柴油和汽油的区别
柴油
柴油最初是直接生产的产品,和汽油一样,是石油的蒸馏物成分。柴油的生产过程与汽油类似:首先是蒸馏,然后是许多转换步骤,最后是提纯。与汽油相比,柴油具有更高的沸腾范围(在160 °C和371 °C之间)和更多的非挥发性成分。柴油不能在没有预燃风险的情况下蒸发到空气中,所以必须注入。为了改变某些性能特征,柴油与汽油一样,用各种添加剂稀释。然而,与汽油相比,柴油添加剂有两个主要问题。第一是在寒冷的天气里,当温度降到一定水平以下时,要防止胶结,第二是要保持喷洒器的清洁。
由于柴油质量的范围,不同国家使用不同的定义和分类,例如,在欧洲,DIN EN 590。截至2009年,欧洲超低硫柴油的最大含硫量为10ppm,而美国高速公路柴油的最大含硫量为15ppm。为了符合欧洲生物燃料准则,柴油现在最多可以含有7体积的脂肪酸甲酯(FAME)。
背景细节
原油被蒸馏成柴油燃料,这是一种复杂的混合物。它由碳氢化合物组成,沸点在163至357°C(325至675°F)之间,碳数主要在C9 至C20之间。 第一代柴油是一种直馏物,其沸腾范围类似于煤油。它包含混合芳香族环烷、支链烷烃(石蜡)、环烷(环烷)和芳香族。苯和多环芳烃(PAH)在很大程度上被排除在柴油的No.1的沸点范围。
煤油含有少量的多环芳烃化合物,并且低于0.02景。直馏石脑油、直馏中间馏分油、加氢硫化中间馏分油以及轻度催化和热裂解馏分油被合并为2号柴油燃料。典型的沸腾范围是320-680 °F(160-360 °C)。2号汽油和2号柴油的化学成分相似。菲尼克斯、氟蒽、芘、苯并(a)蒽、克里森和苯并(a)芘是在2号燃油中发现的一些多环芳烃,2号柴油中也可能有这些物质。船用柴油是柴油的另一个名称。在所有柴油中,它的灰分和硫分含量最高,而且毒性最强。超过10%的多环芳烃化合物可以在柴油燃料中编号。
柴油燃料的组成
柴油燃料是错综复杂的碳氢化合物分子混合物,通常在150至380℃之间沸腾。它们通常结合了来自不同炼油厂的流,由初级蒸馏厂提供大部分流。然而,转换炼油厂经常使用来自其他单位的部件,如裂解过程,以提高柴油产量。蒸馏发生在初级精炼装置中,在大气压力下,炉温被校准为允许在没有裂解的情况下进行尽可能多的蒸馏。流水的沸腾范围和所使用的粗煮方法都会影响被拉出的水流的质量和数量。
柴油燃料生产
原油被用来生产柴油燃料。这种燃料含有少量的硫、氮和氧的杂原子。如果杂原子在分子结构中与碳和氢相连,所产生的化学品不被归类为碳氢化合物。柴油通常含有非碳氢化合物,如咔唑和硫磺化合物二苯并噻吩(一种氮化合物)。
气油流是在常压下比煤油重的石油蒸馏物。生产柴油时使用的主要混合剂是汽油。裂解方法可以生产各种气体油。与热裂解和催化裂解生产的汽油相比,加氢裂解装置生产的汽油具有良好的点火质量,而热裂解和催化裂解生产的汽油的点火质量较差。所生产的气体油的特性因使用的原油类型而异。
优点
- 柴油发动机有很好的里程。它们的燃油经济性通常比性能相当的汽油机高出25%至30%。
- 效率和能量密度最高的现代燃料之一是柴油。它提供比汽油更好的燃油经济性,因为它有更多的可用能量。
- 柴油发动机缺少垫片和火花塞。因此,它们从来不需要开关。
- 由于压缩要求的提高,柴油机被设计成可以承受。因此,在需要大的维修之前,它们往往比汽油动力汽车的寿命长得多。
劣势
- 柴油汽车的购买成本往往高于可比的汽油汽车。
- 通常情况下,柴油燃料更昂贵。
- 虽然你不需要那么频繁地进行维修,但维修费用可能更贵。
- 保险费可能要多付15%。
- 柴油车会产生更多的二氧化氮 。
- 柴油含有微小的颗粒,可能会加重哮喘病。
- 柴油发动机偶尔会产生更多噪音。
- 如果你不经常在高速公路上行驶,你的柴油微粒过滤器(DPF)可能会被堵塞,这可能是昂贵的修复。
历史
尽管第一台真正的柴油机直到1895年才建成,但鲁道夫-迪塞尔是内燃机的发明者,内燃机以他的名字命名,并在1892年获得专利。1897年,肖佐特在奥格斯堡对该发动机进行了独立测试,并在1898年的慕尼黑展览会上广泛展示了柴油发动机。
1900年,迪塞尔在巴黎大会上展示了他经过大量研究开发的最终工作循环。这是一种四冲程类型,其单冲程顺序由吸气、压缩、膨胀和发展组成。在早期的空气喷射式柴油机中,汽油以很高的压力被喷射到发动机的气缸中。James Mckechnic在1910年创造了固体喷射系统,它利用了一个直接的高压燃料油系统。
柴油的用途
柴油是全世界汽车的主要燃料类型。柴油含有相对较少的燃料污染物,这降低了火灾的危险。因此,环保主义者更喜欢它而不是汽油。
石油类
由石油衍生的易燃、易挥发的液态碳氢化合物组合,用作内燃机的燃料;通常写成汽油、煤气或汽油。此外,它还可作为脂肪和石油溶剂。由于其燃烧能量高,并且在化油器中容易与空气结合,汽油–最初是石油工业的副产品,主要产品是煤油–成为汽车的首选燃料。
最初,原油被简单地分离成更易挥发和更有利可图的部分,然后提炼成汽油。后来的方法,即所谓的裂解,将巨大的分子分解成较小的分子,以努力提高原油的汽油产量。1937年后,催化裂解–使用催化剂来加速化学过程并生产更多的汽油–取代了1913年发明的热裂解,后者使用热量和高压。
属于气态烯烃的丙烯和丁烯,可以通过聚合转化为汽油范围内的较大分子。烯烃和石蜡,如异丁烷,可以通过烷基化结合。直链碳氢化合物可以通过异构化转化为支链碳氢化合物。燃料可以用氢气或氧气进行重整,以产生重整液。
气态烯烃(如丙烯和丁烯)的聚合产生汽油范围内的较大分子;烯烃和石蜡的烷基化产生异丁烷;直链碳氢化合物的异构化产生支链碳氢化合物;以及用氢或氧对燃料进行重整产生重整液。
构成汽油的数百种不同碳氢化合物的复杂组合。大多数每分子有4到12个碳原子,并且是饱和的。汽车使用的汽油的沸点通常在30°到200°C(85°到390°F)之间,取决于季节和海拔高度。与汽车汽油相比,航空汽油的低挥发性和高挥发性成分的比例较低。
石油的属性
原油可以表现为厚重的半固体固体或非常易挥发的液体。其颜色通常为黑色或带有绿色的黑色。有时它可以是半透明的、浅黄色的、黄绿色的或带红色的。天然气没有颜色或气味。烷烃占石油中碳氢化合物的大部分,还有环己烷、芳香烃和更复杂的碳氢化合物,如沥青质。石油由两种基本物质组成:碳和氢。由于上述成分的复杂组合,原油具有广泛的化学成分。石油具有广泛的特性,包括粘度、密度、沸点和颜色。较重的馏分(如沥青质)比饱和和芳烃馏分的金属浓度更高。对于较重或极重的原油,氮和硫的含量可能会增加,而残留的量则留在石脑油中。
石油的不同用途
大多数人在讨论石油的用途时,经常将石油与能源联系起来,如汽油或柴油。但是,石油已经在某种程度上被应用。它是社会、政治、技术和节俭方面的一个关键因素。此外,除了汽油之外,还有许多石油衍生品出现在当代生活中。 那么,以下是石油的许多用途 。
1.农业
当我们谈及畜牧业时,疾病会出现很多。然后,利用石油生产作为氮的力量的氨。在这种情况下,采用了哈伯工艺。油画也被用来制造杀真菌剂。总的来说,石油磨制的产品广泛用于畜牧业,因为它们有助于农业部门和化肥装置的运作。
2.清洁剂、着色剂和其他化学品
制造合成织物、清洁剂和着色剂所需的原料来自石油蒸馏物,其中还含有甲苯、苯和二甲苯。产生聚氨酯的甲苯和苯,经常被用于画布或表面活性剂和木材上漆。
3. 塑料、油漆和其他商品的石油化工
产品构成了塑料的大部分。这种元素被用来制造石油基塑料,包括尼龙、保丽龙和其他。烯烃,如乙烯和丙烯,通常用于制造塑料。色彩添加剂或油基涂料也是利用石油化工产品生产的。在照相胶片中,乙烯是一种石化产品。
4.化妆品和药品
许多面霜和其他药品含有石油副产品,如矿物油和石油。焦油也是由石油制成的。石油衍生品包括含有油的香水和化妆品。此外,石油化工生产合成橡胶,用于制造鞋底、汽车轮胎和其他橡胶制品。丁二烯是橡胶的主要成分。
流行的石油基产品
蜡、墨水、维生素胶囊、假牙粘合剂、马桶、室内装饰品、CD、油灰、吉他弦、蜡笔、枕头、人造草、染发剂、除臭剂、口红、心脏瓣膜和麻醉剂是石油的例子。-阿司匹林、可的松等都是以油为基础的产品。
自然界中石油的形成
重要的是要记住,石油是由死去的植物和动物的遗体产生的。当植物或动物死亡并沉入海底时,就会发生这种情况。之后,生命的有机物需要数百万年的时间来分解,同时还有泥土和盐。此外,许多微生物参与了有机物的分解。这引起了几个重要的化学变化。在提炼过程中,较大的碳原子和氢原子往往被遗留下来。此外,物质到达海床时没有充分溶解。缺少氧气是这背后的主要原因。它仍然存在于海底,被几层沙子和泥土覆盖。需要数百万年的强烈压力和温度才能完全提炼出东西。但每当这种情况发生时,有机材料就会分解并产生石油。
石油的优点
- 它有很高的能源生产量。
- 石油是一种非常密集的燃料来源。
- 它的基础设施和技术已经在使用。
- 它有广泛的应用。
- 原油有三个主要用途材料生产、运输和电力。
石油的劣势
- 在燃烧过程中,危险气体会释放到环境中。
- 石油是一种有限的自然资源。
- 石油提炼会产生危险的副产品。
- 酸雨可能由石油引起。
- 运输石油并非完全没有风险。
- 它是一种用于政治利益的手段。
柴油和汽油之间的区别
矿物油被用来制造普通柴油和汽油,但具体的提炼过程是不同的。理论上,柴油比汽油更容易提炼,但必须去除更多的污染物才能产生与汽油相同的排放。柴油每升的能量含量比汽油高,而且由于柴油发动机燃烧燃料的效率更高,因此使用的燃料更少,排放的温室气体也更少。
柴油机和汽油机
由于燃烧过程和整个发动机的设计,在同等功率的情况下,柴油机的效率可以比火花点火机高0%,特别是使用新的 “低压缩 “柴油。柴油的热值约为5.5兆焦耳/公斤(兆焦耳/公斤),比汽油略低,即5.8兆焦耳/公斤。另一方面,柴油的密度比汽油高,按体积计算,柴油的能量高出约15%(每升约36.9兆焦耳,而每升为33.7兆焦耳)。即使考虑到能量密度的差异,柴油机的整体效率也比汽油机高20%,尽管后者更重。根据燃料的确切成分,每100公里1升相当于柴油的燃料消耗量约为26.5克二氧化碳/公里,汽油为23克二氧化碳/公里。
汽油与柴油:炼油加工
石油与数百种不同的碳氢化合物和各种杂质混合在一起,这些杂质因石油的来源而异。为了生产汽油、柴油或其他石油产品,碳氢化合物必须通过某种提炼过程进行分离。由于所有不同长度的碳氢化合物链的沸点随链长而增加,它们可以通过一种称为分馏的方法进行分离。作为该过程的一部分,原油在蒸馏塔中被加热,各种碳氢化合物链在重新凝结前以适当的汽化温度作为蒸汽被提取出来。