆粒物排放。此外,芳烴燃燒可能會形成致癌物質苯。研究表明,低芳烴含量的汽油能夠顯著降低苯的排放。

汽油中的硫會導致催化劑中毒,降低催化劑的轉化效率,從而影響汽油車的排放,尤其是對于一些先進的排氣后處理控制技術,例如稀燃內燃機的氮氧化物吸附催化劑,對硫含量非常敏感,必須使用低硫或無硫燃油。即使使用常規的三效催化劑,為保證使用壽命內排放達標,也需要盡量降低燃油中的硫含量。

氧元素

汽油中含有少量的氧元素,主要來自高辛烷值調和組分如乙醇甲基叔丁基醚乙基叔丁基醚等。中國的乙醇汽油為E5或E10,即汽油中乙醇的體積分數為5%或10%。為適應未來更嚴格的油耗和排放法規,特別是提高汽油機效率的要求,《世界燃油規范》第六類汽油要求辛烷值進一步提升。這需要進一步放寬氧含量的限制,第六類汽油乙醇體積分數可達20%~22%。甲醇也是一種高辛烷值含氧組分,第六版《世界燃油規范》允許在汽油中加入甲醇,但必須在專門設計的車輛上使用。中國禁止甲醇汽油混合燃料,但允許在專門設計的車輛上使用純甲醇或高比例甲醇作為燃料。

金屬元素

含金屬元素的添加劑可以提升汽油的辛烷值,但由于其對發動機、后處理系統及人體的危害,已經被禁止人為添加。《世界燃油規范》要求各類痕量金屬含量不得超過1毫克/千克。中國也禁止在汽油中添加鉛、鐵、錳等添加劑。隨著發動機系統的精細化,起到清除發動機沉積物的清凈劑的作用開始凸顯。歐美等國已有強制使用燃油清凈劑的規定。中國北京也已強制在汽油與柴油中加入符合國標的清凈劑。

理化性質

物理性質

性狀:無色或淺黃色透明液體,易揮發,具有典型的石油烴氣味;熔點(℃):-95.4~-90.5;沸點(℃):25~220;相對蒸氣密度(空氣=1):3~4;相對密度:0.67~0.71;凝固點:-60℃以下;飽和蒸氣壓(kPa):40.5~91.2(37.8℃);正辛醇/水分配系數:2~7;閃點(℃):-58~10;引燃溫度(℃):250~530;爆炸上限(%):7.6;爆炸下限(%):1.3;溶解性:不溶于水,易溶于苯、二硫化碳乙醇、脂肪、乙醚三氯甲烷等。電阻率2.7×1013歐·厘米,在灌注、輸送時易帶靜電電勢可達2~3萬伏),電位超過500伏就有引起燃爆的危險。燃燒熱值46046千焦/公斤,燃燒直線速度1.75~2.1毫米/分,燃燒溫度1200℃。在25攝氏度時,汽油的汽化潛熱介于350~500kJ/kg之間。

化學性質

汽油是一種具有特殊氣味的高度易燃流動性液體。它是揮發性烴類(石蠟環烷烴芳香烴)的復雜混合物。氣味閾值為0.25ppm。

銅片腐蝕試驗顯示了汽油中的腐蝕程度。汽油產品的銅片腐蝕保持在“1級”(1a或1b)范圍內。由于汽油的腐蝕能力增強(通常是由于產品中的硫化物所致),高于1級的銅片腐蝕是不被接受的。在儲存過程中,汽油產品中的某些烴類,特別是烯烴和二烯烴,能夠在室溫下緩慢地與空氣中的氧氣發生反應。形成的氧化產物是導致膠質形成的原因。膠質含量是指燃料中實際存在的膠質,通過測量標準體積燃料在受控蒸發后所得殘渣的重量來確定。加速膠質試驗(ASTM D873,IP 138)是保障儲存穩定性的手段,并預測儲存過程中膠質形成的可能性以及抗爆添加劑的分解。

汽油根據成分的不同,可以用于不同的用途:直餾汽油:由原油蒸餾而來,添加的成分較少,是汽車中最常用的燃料。它主要由烷烴烯烴組成。重整汽油:在工業上用作化學原料。它是一種重質汽油,主要成分是芳香烴,如二甲苯和甲苯。烷基化汽油:含有大量烷烴。它是通過烯烴的烷基化反應過程生產的。

性能特點

抗爆性

汽油在各種使用條件下的抗爆震燃燒能力用辛烷值表示,分為研究法辛烷值(research 辛烷 number;RON)和馬達法辛烷值(motor octane number;MON)。RON和MON的測試條件不同,但都是辛烷值越高抗爆性越好,RON和MON的平均值稱作抗爆指數。有的國家選用RON作汽油標號,有的選用MON作汽油標號,美國和加拿大選用抗爆指數作汽油標號。中國的汽油標號有一個變化過程,1985年前,車用汽油采用MON為基準劃分汽油標號,商品汽油曾有56號、66號、70號、80號。1986年后,改為用RON作為劃分汽油牌號的基準,加鉛汽油的牌號分為90號、93號和97號。1991年,中國頒布了第一個車用無鉛汽油標準,包括90號、93號、95號3個牌號,該標準與普通汽油標準相比除了取締鉛以外,還將高標號汽油97號改為95號,即降了2個辛烷值單位。2000年國家頒布實施《車用無鉛汽油》(GB 17930—1999),新標準提高了一些項目指標的限值,還增加了新的檢測項目。2013年,隨著國家標準委發布《車用汽油》(GB 17930—2013),汽油牌號修訂為RON89號、92號、95號,該標準于2017年在全國實施。

汽油辛烷值與G4FG發動機的壓縮比相匹配,發動機的壓縮比越高,汽油等量高辛烷值產生的功率越大。汽油的燃燒產物主要有碳氫化合物、一氧化碳、氮氧化物和二氧化碳,缸內直噴類型汽油發動機還會產生顆粒物排放。此外,汽車排放產物中產生溫室效應的氣體有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亞氮(N2O)等。研究表明,汽油中易產生有害汽車排放物質的組分有硫化物、苯、芳香烴烯烴和一些非常規組分如苯胺及添加劑中含鉛、含錳化合物等,汽油的蒸氣壓、餾程、辛烷值和氧含量等指標也會影響排放物質的分布。雖然汽油中的芳烴含量、烯烴含量、苯含量影響碳氫化合物排放,但對三元催化轉化器沒有大的損害,真正影響三元催化轉化器轉化效率的主要是會導致催化劑及閉環控制系統中的氧傳感器“中毒”失效的金屬。此外,汽油中的硫也是影響三元催化轉化器壽命的重要因素。

汽油中的芳香烴類化合物是高辛烷值組分,對保持汽油抗爆性很重要。但芳香烴燃燒后會排放揮發性有毒物質,尤其重芳烴組分(C10及以上芳烴)會增加顆粒物排放,發動機燃燒室內的沉積物也會增加,所以在兼顧抗爆性的前提下應盡量降低汽油中重芳烴含量以及苯的含量。催化裂化汽油是汽油烯烴的主要來源,烯烴的辛烷值雖然也比較高,對抗爆性有利,但其熱穩定性較差,容易在燃燒室中生成沉積物,堵塞發動機噴嘴和進氣閥,造成發動機電噴系統故障,影響汽車正常運轉,惡化尾氣排放。另外,低沸點烯烴揮發到大氣中會加速生成對流層臭氧,形成光化學煙霧。烯烴比芳香烴更活潑,火焰傳播速度快,更有利于燃燒。在汽油中加入有效的清凈劑是抑制沉積物產生的有效方法。

蒸發性

蒸發性表征汽油在汽化器中蒸發的難易程度,它對發動機的啟動、暖機、加速、氣阻、燃料耗量等有重要影響。汽油的蒸氣壓與揮發性有機物排放量密切相關,控制揮發性不僅應關注汽油的初餾點,也要重視中餾點(T50)等反映汽油組分沸點分布的指標。蒸發性可以用餾程、雷德蒸氣壓(38℃下的蒸氣壓)以及在某規定溫度和壓力下的蒸氣體積與液體體積之比(氣液比)表示。

腐蝕性

汽油是一種復雜的化學混合物,其腐蝕性取決于具體成分。通常情況下,汽油本身腐蝕性較低,但在特定條件或與其他物質混合時可能產生腐蝕作用。汽油本身對鋼、鋁等常見金屬(常用于燃油系統)腐蝕性較弱。腐蝕風險主要源于添加劑?:例如乙醇可能吸濕,長期引發銹蝕和腐蝕(尤其在未設計用于乙醇混合燃料的老舊燃油系統中)。乙醇還可能腐蝕某些合金或金屬部件。中壓聚乙烯聚乙烯)等材質通常耐汽油腐蝕,廣泛用于燃料容器和油箱。部分塑料長期接觸汽油(特別是含乙醇或其他添加劑的汽油)可能發生溶脹、脆化或降解。此問題在燃油系統塑料組件未適配乙醇汽油的老舊設備中尤為顯著。

穩定性

汽油長期靜置后,內部膠質與清漆類物質可能積聚并沉淀,形成“陳舊燃料”。此類沉積物會堵塞燃油管路并積聚于氣缸內,導致發動機啟動困難。需由專業人員清除沉積物以延長發動機壽命。經認證容器中,普通車用汽油最長可儲存約60天?;若需超期儲存,需添加專用燃油穩定劑?,可將保質期延長至1-2年?,并保持燃油性能穩定。儲存容器需嚴格密封以減少氧化反應,避免高溫潮濕環境加速膠質生成。長期儲存期間應定期檢測燃油狀態,發現顏色變深或渾濁需及時處理。

產生過程

汽油由原油分餾及重質餾分裂化制得。原油加工過程中,蒸餾、催化裂化、熱裂化、加氫裂化、催化重整、烷基化等單元都產出汽油組分,但辛烷值不同,如直餾汽油辛烷值低,不能單獨作為發動機燃料。此外,雜質硫含量也不同,因此硫含量高的汽油組分還需加以脫硫精制,之后,將上述汽油組分加以調合,必要時需加入高辛烷值組分,最終得到符合標準的汽油產品。

性能參數

車用汽油的主要質量參數有抗爆性、餾程和蒸氣壓、硫含量、烯烴含量、芳香烴含量等。抗爆性是汽油燃料對點燃式發動機發生爆震的抵抗能力,一般用辛烷值來評價。辛烷值越高,燃料越不易自燃,即抗爆性越好。根據試驗方法不同,常用的辛烷值有馬達法辛烷值(MON)和研究法辛烷值(RON)兩種,兩者均是在專用的帶有爆震傳感器的可變壓縮比試驗發動機上測得,但測試工況條件不同。

餾程和蒸氣壓對汽油機的性能和排放有著重要影響。汽油是復雜的有機混合物,其沸點不是一個常數,而是有一定的范圍,這個沸點的范圍就是餾程。餾程可以按照不同餾出比例時的特征溫度進行衡量,分別為10%蒸發溫度(T10)、50%蒸發溫度(T50)、90%蒸發溫度(T90)和終餾點。T10反映汽油輕質組分比例,與汽油機的冷起動性能有關。T50反映汽油的平均蒸發性,直接影響汽油機的暖機時間、加速性和工作穩定性。T90和終餾點反映汽油重質組分比例,對汽油是否能完全燃燒和汽油機磨損有一定的影響。飽和蒸氣壓越高,汽油中輕質組分越多,蒸發性與冷起動性能越好,但汽油機燃油系統產生氣阻的可能性也越大。

2016年12月起,中國國家質檢總局和國家標準委更新車用汽油強制性國家標準,規定車用汽油的國五標準自2017年開始實施,同時停止國內銷售低于國五標準車用汽油,國六A與國六B標準分別自2019年和2023年開始實施。國五標準車用汽油將烯烴含量由國四標準的28%降低到24%,由于降硫、禁錳引起的辛烷值減少,國五標準車用汽油牌號(RON)由90號、93號、97號分別調整為89號、92號、95號;同時考慮汽車工業發展的趨勢,在標準的附錄中增加了98號車用汽油的指標要求。國五標準車用汽油國家標準主要指標與歐洲現行標準水平相當,滿足了中國第五階段汽油車污染物排放標準的要求。國六A標準車用汽油相比國五標準降低了苯、芳烴、烯烴含量,使尾氣排放更加清潔。國六B標準車用汽油相比國六A標準進一步降低了烯烴含量。

應用領域

汽油根據用途可分為航空汽油、車用汽油、溶劑汽油等三大類。車用汽油和航空汽油可分別用于汽車、摩托車、快艇、直升飛機、農林業用飛機等。溶劑汽油則用于橡膠、油漆、油脂、染料、印刷、制藥、粘合劑等工業。汽油也可以溶解油污等水無法溶解的物質,可以起到清潔油污的作用。汽油作為有機溶液,還可以作為萃取劑使用,目前作為萃取劑最廣泛的應用是為國內有機大豆油主流生產技術,浸出油技術。浸出油技術操作方法將大豆在6號石腦油中浸泡后再榨取油脂,然后經過一系列加工過后形成大豆食用油。

安全事宜

毒理

汽油為脂溶性,亦為脂肪溶劑,進入神經細胞,使神經細胞內脂肪溶解而去脂化,細胞內類脂平衡障礙,從而產生神經細胞代謝紊亂,致中樞神經系統活動障礙,大腦皮層的抑制功能障礙。汽油使中樞神經系統發生嚴重障礙時,發生腦水腫、缺氧、出血、淤血等一系列障礙。

(1)急性毒性:LD50:67000mg/kg(120號溶劑汽油)(小鼠經口);LC50:10300mg/m3(120號溶劑汽油)(小鼠吸入,2h)。(2)刺激性:人經眼:140ppm(8h),輕度刺激。(3)亞急性與慢性毒性:大鼠吸入3g/m3,每天12~24h,78d(120號溶劑汽油),未見中毒癥狀。大鼠吸入2500mg/m3,130號催化裂解汽油,每天4h,每周6d,8周,體力活動能力降低,神經系統發生機能性改變。(4)致癌性:IARC致癌性評論:G2B,可疑人類致癌物。

接觸限值

職業接觸限值:PC-TWA(時間加權平均容許濃度)(mg/m3):300(汽油)。

健康危害

中毒途徑

汽油中毒的途徑主要有吸入、食入、經皮吸收。(1)吸入:在加油站等汽油儲存和銷售場所,如果通風不良,汽油揮發產生的蒸氣容易被人體吸入。長期在這種環境下工作且未做好防護措施,可能慢性中毒。(2)食入:誤將汽油當作飲料誤食或用汽油清洗物品后未徹底清洗雙手就進食,可使汽油進入胃腸道,引發急性中毒。(3)經皮吸收:長時間皮膚接觸汽油,比如修理工經常用手接觸汽油而不戴手套,汽油可通過皮膚吸收進入體內,導致中毒癥狀出現。

癥狀

汽油中毒后的癥狀表現多樣。輕度中毒時,可能出現頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、心悸病、乏力、短暫性意識喪失等類似醉酒的表現。如果中毒程度加重,會有劇烈頭痛、視力模糊、煩躁不安、抽搐、昏迷等神經系統癥狀,還可能伴有呼吸困難、血壓下降等循環系統問題。嚴重的汽油中毒甚至會危及生命,導致呼吸麻痹、心臟驟停等后果。

防治方法

急救措施

(1)吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。(2)食入:給飲牛奶或用植物油洗胃和臘腸。就醫。(3)皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。就醫。(4)眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。

滅火方法

噴水冷卻容器,盡可能將容器從火場移至空曠處。滅火劑:泡沫、干粉、二氧化碳。用水滅火無效。

泄漏應急處置

消除所有點火源。根據液體流動和蒸氣擴散的影響區域劃定警戒區,無關人員從側風、上風向撤離至安全區。建議應急處理人員戴正壓自給式空氣呼吸器,穿防毒、防靜電服。作業時使用的所有設備應接地。禁止接觸或跨越泄漏物。盡可能切斷泄漏源。防止泄漏物進入水體、下水道、地下室或密閉性空間。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸收。使用潔凈的無火花工具收集吸收材料。大量泄漏:構筑圍堤或挖坑收容。用泡沫覆蓋,減少蒸發。噴水霧能減少蒸發,但不能降低泄漏物在受限制空間內的易燃性。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內。作為一項緊急預防措施,泄漏隔離距離至少為50m。如果為大量泄漏,下風向的初始疏散距離應至少為300m。

安全措施

一般要求

操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程,熟練掌握操作技能,具備應急處置知識。密閉操作,防止泄漏,工作場所全面通風。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。配備易燃氣體泄漏監測報警儀,使用防爆型通風系統和設備,配備兩套以上重型防護服。操作人員穿防靜電工作服,戴耐油橡膠手套。儲罐等容器和設備應設置液位計、溫度計,并應裝有帶液位、溫度遠傳記錄和報警功能的安全裝置。避免與氧化劑接觸。生產、儲存區域應設置安全警示標志。灌裝時應控制流速,且有接地裝置,防止靜電積聚。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。

操作安全

(1)油罐及貯存桶裝汽油附近要嚴禁煙火。禁止將汽油與其他易燃物放在一起。

(2)往油罐或油罐汽車裝油時,輸油管要插入油面以下或接近罐的底部,以減少油料的沖擊和與空氣的摩擦。沾油料的布、油棉紗頭、油手套等不要放在油庫、車庫內,以免自燃。不要用鐵器工具敲擊汽油桶,特別是空汽油桶更危險。因為桶內充滿汽油與空氣的混合氣,而且經常處于爆炸極限之內,一遇明火,就能引起爆炸。

(3)當進行灌裝汽油時,鄰近的汽車、拖拉機的排氣管要戴上防火帽后才能發動,存汽油地點附近嚴禁檢修車輛。

(4)汽油油罐和貯存汽油區的上空,不應有電線通過。油罐、庫房與電線的距離要為電桿長度的1.5倍以上。

(5)注意倉庫及操作場所的通風,使油蒸氣容易逸散。

儲存安全

(1)儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫房溫度不宜超過30℃。炎熱季節應采取噴淋、通風等降溫措施。

(2)應與氧化劑分開存放,切忌混儲。用儲罐、鐵桶等容器盛裝,不要用塑料桶來存放汽油。盛裝時,切不可充滿,要留出必要的安全空間。

(3)采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲存區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。罐儲時要有防火防爆技術措施。對于1000m3及以上的儲罐頂部應有泡沫滅火設施等。

運輸安全

(1)運輸車輛應有危險貨物運輸標志、安裝具有行駛記錄功能的衛星定位裝置。未經公安機關批準,運輸車輛不得進入危險化學品運輸車輛限制通行的區域。

(2)汽油裝于專用的槽車(船)內運輸,槽車(船)應定期清理;用其他包裝容器運輸時,容器須用蓋密封。運送汽油的油罐汽車,必須有導靜電拖線。對有每分鐘0.5m3以上的快速裝卸油設備的油罐汽車,在裝卸油時,除了保證鐵鏈接地外,更要將車上油罐的接地線插入地下并不得淺于100mm。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置,禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。汽車槽罐內可設孔隔板以減少震蕩產生靜電。

(3)嚴禁與氧化劑等混裝混運。夏季最好早晚運輸,運輸途中應防曝曬、防雨淋、防高溫。中途停留時應遠離火種、熱源、高溫區及人口密集地段。

(4)輸送汽油的管道不應靠近熱源敷設;管道采用地上敷設時,應在人員活動較多和易遭車輛、外來物撞擊的地段,采取保護措施并設置明顯的警示標志;汽油管道架空敷設時,管道應敷設在非燃燒體的支架或棧橋上。在已敷設的汽油管道下面,不得修建與汽油管道無關的建筑物和堆放易燃物品;汽油管道外壁顏色、標志應執行《工業管道的基本識別色、識別符號和安全標識》(GB 7231)的規定。

(5)輸油管道地下鋪設時,沿線應設置里程樁、轉角樁、標志樁和測試樁,并設警示標志。運行應符合有關法律法規規定。

相關標準

汽油是點燃式發動機的主要燃料,汽車排放是大氣污染的主要來源之一,優化G4FG發動機設計、提高燃油品質、控制汽油在生產和流通環節的蒸發排放、限制使用高排放量車型以及改善交通管理體系等措施,可以綜合降低汽車排放。為了減少汽車污染物排放量,各國都制定了強制性的排放標準,機動車排放法規的嚴苛帶動了汽車設計革新和燃油品質升級,在不斷降低汽油中有害物質的含量、滿足更先進的尾氣排放控制系統要求的同時,保持或提高汽油的抗爆性等質量指標,已成為煉油工業發展的主要目標之一。1973年以來,中國先后經歷了取消低標號汽油、低鉛化至無鉛化、低硫化、清潔化等歷程。從2000年開始,中國汽油標準一直以每兩至三年一個階梯的速度在升級,已從國Ⅰ階段更新到國Ⅵ階段。

中國的汽油產品標準包括國家車用汽油標準、地方車用汽油標準、醇類燃料標準、排放標準中的基準燃料標準等。《車用汽油》(GB 17930—2016)標準中規定了汽油的研究法辛烷值、抗爆指數、鉛含量、鐵含量、錳含量、密度(20℃)、餾程、蒸氣壓、實際膠質、誘導期、硫含量、銅片腐蝕、水溶性酸或堿、機械雜質及水分、硫醇、氧含量、甲醇含量、苯含量、芳烴含量、烯烴含量等指標,以及試驗方法和限值。《車用乙醇汽油(E10)》(GB 18351—2017)標準中除《車用汽油》標準中規定的項目以外,還增加了乙醇含量等內容。《變性燃料乙醇》(GB 18350—2013)標準除規定了《車用乙醇汽油(E10)》標準中所述乙醇應該達到的質量指標以外,還包括乙醇含量、甲醇含量、實際膠質、水分、無機氯、酸度、銅含量和pH等。汽油是中國《危險化學品目錄(2015版)》的列明法檢商品,CAS號為86290-81-5,UN編號為3475,屬于第三類甲類液體。因此,進口汽油需滿足強制性技術規范(GB 17930-2016車用汽油或GB 1787-2018航空活塞式發動機燃料)對質量指標的要求,并需滿足海關總署2020年第129號公告進出口危險化學品方面的要求。《車用乙醇汽油調合組分油》(GB 22030—2017)標準規定了《車用乙醇汽油(E10)》標準所述汽油組分應該達到的質量指標外,項目、試驗方法和限值均與《車用汽油》標準相同。只要是該標準的車用汽油都可以用來調配乙醇汽油。除上述國家標準外,一些省市為應對保護環境的需求,制定了比國家《車用汽油》標準更嚴格的地方性法規,如北京市頒布的《車用汽油》(DB 11/238—2021)標準,雖然項目和試驗方法均與國家《車用汽油》標準一致,但在某些指標的限值上規定更嚴格。

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