5.1 汽车运行材料简介（课件）-《汽车机械基础》同步精品课堂（机工版·第2版）

同步精品课程——中职专业课 第5章 汽车常用非金属材料 5.1 汽车运行材料简介 《汽车机械基础》（第2版） 机工版 1 知识目标 理解石油作为燃料的基础知识。 教学目标 加工工表明 导入情景 汽车运行材料是指在车辆运行过程中，使用周期较短，消耗费用较大，对车辆使用性能有较大影响的一些非金属材料。按其对汽车运行的作用和消耗方式不同，可分为四大类:车用燃料、车用润滑油料、车用工作液和汽车轮胎。图5-1所示为汽车中使用的各类运行材料。 汽车运行材料与石油有着密切的关系，有的直接来源于石油，有的以石油为原材料加工而成，所以认识和了解石油，对研究运行材料有着重要的作用。 01 新知学习 石油是从地层深处开采出来的一种黏稠液体。未经任何炼制的石油，也称为原油，如图5-2所示。原油是古代动物、植物的遗体，由于地壳的运动，被压在地层深处，在缺氧、高温和高压的条件下，经过复杂的化学变化，逐渐演变而形成的。石油是重要的能源之一，也是工业、农业、交通运输业和国防事业各种设备必不可少的润滑剂和有机化学工业所需的重要原料，在国民经济中占有极其重要的地位。 02 新知学习 1.石油的物理性质 在常温下，石油大都呈液体或半液体状态，颜色多为黑色或深棕色，有特殊气味，密度多为0.80-0.98g/cm2,一般不大于1g/cm3，凝点的差异较大，有的高达30℃以上，有的却低于-50℃。 2.石油的组成 石油主要由碳、氢、硫、氧、氨五种元素组成，它们在石油中的含量因产地不同而略有差别，其质量分数的范围大致如下:碳83.00%~87.0%、氢10.0%-14.0%、硫0.05%-8.00%、氧0.05%-2.00%、氨0.02%-2.00%。可见，碳、氢两种元素的质量分数占石油元素组成的绝大部分，二者合计为96%~99%，且二者的质量分数的比值(C/H)大体在6-7.5范围内。此外，石油中还含有多种金属元素和非金属元素。金属元素有镍、钒、铁、钾、钠钙、镁、铜、铝、钛、钻、锌等:非金属元素有氯、碘、磷、砷、硅等。它们在石油中的含量极少，一般质量分数在0.003%以下。 02 新知学习 (1)石油的烃类组成 烃是由碳、氢两种元素组成的碳氢化合物。石油的烃类组成主要包括烷烃、环烷烃和芳香烃三类，少数石油中还含有烯烃。 (2)石油的非烃类组成 石油中除烃类化合物外，还有一些非烃类化合物。石油中的非烃类化合物主要包括含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物、胶质和沥青质、矿物质等。它们在石油中的质量分数因产地不同而不同，最高的可达百分之十几。它们在石油馏分中的分布也是不均匀的，大部分集中在重质组分特别是流油中。它们对石油的加工、石油产品的使用性能影响很大，是石油加工中多数精制过程的去除对象。 (3)石油的馏分组成 馏分就是在分馏石油过程中所得到的蒸馏物。石油是个多组分的复杂混合物，在研究石油的组成时，通常把石油分馏，按沸点高低切割成几个馏分。按分馏过程，石油的馏分组成通常分内汽油馏分、煤油馏分、柴油馏分和润油馏分等。这里的汽油馏分、煤油馏分、柴油馏分和润滑油馏分不等同于汽油、煤油、柴油和润滑油等石油产品，必须对相应的馏分进行再加工。 02 新知学习 3. 石油的分类 石油的组成极为复杂，对石油进行确切分类也十分困难通常，按原油的密度不同，石油可分为轻质原油、中质原油和重质原油。其中，轻质原油密度小于0.8789/cm3;中质原油密度为0.878-0.8849/cm3;重质原油密度大于0.8849/cm3。按原油中的硫含量分类，石油可分为低硫原油、中硫原油、高硫原油。其中，低硫原油硫的质量分数低于0.5%;中硫原油硫的质量分数为0.5%-2.0%;高硫原油硫的质量分数大于2.0%。我国原油多为低硫原油。 4. 石油的炼制方法 石油是十分复杂的混合物，不能直接使用，需送到炼油厂进行炼制，生产出符合质量要求的石油产品，才能满足各方面的使用需要。 02 新知学习 常用的石油炼制方法有常压蒸馏、减压蒸馏、热裂化、催化裂化、加氢裂化、催化重整、烷基化、延迟焦化等。图5-3所示为石油的常压蒸馏流程。 02 新知学习 常压蒸馏是根据组成石油的各类烃分子的沸点不同，按照加热、蒸发、冷凝等步骤对石油进行直接分馏。常压蒸馏一般将石油分馏成沸点范围为35~200℃的汽油馏分的煤油馏分，200-350℃的柴油馏分，350℃以上的润滑油或裂化原料馏分石油用油泵打入加热炉，加热到350-360℃，然后送入常压蒸馏塔中。石油中各馏分根据自己的沸点和蒸发能力分别到达燕馏塔相应部位。如轻馏分沸点低，蒸发性好，能上升到塔顶部位;重馏分沸点高，蒸发性差，只能留于塔的下部。于是，在蒸馏塔逐渐变重，依次是:塔顶部位的石油气体:塔上部的汽油馏分；塔中部的煤油馏分；塔下部的轻柴油馏分;再下部的重柴油