柴油（Diesel oil），是輕質(zhì)石油產(chǎn)品，復(fù)雜烴類（碳原子數(shù)約10～22）混合物，為柴油機(jī)燃料，主要由原油蒸餾、催化裂化、熱裂化、加氫裂化、石油焦化等過程生產(chǎn)的柴油餾分調(diào)配而成，也可由頁巖油加工和煤液化制取。柴油分為輕柴油（沸點(diǎn)范圍約180～370℃）和重柴油（沸點(diǎn)范圍約350～410℃）兩大類。柴油可以分為石油柴油、生物柴油和合成柴油，其中合成柴油和生物柴油都可作為柴油機(jī)的清潔代替燃料。輕柴油是用于1000r/min以上的高速柴油機(jī)的燃料，重柴油是用于1000r/min以下的中低速柴油機(jī)的燃料。
柴油的主要成分是碳、氫，另外還有少量的硫、氧、氮等元素，柴油中含碳量85%~88%，含氫量12.0%~13.6%，含硫量0~0.8%，含氧量0~300μg/g，含氮量0~60 μg/g。柴油的物理性質(zhì)主要包括密度、粘度、餾程等，化學(xué)性質(zhì)主要包括十六烷[wán]值、熱值、芳香烴含量、HC結(jié)構(gòu)等。柴油作為一種燃料，用途廣泛，可用于汽車、船舶、重型機(jī)械的發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)中。其中生物柴油還可以用作清洗去油劑、工業(yè)溶劑、工業(yè)潤滑劑等工業(yè)化學(xué)品。
柴油屬微毒性。當(dāng)將柴油吸入呼吸道可引起吸入性肺炎，應(yīng)迅速脫離現(xiàn)場，呼吸新鮮空氣或氧氣。當(dāng)皮膚接觸易產(chǎn)生接觸性皮炎，應(yīng)用肥皂水和清水沖洗，按接觸性皮炎和化學(xué)灼傷治療原則進(jìn)行處理。2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，柴油輕餾分在3類致癌物清單中。
歷史發(fā)展
柴油起源于德國。1892年德國工程師魯?shù)婪颉さ纤鳡枺―r.Rudolf Diesel）試制出壓力點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)--柴油機(jī)，驅(qū)動燃料為花生油，這也被認(rèn)為是最初意義的生物柴油。1895年，魯?shù)婪蛴质紫忍岢隽擞脛又参锏挠椭鳛樵吓c甲醇或乙醇經(jīng)過化反應(yīng)，最后會變成供內(nèi)燃機(jī)使用的燃料。
1980年美國開始了以有機(jī)大豆油替代柴油作為燃料的研究，但因大豆油不能完全燃燒，又容易結(jié)焦，沒有廣泛應(yīng)用于普通的柴油機(jī)。
1983年美國科學(xué)家又首先將亞麻子油的甲酯類應(yīng)用于發(fā)動機(jī)，燃燒了1000小時，他們還把可再生的脂肪酸甲酯定義為生物柴油，這就是狹義的生物柴油。
1984年美國和德國的科學(xué)家又開始研究采用脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯代替柴油作為燃料，這就又一次擴(kuò)大了生物柴油的原料范圍。
從1990年起，歐洲以菜籽油為原料開始工業(yè)化生產(chǎn)生物柴油，并廣泛應(yīng)用在拖拉機(jī)中使用。
1992年，德國的凱姆瑞亞·斯凱特公司在德國北部地區(qū)建立了能夠連續(xù)生產(chǎn)生物柴油的裝置，為生物柴油的工業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。
2006年，德國的生物柴油產(chǎn)量是100萬噸，廣泛用生物柴油代替石化柴油，作為公交車、出租車及建筑和農(nóng)業(yè)機(jī)械等方面的燃料。
分類
石油柴油
石油柴油是指煉油廠在533~625K的溫度范圍內(nèi)煉制石油時，從蒸餾塔底部流出來的液體，屬于輕質(zhì)油，其揮發(fā)性比煤油低，燃點(diǎn)比煤油高。石油柴油作為壓燃式發(fā)動機(jī)（即柴油機(jī)）燃料，是復(fù)雜烴類混合物。
石油柴油根據(jù)凝點(diǎn)和用途不同，可分為輕柴油、中柴油和重柴油。使用中將中柴油和重柴油劃成一類，統(tǒng)稱重柴油。輕柴油呈茶黃色，表面發(fā)藍(lán)，有味。主要用作柴油機(jī)車、拖拉機(jī)和各種高速柴油機(jī)的燃料。重柴油呈棕褐色，有臭味，主要用作船舶、發(fā)電等各種柴油機(jī)的燃料。
合成柴油
煤基合成柴油是以煤為原料生產(chǎn)的燃料油，可分為煤基直接液化合成柴油和煤基間接液化合成柴油兩種。煤基合成柴油的主要成分為飽和烷烴，具有高十六烷值以及低硫、低氮、低芳香烴含量等特點(diǎn)，可以與傳統(tǒng)石油燃料以任意比例互溶，也可以代替普通石化柴油或作為燃油添加劑在柴油機(jī)上直接使用，不需要對發(fā)動機(jī)原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的改造，是一種適用于柴油機(jī)的清潔替代燃料。煤基直接液化柴油、煤基間接液化柴油與0號柴油性能對比如下表。
生物柴油
生物柴油（biodiesel，fatty acid methylester）即脂肪酸甲酯，簡稱“FAME”，是一種清潔型可再生能源。以植物油（如菜籽油、有機(jī)大豆油、花生油、玉米油、棉籽油等）、動物油（如魚油、豬油、牛油、羊油等）、廢棄油脂或微生物油脂等為原料通過酯交換或熱化學(xué)工藝制成的交通運(yùn)輸用清潔可再生液體燃料。其在物理性質(zhì)上與石油柴油接近，所釋放的能量約為同等質(zhì)量普通石化柴油的90%。
理化性質(zhì)
礦物構(gòu)成
柴油是復(fù)雜的烴類混合物，其中碳原子數(shù)約10~22。柴油主要包含烷烴、烯烴、環(huán)烷烴、芳香烴、多環(huán)芳烴等，烴的分子量較大，分子結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。柴油的主要成分是碳、氫，另外還有少量的硫、氧、氮等元素，柴油中含碳為85%~88%，含氫12.0%~13.6%，含硫0~0.8%，含氧0~300μg/g，含氮0~60 μg/g。硫是柴油中的有害成分，內(nèi)燃機(jī)中硫的燃燒不僅會導(dǎo)致產(chǎn)物SO2排放，加重大氣污染，而且還會產(chǎn)生硫酸鹽微粒，加重柴油機(jī)零部件的磨損。
物理性質(zhì)
密度
柴油的餾程愈高，則其密度和平均分子量愈大。柴油的相對密度為0.810~0.890。其中，輕柴油為0.810~0.825，中柴油為0.8300.860，重柴油為0.870~0.890。
濁點(diǎn)、冷濾點(diǎn)和凝點(diǎn)
柴油的濁點(diǎn)為2~3°C，比其冷濾點(diǎn)高2~5°C，而冷濾點(diǎn)比其凝點(diǎn)高4~6°C。柴油的凝點(diǎn)是指油品在規(guī)定條件下冷卻至喪失流動性時的最高溫度，一般選用柴油的凝點(diǎn)應(yīng)低于環(huán)境溫度3℃～5℃，以適應(yīng)季節(jié)和地區(qū)的變化。中國普通柴油標(biāo)準(zhǔn)中，0號柴油的冷濾點(diǎn)為4°C，凝點(diǎn)為0°C，適合夏季使用;-20號柴油的冷濾點(diǎn)為-14°C，凝點(diǎn)為-20°C，適合冬季使用。
沸點(diǎn)
柴油按沸點(diǎn)不同，可以分為兩類：輕柴油（沸點(diǎn)范圍約180~370°C）和重柴油（沸點(diǎn)范圍約350~410°C）。柴油的餾程對柴油的沸點(diǎn)有很大的影響，餾程提高，沸點(diǎn)增大。
著火溫度
柴油的著火溫度為200~220°C，低于汽油的220~260°C，這表明柴油的著火性能較汽油好，更適于用于壓燃式發(fā)動機(jī)的燃料。
粘度
粘度是柴油重要的物理特性之一，它與柴油機(jī)低溫工作時柴油的流動性、霧化性、 燃燒性均有密切的關(guān)系。柴油的粘度過大，燃油的噴霧破碎和霧化困難，進(jìn)而影響柴油 在缸內(nèi)的蒸發(fā)、混合和燃燒。
化學(xué)性質(zhì)
十六烷值
高速柴油機(jī)用的輕柴油十六烷值為42～55，低速的在35以下。十六烷值的測定是在實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)的單缸柴油機(jī)上按規(guī)定條件進(jìn)行。
高速柴油機(jī)要求柴油噴入燃燒室后迅速與空氣形成均勻的混合氣，并立即自動著火燃燒，因此要求燃料易于自燃。從燃料開始噴入氣缸到開始著火的間隔時間稱為滯燃期或著火落后期。燃料的自燃點(diǎn)（在空氣存在下能自動著火的溫度）低，則滯燃期短，即著火性能好。一般以十六烷值作為評價柴油自燃性的指標(biāo)。高十六烷值的柴油，自燃性好，易于啟動，工作柔和。但是過高的十六烷值和過低的十六烷值都不利于發(fā)動機(jī)的工作。例如，柴油十六烷值過高，會導(dǎo)致缸內(nèi)不完全燃燒、增加油耗、降低燃油經(jīng)濟(jì)性；柴油十六烷值過低，柴油機(jī)啟動困難，工作粗暴，發(fā)動機(jī)功率下降。
柴油的十六烷值與柴油中的烴類組成緊密關(guān)聯(lián)，不同烴類的十六烷值從低到高的順序是：多環(huán)芳烴<單環(huán)芳烴<環(huán)烷烴<異構(gòu)烷烴<正烷烴。 柴油的十六烷值可以通過加添加劑來提高，常用的添加劑有硝酸戊酯或乙酯。
芳香烴
芳香烴常指含有苯環(huán)的烴類，因苯環(huán)的存在，其碳?xì)浔雀撸灰籽趸鹦阅懿睢?柴油芳香烴的含量對發(fā)動機(jī)的燃燒和排放特性有著較大的影響。芳香烴不易進(jìn)行熱分解，較高的芳香烴含量常會導(dǎo)致顆粒物排放的增加。另外，由于芳香烴的活性較低，隨其含量的增加，柴油的十六烷值也隨之降低。
應(yīng)用領(lǐng)域
柴油可以作為農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)、林業(yè)、航運(yùn)、鐵路內(nèi)燃機(jī)車、軍工、重點(diǎn)工礦企業(yè)、重點(diǎn)建設(shè)工程、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域的生產(chǎn)性用油和科研用油。
汽車工業(yè)
柴油可以作為各種交通工具的燃料，如公共汽車、出租車、輕型汽車、轎車等。在西方的汽車廠中，所生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)可以使用純凈的生物柴油和生物柴油-石油柴油的混合燃料。汽車使用的柴油發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速都在1000 r/min 以上，必須使用輕柴油， 才能保證發(fā)動機(jī)正常工作，充分發(fā)揮其動力性和經(jīng)濟(jì)性。
柴油可作為發(fā)動機(jī)的燃料應(yīng)用到拖拉機(jī)中，在中國產(chǎn)的拖拉機(jī)中除有少量小型汽油拖拉機(jī)外，其余均是柴油拖拉機(jī)。
化學(xué)工業(yè)
生物柴油能夠開發(fā)可以生物降解的具有更高使用價值的比較精細(xì)的化工產(chǎn)品，如洗滌劑、溶劑以及潤滑劑等。生物柴油用作車用燃料的潤滑添加劑，能改善低硫柴油的潤滑性；可作為機(jī)械加工潤滑劑、脫模劑使用；或者作為油脂溶劑油使用如脫漆劑、印刷油墨清洗劑、黏合劑脫除劑等；用于代替脂肪酸生產(chǎn)精細(xì)油脂化學(xué)品等。
軍用工業(yè)
軍用柴油是由石油直餾餾分經(jīng)脫蠟精制而得的輕柴油，按質(zhì)量分為優(yōu)級品和一級品，每個等級根據(jù)凝點(diǎn)分為-10 號、-35 號、-50 號 3 個牌號。軍用柴油主要用于坦克和艦艇的柴油機(jī)。
重型機(jī)器
大多數(shù)工業(yè)和農(nóng)業(yè)機(jī)械，如拖拉機(jī)、重型貨車以及采礦機(jī)械都使用柴油作為它們的燃料。比如起重機(jī)使用柴油，因?yàn)樗芴峁└蟮膭恿Α?/p>
電源供應(yīng)
柴油用于發(fā)電機(jī)，使用柴油發(fā)電機(jī)作為電力供應(yīng)的備用機(jī)器，在緊急情況下，用于照明、工程搶修等。
船舶
柴油可作為船用發(fā)動機(jī)驅(qū)動燃料，柴油的功率比任何其他燃料都高30%能抵抗強(qiáng)大的水流，使得船舶、巡洋艦使用柴油在海洋中航行。
其他
柴油也可直接用于取暖、炊事和熱水爐及小型工業(yè)爐作燃料，還可以間接用作增烴水煤氣和其它煤氣的制造。
柴油也可與蟲劑或除草劑混用，柴油在蟲體表面展散形成一層薄薄的油膜，使害蟲窒息或滲透進(jìn)蟲體而致死，以提高這些藥劑的藥效。
合成方式
常減壓蒸餾
常減壓蒸餾屬物理過程，受熱汽化的原油餾分冷凝后成液體并按沸點(diǎn)范圍回收。在原油加熱爐溫度為360~370°C、常壓蒸餾塔塔板數(shù)為36~48、塔頂操作壓力為0.05兆帕（表壓）的操作條件下，常壓二線和三線餾分為柴油餾分。這些餾分可以作為柴油調(diào)和組分，也可以繼續(xù)加工成其他石油產(chǎn)品。
催化裂化
催化裂化是在高溫和催化劑的作用下重質(zhì)油發(fā)生裂化反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榱鸦瘹狻⑵秃筒裼偷纫后w產(chǎn)物的加工過程。裂化過程的主要反應(yīng)有分解、異構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移、芳構(gòu)化、縮合、生焦等。
加氫裂化
加氫裂化是在較高壓力、溫度和催化劑作用下重質(zhì)油和氫氣發(fā)生反應(yīng)應(yīng)，通過加氫、裂化和異構(gòu)化反應(yīng)，重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油的加工過程。加氫裂化實(shí)質(zhì)上是加氫和催化裂化過程的結(jié)合，X經(jīng)類加氫不僅能生成汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)油品，又能防止生成焦炭，而且脫除了裂化原料中的硫、氮、氧等雜質(zhì)，烯烴生成包和烴。加氫裂化的輕質(zhì)油收率高、產(chǎn)品質(zhì)量明顯優(yōu)于催化裂化產(chǎn)品。
毒性與處理
毒性
柴油屬微毒類，毒作用類似煤油。柴油主要成分有烷烴和芳香烴，都是高沸點(diǎn)，故吸入素蒸氣引起中毒的機(jī)會較小。
不慎吸入柴油霧滴或駕駛員用嘴吸油管過程嗆入肺內(nèi)可發(fā)生吸入性肺炎。臨床表現(xiàn)為發(fā)熱、寒顫、嗆咳、咯痰、痰中有時帶血、劇烈胸痛伴胸悶、憋氣；個別患者可有惡心、嘔吐、腹痛等癥狀及肝功能異常。
皮膚接觸柴油可引起接觸性皮炎，多見于兩手、腕部與前臂。初期表現(xiàn)為紅斑、水腫、丘疹，反復(fù)發(fā)作后可發(fā)展成浸潤增厚斑片，間有輕度糜爛、滲液、結(jié)痂、敬裂等；常系化學(xué)和機(jī)械性刺激所致，個別可能因過敏。也可能引起油性痤瘡。
內(nèi)燃機(jī)燃燒柴油所產(chǎn)生的廢氣中含有氨氧化物、一氧化碳、二氧化硫、醛類和不完全燃燒時的大量黑煙。黑煙中有未經(jīng)燃燒的油霧、碳粒，一些高沸點(diǎn)的雜環(huán)化合物和芳香烴類物質(zhì)，并有一些致癌物如3，4-苯并芘，所以柴油廢氣的毒性，隨其組成而異。
處理
急救措施
急性吸入中毒：迅速脫離現(xiàn)場，呼吸新鮮空氣或氧氣；呼吸、心搏停止者，立即施行心肺腦復(fù)蘇術(shù)；給予對癥治療，注意防治腦水腫。忌用鹽酸腎上腺素，以免誘發(fā)心室顫動。
誤服汽油者：可飲用牛奶或用植物油洗胃并灌腸。忌用催吐，以防誘發(fā)吸入性肺炎。注意保護(hù)肝、腎功能，積極防治肺炎。
吸入性肺炎：早期、短程應(yīng)用腎上腺糖皮質(zhì)激素；給予吸氧及其他對癥治療；適量應(yīng)用抗生素以防治肺部繼發(fā)感染。
皮膚沾污：可用肥皂水和清水沖洗，如發(fā)生皮炎和灼傷，可按接觸性皮炎和化學(xué)灼傷治療原則處理。
貯存運(yùn)輸
柴油的蒸氣壓較低，在正常貯存條件下不容易蒸發(fā)，即使有少量蒸發(fā)，也不會對柴油的性質(zhì)有任何影響。在貯存和運(yùn)輸過程中應(yīng)防止混入機(jī)械雜質(zhì)和水分，以免腐蝕和磨損機(jī)件，招致昂貴的修理工作。
柴油混入了水分和機(jī)械雜質(zhì)，就應(yīng)采取措施，讓柴油在貯罐中經(jīng)過充分靜置，使水分和機(jī)械雜質(zhì)沉降到油罐底部。貯罐中的水分和機(jī)械雜質(zhì)應(yīng)定期清除，以免隨柴油一起加入油箱。
桶裝柴油應(yīng)盡可能存放在庫房或貨棚內(nèi)。若露天存放，一定要擰緊桶蓋。豎放時，應(yīng)使桶身適當(dāng)傾斜，桶口朝上，防止雨水淹沒桶口柴油不能裝得太滿，桶內(nèi)應(yīng)留有5%（體積）以上的膨脹空間。
注意事項(xiàng)
各牌號柴油應(yīng)分別貯存，雖然它們的質(zhì)量指標(biāo)基本相同，但低溫性能不一樣，混貯會造成浪費(fèi)。
在裝卸柴油時，流體流動時的摩擦?xí)a(chǎn)生靜電，應(yīng)注意設(shè)備接地，防止靜電放電，引起火災(zāi)。
貯罐區(qū)和裝卸區(qū)都應(yīng)嚴(yán)禁明火，電氣設(shè)備都必需用防爆型，并應(yīng)有相應(yīng)的消防設(shè)施。
應(yīng)該防止柴油污染人身、工作場所和環(huán)境。灑在地面的柴油應(yīng)及時清除。人體應(yīng)盡量避免過多地接觸柴油。被柴油污染的工作服，尤其是內(nèi)衣，應(yīng)及時更換。
加油時，必須注意勿使水分進(jìn)入油中。夏季保持油箱裝滿柴油過夜，可防止油箱氣溫下降吸入潮濕的空氣。
冬季使用桶裝高凝點(diǎn)柴油時，不得用明火加熱，以免爆炸。
質(zhì)量指標(biāo)和對比
指標(biāo)
柴油的十六烷值、硫含量、灰分、殘?zhí)?/a>和凝點(diǎn)等是為了保證柴油在使用、運(yùn)輸和儲存過程中正常運(yùn)行的重要參數(shù)。柴油必需達(dá)到的最低要求如下表。
參數(shù)對比
生物柴油與常規(guī)石油柴油相比，可降低90%的空氣毒性，降低94%的致癌率。生物柴油和常規(guī)柴油的性能比較如下表。
煤直接液化的柴油芳香烴含量高，碳?xì)湓颖雀撸⒀醯入s原子含量高，十六烷值低，熱值低，密度大，膠質(zhì)含量高，色相與儲存安定性差等，不能直接作為柴油使用。煤基直接液化柴油和石化柴油的性能比較如下表。
煤基間接液化合成柴油外觀無色澄清透明，主要由直鏈烷烴（C9-C20）和分枝異構(gòu)飽和烴組成，氫碳原子比高，十六烷值高，硫、氮等雜原子極少，芳烴含量極低，密度小等。煤基間接液化柴油和石化柴油的性能比較如下表。
相關(guān)規(guī)定
2022年底，應(yīng)急管理部等十部門發(fā)布公告，調(diào)整修訂《危險化學(xué)品目錄（2015版）》，將“1674柴油（閉杯閃點(diǎn)≤60℃）”調(diào)整為“1674柴油”，以進(jìn)一步規(guī)范成品油行業(yè)發(fā)展，所有柴油被列入《危險化學(xué)品目錄》，不再區(qū)分閃點(diǎn)。所有柴油的生產(chǎn)、經(jīng)營、使用都需按照危險化學(xué)品取得相關(guān)行政許可。根據(jù)應(yīng)急管理部相關(guān)規(guī)定，新規(guī)于2023年1月1日起施行，并安排6個月的過渡期，所有危險化學(xué)品安全生產(chǎn)許可證或危險化學(xué)品經(jīng)營許可證的更換和辦理工作，在6月30日前完成。
參考資料 >
eChemPortal - Home.OECD.2023-08-11
10 Uses of Diesel.All Uses of.2023-09-13
世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)致癌物清單 .國家藥品監(jiān)督管理局.2025-05-29
柴油.中國大百科.2023-08-11
柴油入“危”，須辦經(jīng)營許可證，“此事沒商量余地”.人民網(wǎng).2025-06-14