裂解油与柴油相同吗？揭示燃料特性的关键差异

不，裂解油与柴油不同。虽然两者都是可燃液体，都可以用作燃料，但它们在来源、化学成分和物理性质上存在根本差异。裂解油是一种粗糙、未经精炼的废弃物产品，而柴油是石油原油经过高度精炼和标准化的燃料馏分。

关键的启示是，不应将裂解油视为柴油的直接替代品，而应将其视为一种合成原油。将其直接用于未经改装的柴油发动机将因其腐蚀性和不良的燃烧特性而导致快速且严重的损坏。

什么是裂解油？原材料

裂解油，有时也称为生物油或轮胎衍生燃料（TDF）油，是热解的液态产物。它代表了一种将废弃物转化为有价值能源载体的潜在途径。

热解是在缺氧环境下，将材料在高温下进行热分解的过程。当塑料废弃物、废旧轮胎或生物质等原料在没有空气的情况下加热到400-600°C时，它们会分解成三种产物：固体（炭）、气体（合成气）和液体（裂解油）。

与柴油不同，裂解油是一种高度复杂且不稳定的混合物，包含数百种不同的化合物。它的特点是含水量高（15-30%）、含氧量高（生物油为35-40%），并含有酸、醛、酮和酚。它还含有细小的炭和灰分颗粒。

柴油是世界上最常见、最易理解的燃料之一。其性能受到国际标准的严格控制，以确保发动机的可靠运行。

柴油是在炼油厂通过石油原油的分馏生产的。它是一个特定的“馏分”或组分，在明确的温度范围内沸腾，从而将其与汽油等较轻馏分和润滑油等较重馏分分离。

标准柴油几乎完全由碳氢化合物组成——氢和碳原子的链（通常为C10到C20）。它的氧和水含量非常低，化学性质稳定，且不含酸性。通常会添加添加剂以改善润滑性、点火质量和低温性能。

裂解油和柴油之间的化学差异导致它们在发动机燃油系统和燃烧室内的行为截然不同。

裂解油的高水和氧含量意味着其每千克所含能量显著减少。裂解油的低热值（LHV）通常约为17 MJ/kg，不到柴油燃料（约43 MJ/kg）的一半。这意味着你需要两倍多的裂解油才能完成相同的工作量。

裂解油具有高酸性，pH值通常在2.0到3.0之间。这使得它对标准燃油泵、管路和喷油器中常用的金属（钢、铝、黄铜）和弹性体（密封件、垫圈）具有极强的腐蚀性。柴油是中性的，不具有腐蚀性。

柴油发动机依靠燃料注入热压缩空气中时的自燃。这种点火质量通过十六烷值来衡量。柴油具有规定的十六烷值（通常为40-55）。裂解油的十六烷值非常低或不存在，这意味着它无法正常点火，导致不完全燃烧、失火和发动机爆震。

裂解油热不稳定性。加热时，其反应性化合物会发生聚合，形成厚厚的油泥和固体，迅速堵塞燃油滤清器和喷油器。炭和灰分的存在进一步导致喷油器结垢和发动机磨损。柴油经过配制，在燃油系统的热量和压力下保持稳定。

虽然裂解油提供了一种引人入胜的废弃物转化为能源的解决方案，但将其直接用作燃料存在诸多技术挑战。

尝试用未经处理的裂解油运行未经改装的柴油发动机将导致灾难性故障。直接影响将是燃油系统腐蚀、聚合导致的滤清器和喷油器堵塞，以及燃烧不良导致过多的烟雾、积碳和潜在的机械损坏。

要用作运输燃料，裂解油必须经过重要的二次加工，即升级。这通常涉及催化过程，如加氢脱氧（HDO），该过程在高压和高温下使用氢气去除氧气、水和其他污染物。此过程将不稳定的油转化为类似于传统柴油的稳定、能量密集的碳氢化合物。

未经处理的裂解油有时可在工业锅炉或熔炉等外部燃烧系统中共同燃烧。然而，即使在这些应用中，系统也必须专门设计或改装，使用耐腐蚀材料和专用燃烧器，以处理裂解油的侵蚀性特性和较低的能量含量。

了解这两种液体的基本性质对于涉及它们的任何项目都至关重要。

如果您的主要目标是为标准柴油发动机提供燃料：您必须使用符合ASTM D975（美国）或EN 590（欧洲）等既定行业规范的精炼柴油。
如果您的主要目标是通过热解利用废弃物：请认识到所得油是一种粗制中间产品，而不是成品燃料。它必须出售给炼油厂进行升级，或用于专门设计用于处理腐蚀性燃料的工业锅炉。

最终，了解燃料的特性是成功和可靠能源应用的第一步也是最关键的一步。