第二节 石脑油的理化特征
石脑油通常是常压蒸馏得到的一种轻质油品，也有将加氢裂化分馏出轻质油品作石脑油使用的。在石油二次加工技术诞生前，其添加所需添加剂（如四乙基铅）后直接作为汽油销售使用了，直到现在还有直馏汽油之称。随着石油二次加工技术的诞生与发展，炼油与化工已经一体化，石油产品遍及我们生活的方方面面，石脑油已成为裂解乙烯和重整芳烃的重要原料来源，少有作燃料使用了。目前市场上销售的车用汽油基本为催化裂化、延迟焦化、加氢裂化等二次石油加工技术的产物。
一、石脑油技术指标与组分
中石化与中石油分别制订了各自的企业标准，略去了试验方法与注解，现将中石油企业标准《石脑油》Q/SY 26—2009中规定的相关乙烯装置和重整装置用石脑油技术指标归纳成表2-7，同时对照中石化企业标准《石脑油技术要求》Q/SH R005—2000，后者规定的密度与终馏点分别为650～750 kg/m3、≤205℃，略有差异。两标准规定很原则，不少技术指标见“报告”。
表2-7 《石脑油》Q/SY 26—2009规定的石脑油技术指标
续表2-7
C4及以上的烷烃都有同分异构体，且随着碳原子数的增多异构体数量呈近似于几何级数增多，同分异构体间的理化性质也有一定的差异，在同分异构体中分支程度越高沸点（bp）越低；除少量高度对称的支链烷烃的熔点（mp）异常高外，一般支链烷烃的熔点也比相应的直链烷烃低。查阅相关文献得知，C5烷烃的沸点在9.5～36.1℃之间，密度为0.627g/cm3，C6烷烃及环烷烃的沸点在60.27～80.74℃之间；C7烷烃和环烷烃沸点在90.05～103.4℃之间；C8烷烃和环烷烃的沸点在99.24～131.78℃之间。根据直链烷烃熔点和沸点与分子中碳原子数关系曲线（图2-3），中石化企业标准《石脑油技术要求》Q/SH R005—2000规定的石脑油的全组分应为C5～C12，其中C5不包括新戊烷、C12为带支链烷烃；而中石油企业标准《石脑油》Q/SY 26—2009中规定的石脑油的全组分应为C5～C11。不过我国大多炼油厂塔顶线石脑油馏分只切到165℃。
图2-3 正烷烃熔点和沸点与分子中碳原子数关系
石脑油的馏程依需要而定。裂解乙烯对石脑油适应馏分可以宽些，进料可为35～205℃馏分，在分子结构上最好是正烷烃与异构链烷烃，见表2-8。用于生产芳烃时，应采用芳潜值高的石脑油，组分依据目标产品而定，如苯、甲苯、二甲苯、三甲苯都要，进料为60～165℃馏分，即C6～C9；如目标产品为二甲苯，进料应为C7～C8或C7～C9。用作催化重整生产高辛烷值汽油组分时，进料一般为80～180℃馏分。
表2-8 镇海炼化裂解乙烯石脑油馏分
二、石脑油火灾危险性
通过上述分析，石脑油是挥发性强、极易燃的轻质油品，闪点通常低于-20℃，最小点火能量约为0.2mJ，属甲类液体。由于石脑油在常温下具有较高的蒸气压，挥发性强，应当采用钢制单、双盘内浮顶储罐储存。当采用浮筒式内浮顶储罐储存时，由于浮盘并不与油品表面直接接触，浮盘与油品表面间存在气相空间，浮盘易损且密封不良，爆炸着火概率较大。
在实际工程中，不管是热裂解（800℃以上）乙烯还是重整芳烃，除涉及石脑油外，也存在加工后的液体甩尾物料。裂解乙烯，被裂解成C4及以下的气体物料的质量占比最高约70%，尚有近30%烯烃含量较高的粗汽油甩尾，其甩尾汽油储罐能否采用空气泡沫灭火需进行具体组分分析。重整芳烃涉及物料比裂解乙烯复杂，如进料C7～C8或C7～C9的二甲苯目标产品的加工，首先切除C5～C6；另外，其轻重整液、抽余油储罐能否采用空气泡沫彻底灭火，2015年4月6日发生在福建漳州古雷镇的腾龙芳烃火灾案例值得业界思考。下面通过一起发生在日本的火灾案例进行剖析，值得借鉴的是，日本对大多火灾案例的扑救记录都很详细，并进行深入细致的分析与经验教训总结，外人也可查阅。
2003年9月28日，日本出光兴产有限公司北海道炼油厂30063号外浮顶罐发生火灾，该罐直径42.7m、高24.4m、容量32779m3，着火时储26000m3馏程31.5～78.5℃轻石脑油，15℃时液体密度0.6562kg/L。由于地震影响，浮顶在火灾的前一天沉没，形成全液面火灾。着火后，立即启动固定式泡沫系统和消防冷却水系统，同时向相邻油罐喷水冷却。但由于泡沫系统是按设防密封圈火灾设计的，无法控制全液面火灾。救援过程中，先后投入了14台高喷车、3台消防炮（每台流量5700 L/min），耗用3%型泡沫液470m3，并进行了有限的倒罐作业，也曾两度控火，但最终在消防队员44小时艰苦干预下，才于30日6：55燃尽而灭，罐体彻底坍塌成底座，参见图2-4。庆幸大火没有蔓延到其他油罐。遗憾的是未从此次火灾中总结出多少有价值的经验教训，反倒是归咎于风大。虽说平均风速7～8m/s、最大风速11.2m/s，的确对灭火救援构成巨大影响，但更重要的原因并未揭示。事后购置了505 L/s的大流量消防炮。
图2-4 2003年日本北海道苫小牧市油罐火灾
最后指出，石脑油与汽油一样，介电常数通常低于10，电阻率通常大于106Ω·cm，其液面扰动就可能产生静电而引发火灾。因此，应特别注意：在输油、卸油过程中，油品流动时与管道、罐壁摩擦产生静电荷；油品经过油泵、过滤器等剧烈搅动或形成湍流产生大量的静电荷；喷溅式卸油时液滴与空气等摩擦产生静电荷。