[科普中國]-汽油

汽油的英文名為Gasoline（美）/Petrol（英），外觀為透明液體，可燃，餾程為30℃至220℃，主要成分為C5～C12脂肪烴和環(huán)烷烴類，以及一定量芳香烴，汽油具有較高的辛烷值（抗爆震燃燒性能），并按辛烷值的高低分為90號(hào)、93號(hào)、95號(hào)、97號(hào)等牌號(hào)，而2012年1月起，汽油牌號(hào)90號(hào)、93號(hào)、97號(hào)擬修改為89號(hào)、92號(hào)、95號(hào)。汽油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(jīng)精制后與高辛烷值組分經(jīng)調(diào)和制得，主要用作汽車點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的燃料。1

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，發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣，汽油在2B類致癌物清單中。2

發(fā)展歷史

19世紀(jì)中，人們還沒有認(rèn)識(shí)到汽油的重要性，當(dāng)時(shí)大量使用的是點(diǎn)燈用煤油。那時(shí)的石油煉制依賴簡單的蒸餾過程，將石油中沸點(diǎn)不同的成分分離出來。煤油組分的沸點(diǎn)較高，點(diǎn)燈時(shí)使用安全，成為原油煉制的主要產(chǎn)品，而汽油和其他成分則往往被當(dāng)作燃料燒掉。到了19世紀(jì)中后期，創(chuàng)制成功使用汽油的內(nèi)燃機(jī)， 1886年汽油機(jī)作為汽車動(dòng)力運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)石油公司解決了汽油收率低的問題，采用威廉姆·伯頓和羅伯特·哈姆福瑞斯發(fā)明的熱裂化工藝，將重質(zhì)的瓦斯油加熱裂化為輕質(zhì)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(quán)。隨后的催化裂化工藝比熱裂化工藝進(jìn)一步提高了汽油收率，而且辛烷值更高。3

理化性質(zhì)汽油在常溫下為無色至淡黃色的易流動(dòng)液體，很難溶解于水，易燃，餾程為30℃至205℃，空氣中含量為74～123克/立方米時(shí)遇火爆炸。汽油的熱值約為44000kJ/kg（燃料的熱值是指1kg燃料完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量）。 3物化性質(zhì)具體如下：

【化學(xué)式】五碳至十二碳烴類（碳?xì)浠衔铮┗旌衔?

【水溶性】不溶于水3

【密度】0.70-0.78 g/cm^33

【外觀】透明3

【氣味】芳香味3

【安全性描述】易燃3

【熱值】44000 kJ/kg3

重要特性汽油重要的特性為蒸發(fā)性、安定性、抗爆性、腐蝕性和清潔性。4

蒸發(fā)性汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)，必須要迅速氣化并與空氣形成均勻 的可燃混合氣，這主要是由汽油的本身蒸發(fā)性所決定。 反映蒸發(fā)性的主要指標(biāo)是餾程和飽和蒸氣壓。3

①餾程能大體上表示汽油的沸點(diǎn)范圍和蒸發(fā)性能，一般用餾程 的10%、50%、90%點(diǎn)餾出溫度和終餾點(diǎn)來反映不同工作條件下汽油的汽化性能。我國車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求10%餾出溫度≯70℃、50%餾出溫度≯120℃、90%餾出溫度≯190℃，終餾點(diǎn)≯205℃。3

②飽和蒸氣壓是衡量汽油在汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)中是否易于產(chǎn)生氣阻的指標(biāo)，同時(shí)還可相對(duì)地衡量汽油在儲(chǔ)存運(yùn)輸中的損耗傾向。蒸氣壓越大，蒸發(fā)性越強(qiáng)，易于冷啟動(dòng)；同時(shí)產(chǎn) 生氣阻傾向增大，蒸發(fā)損失增大。3

安定性汽油在常溫和液相條件下抵抗氧化的能力稱為汽油的氧化安定性，簡稱安定性。評(píng)定汽油安定性的指標(biāo)分為碘值、實(shí)際膠質(zhì)、誘導(dǎo)期。3

指汽油在各種使用條件下抗爆震燃燒的能力。車用汽油的抗爆性用辛烷值表示。辛烷值越高，抗爆性越好。汽油抗爆能力的大小與化學(xué)組成有關(guān)。帶支鏈的烷烴以及烯烴、芳烴通常具有優(yōu)良的抗爆性。規(guī)定異辛烷的辛烷值為100，抗爆性好；正庚烷的辛烷值為0，抗爆性差。汽油辛烷值由辛烷值機(jī)測定。高辛烷值汽油可以滿足高壓縮比汽油機(jī)的需要。汽油機(jī)壓縮比高，則熱效率高，可以節(jié)省燃料。提高汽油辛烷值主要靠增加高辛烷值汽油組分，但也通過添加MTBE等抗爆劑來實(shí)現(xiàn)。汽油的牌號(hào)是按辛烷值劃分的。3

抗爆性衡量燃料是否易于發(fā)生爆震的性質(zhì)稱為抗爆性，汽油抗爆性通過辛烷值（RON）表示。汽油的辛烷值越高，抗爆性就越好。對(duì)同族烴類，碳數(shù)小，抗爆性好，辛烷值高。碳數(shù)相同的各族烴，辛烷值由大到小的順序?yàn)榉枷銦N>異構(gòu)烷烴和異構(gòu)烯烴>正構(gòu)烯烴及環(huán)烷烴>正構(gòu)烷烴。同一原油的不同直餾餾分，餾分越輕，辛烷值越高； 不同原油沸程相同的餾分，化學(xué)組成不同，辛烷值不同。3

腐蝕性汽油腐蝕性與硫及含硫化合物、有機(jī)酸、水溶性酸或堿有關(guān)。3

清潔性汽油常常含有機(jī)械雜質(zhì)和水分。機(jī)械雜質(zhì)會(huì)造成油路堵塞，磨損加劇等嚴(yán)重后果。水分混入汽油中，會(huì)加速汽油的氧化，并與汽油中低水分子有機(jī)酸生成酸性水溶液而腐蝕金屬，低溫時(shí)易結(jié)冰形成冰粒堵塞油路。所以車用汽油中應(yīng)嚴(yán)格控制機(jī)械雜質(zhì)和水分混入。4

制備方法汽油生產(chǎn)配套裝置為常減壓蒸餾、催化裂化、延遲焦化、柴油加氫改質(zhì)、焦化汽油加氫精制、催化裂化汽油加氫脫硫、連續(xù)催化重整（簡稱重整）、苯抽提和MTBE等裝置。5

主要用途汽油是用量最大的輕質(zhì)石油產(chǎn)品之一，是引擎的一種重要燃料。6

根據(jù)制造過程，汽油組分可分為直餾汽油、熱裂化汽油（焦化汽油）、催化裂化汽油、催化重整汽油、疊合汽油、加氫裂化汽油、烷基化汽油和合成汽油等。6

汽油主要用于交通運(yùn)輸工具的動(dòng)力燃料。橡膠、油漆、染料、印刷、制藥、粘合劑等工業(yè)用汽油作溶劑。機(jī)器部件和衣物的清洗去污以及電鍍產(chǎn)品的前處理用汽油做去油劑。6

汽油牌號(hào)我國車用汽油有含鉛和無鉛兩種。其牌號(hào)均是按照研究法辛烷值（RON）劃分的，汽油牌號(hào)中的數(shù)字就是辛烷值。不論是有鉛汽油還是無鉛汽油，都以研究法辛烷值來劃分油料牌號(hào)，只要油料牌號(hào)相同，其抗爆性是相同的。只不過有鉛汽油采用四乙基鉛為抗爆劑，而無鉛汽油采用無鉛抗爆劑，對(duì)環(huán)境污染小。隨著新的汽車排放控制標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，對(duì)汽車燃料的品質(zhì)要求發(fā)生很大的變化。4

我國國（IV）的汽油牌號(hào)有3個(gè)，分別為90號(hào)、93號(hào)、97號(hào)。國（V）分別為89號(hào)、92號(hào)、95號(hào)（附錄中有98號(hào)）。選擇汽油主要根據(jù)汽車使用說明書的要求，以正常條件下發(fā)動(dòng)機(jī)不發(fā)生爆燃為前提，選擇適當(dāng)牌號(hào)的車用汽油。傳統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的按壓縮比的高低選擇汽油的關(guān)系已越來越模糊，因?yàn)橛绊懓l(fā)動(dòng)機(jī)爆燃的因素除壓縮比外，還有其他因素，且當(dāng)今汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)正在不斷趨于完善，電控系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角，使發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火提前角工作在最佳值，消除了爆震。4

環(huán)境影響健康危害侵入途徑：吸入、食入、經(jīng)皮吸收。6

慢性中毒、引發(fā)呼吸道黏膜的炎癥、急性中毒等。6

①汽油為麻醉性有毒物質(zhì)，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用。輕度中毒癥狀有共濟(jì)失調(diào)、頭暈、惡心嘔吐等。6

②重度中毒則為吸入高濃度汽油蒸氣后，表現(xiàn)為中毒性腦病，少數(shù)可產(chǎn)生腦水腫，出現(xiàn)頸項(xiàng)強(qiáng)直、面色潮紅、脈搏波動(dòng)和呼吸淺快；吸入極高濃度汽油后可引起突然意識(shí)傷失，反射性呼吸停止而死亡。6

③平時(shí)注意駕駛室底部密封以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的汽油向駕駛室擴(kuò)散外，還應(yīng)注意行車時(shí)多打開專車窗，通風(fēng)換氣，降低駕駛室內(nèi)的汽油濃度。6

④汽油對(duì)皮膚有去脂作用，司機(jī)在修理汽車時(shí)，經(jīng)常接觸汽油，很容易引起皮膚干燥皸裂、角化和慢性皮炎；用嘴吸汽油又容易引起急性肺炎。因此，司機(jī)在接觸汽油后，應(yīng)及時(shí)將接觸部位清洗干凈，以便減少汽油對(duì)皮膚的損害，更要杜屬絕用嘴吸汽油的不良習(xí)慣。6

毒理學(xué)資料及環(huán)境行為毒性：屬低毒類。7

急性毒性：LD50 67000mg/kg（小鼠經(jīng)口）；LC50103000mg/m^3，2小時(shí)（小鼠吸入）7

刺激性：人經(jīng)眼：140ppm（8小時(shí)），輕度刺激。7

亞急性和慢性毒性：大鼠吸入3g/m^3,12-24小時(shí)/天，78天（120號(hào)溶劑汽油），未見中毒癥狀。大鼠吸入2500mg/m^3,130號(hào)催化裂解汽油，4小時(shí)/天，6天/周，8周，體力活動(dòng)能力降低，神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生機(jī)能性改變。7

危險(xiǎn)特性：極易燃燒。其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱極易燃燒爆炸。與氧化劑能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇明火會(huì)引著回燃。7

燃燒（分解）產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳。7

環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中國（GBZ 1-2010）車間空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度 350mg/m3[溶劑汽油]8

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)汽油質(zhì)量的主要控制指標(biāo)包括：抗爆性（研究法辛烷值、馬達(dá)法辛烷值、抗爆指數(shù)）、硫含量、蒸汽壓、烯烴含量、芳烴含量、苯含量、腐蝕、餾程等。9

中國煉油工業(yè)在14年間完成了車用汽油、車用柴油從國Ⅱ到國Ⅵ的升級(jí), 實(shí)現(xiàn)了車用汽油超低硫、低烯烴、低芳烴、低苯的要求。9

2019年起全國通用車用汽油國VIA標(biāo)準(zhǔn)。烯烴含量是車用汽油中的環(huán)保指標(biāo)之一，為進(jìn)一步減少汽車污染物排放，國VIA標(biāo)準(zhǔn)將烯烴含量指標(biāo)限值18v%降為15v%，降低了3v%。苯對(duì)人體健康具有潛在風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)車輛排放控制系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生不利影響。國VIA標(biāo)準(zhǔn)苯含量指標(biāo)限值1v%降低為0.8v%。9

預(yù)計(jì)2023年將實(shí)施車用汽油國VIB標(biāo)準(zhǔn)。9

應(yīng)急處理泄漏應(yīng)急處理迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入，切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿消防防護(hù)服。盡可能切斷泄漏源。防止進(jìn)入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏：用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。或在保證安全的情況下，就地焚燒。大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容；用泡沫覆蓋，降低蒸氣災(zāi)害。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運(yùn)至廢物處理場所處置。10

防護(hù)措施呼吸系統(tǒng)防護(hù)：一般不需要特殊防護(hù)，高濃度接觸時(shí)可佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩）。10

眼睛防護(hù)：一般不需要特殊防護(hù)，高濃度接觸時(shí)可戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。10

身體防護(hù)：穿防靜電工作服。10

手防護(hù)：戴防苯耐油手套。10

其它：工作現(xiàn)場嚴(yán)禁吸煙。避免長期反復(fù)接觸。10

急救措施皮膚接觸：立即脫去被污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。就醫(yī)。10

眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動(dòng)清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。10

吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。10

食入：給飲牛奶或用植物油洗胃和灌腸。就醫(yī)。10

滅火方法：噴水冷卻容器，可能的話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。10

乙醇汽油在各種可以替代汽油的物質(zhì)中，甲醇和乙醇是最有希望的燃料，它們可從天然氣、煤或植物中轉(zhuǎn)化而來。乙醇汽油污染物排放少，對(duì)保護(hù)環(huán)境有利，在點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)中，它們的動(dòng)力性能接近一般汽油。2017年9月, 發(fā)改委等十五部委曾聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》, 明確指出, 到2020年, 我國將要全面推廣和使用乙醇汽油。11

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

包申旭 - 教授 - 武漢理工大學(xué)