1石油化工产品概述要点Word文件下载.docx
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缺点是发动机的转速较低,单位马力的重量较大等。
柴油是由直馏柴油和二次加工柴油馏分调和而成,有轻柴油和重柴油两种。
轻柴油是内燃机车、柴油汽车等普通高速(转速在1000转/分以上)柴油机燃料。
重柴油为中速(转速在500~1000转/分)和低速(转速在300~400转/分)柴油机燃料。
压缩式发动机也分为四冲程和两冲程两种。
但其工作原理与汽油发动机不同,它在进气冲程只进空气,在压缩冲程也只对空气进行压缩,其压缩比为16~20,压缩终了的温度为500~600℃以上,压力达到30~40公斤/厘米;
在压缩冲程终了时,高压燃料自油嘴喷入气缸并形成雾状、自燃,燃料油料对活塞产生60~100公斤/厘米的压力,使柴油机驱动并做功,然后开启排气阀排出废气。
柴油在气缸中燃烧经历四个过程:
滞燃期:
柴油进入气缸后,发生汽化和氧化到开始燃烧约需0.002~0.003秒的时间,这段时间叫做滞燃期。
急燃期:
由于喷油期比滞燃期长,所以在喷入的燃料燃烧以后,还有燃料继续喷入燃烧并形成燃烧中心,使气缸温度和压力急剧增加,这段时间叫做急燃期。
缓燃期:
在喷油停止后,燃烧仍在继续进行,但气缸内的压力不再增加或略有降低的一段时间叫做缓燃期。
补燃期:
由于燃料减少,燃烧对气缸的压力和温度无明显影响的一段时间,叫做补燃期。
补燃期结束,燃料全部耗尽,燃烧也完全结束。
为了使油料在气缸内燃烧正常,使柴油机正常工作,它需要柴油具有以下性能指标:
燃烧性(用十六烷值、柴油指数和馏程表示)、供油性和雾化性(用浊点、凝点和粘度表示)、含硫量、酸度、机械杂质和水分、闪点等。
1.4成品油的主要性能指标
1、蒸发性
蒸发性是汽油转化成气体,保证汽油发动机的启动性能,特别是保证低温启动性的重要技术指标。
汽油蒸发性由蒸气压、蒸发损失和馏程三个指标表示。
蒸气压:
油料在38℃的温度下,按油料与空气的体积比为1:
4的条件下测定的蒸气压力。
为避免汽油过轻而产生气阻,车用汽油的饱和蒸气压力不得高于500mmHg,馏分轻的或蒸发性好的汽油,在进入气缸前变成气体,使燃料均匀地分布在发动机的各个气缸中,以满足发动机各种工作状的需要。
为此,汽油中必须含有使发动机容易启动的轻馏分。
但是,轻馏分过多或蒸发性过大,或者说,汽油中轻馏分过多或饱和蒸气压过大,汽油在进入汽化器之前,就已大量蒸发成气体,这样就会在油泵或管路中形成气阻,从而阻塞油路,使供油中断、发动机停止工作。
为了保证发动机顺利启动而又不产生气阻,必须根据不同级并结合海拔高度选用不同饱和蒸气压的汽油。
在海拔低的地区或温度低的季节,选用饱和蒸气压高或轻馏分多的汽油;
反之,选用饱和蒸气压低或轻馏分少的汽油。
蒸发损失:
蒸发损失除表示燃料油的燃烧性能外,还表示燃料油的储运性能指标。
在温度为20℃、燃料油与空气的体积比为1:
4、在一定压力下吹入液体燃料,取其损失重量百分数为蒸发损失指标。
蒸发损失过大,表明油料轻馏分多、燃烧性能好,但同时表示在储运、保管中损失量大,即储运、保管性能较差;
但蒸发损失过小,表明重馏分多、燃烧性能差特别是低温燃烧性能差,但其储运、保管损失小,及储运、保管性能好。
2、抗爆性
在汽油发动机工作过程中,活塞在压缩和抽空燃气时,部分汽油被氧化生成过氧化物,从而改变了混合气体的正常组成,使混合气体在燃烧时发出轰隆的爆炸声,我们把这种现象叫做爆震。
爆震使发动机功率下降、油耗增加、机件损坏。
汽油在燃烧过程中,抵抗爆震的能力叫做抗爆性。
表示汽油抗爆性的指标有:
辛烷值和品度。
辛烷值的高低与汽油消耗关系密切,我国汽车耗油高的一个重要原因之一是汽油辛烷值低,限制了发动机压缩比的提高。
据有关试验表明,压缩比在7.5~9.5的范围内(即充分利用燃烧能量的状态)压缩比每增加一个单位,能改善燃烧经济性能4~12%;
每提高一个辛烷值,可改善汽油燃烧经济性1%。
有关试验还表明:
辛烷值在80左右,对汽车节油性能影响最大,当汽油辛烷值由70提高到80时,扣除炼厂由于提高辛烷值而增加的能源1.5%后,仍可节约能耗6.5%(马达法);
在这个辛烷值范围内,用研究法测定,辛烷值在70~80之间,汽油辛烷值每增加一个单位,汽油节油为0.8~1.2%;
当辛烷值提高到90~97时,扣除炼厂增加的能耗2.5%以后,仍可节能4%;
若在进一步提高辛烷值到97~102时,炼厂能耗增加和汽车节能相等,即总节能为零(研究法)。
辛烷值提高到100后,虽无节能效果,但可因此而减少汽油中四乙基铅的加入,从而减少环境污染。
辛烷值:
辛烷值是表示车用汽油抗爆性的指标,它是在1926年由美国科学家埃得加引入汽油中的。
辛烷值越高,汽油的抗爆性越好。
标准燃料是由含有不同体积的异辛烷和正庚烷混合组成的,异辛烷的抗爆性最好,将其辛烷值规定为100;
正庚烷的抗爆性最差,其辛烷值规定为0。
标准燃料中异辛烷的百分含量数即为该燃料的辛烷值,同时也是汽油的牌号,如66号、70号汽油的辛烷值分别为不低于60、70。
汽油辛烷值高低与汽油的烃类组成和馏分轻重有关,一般芳香烃和异构烷烃的辛烷值较高,正构烷的辛烷值较低;
馏分轻的辛烷值较高,馏分重的辛烷值较低。
因此,轻质馏分的损失,将会降低汽油的辛烷值。
3、安定性
安定性或抗氧化安定性是石油燃料在常温下抵抗氧化的能力,安定性不好的燃料在储存中易氧化变质、产生深褐色的胶质沉淀,并使汽油变黄,在使用中堵塞油路、减少进油量、粘结油门、增加积碳、产生爆震或点火不良、降低功率、增加油耗等。
为提高油料的抗氧化安定性,可在油料中加入抗氧化性添加剂:
抗氧防胶剂、金属钝化剂等。
安定性用实际胶质、碘值、溴值、诱导期表示。
实际胶质:
实际胶质是发动机燃料的一项重要指标,它是指100毫升油料中所含胶质的毫克数,在实验中取25毫升油样,在规定的温度下,吹入空气使油样蒸发至不能再蒸发时,称量残余胶质重量,并计算出100毫升油料所含胶质毫克数。
在储存中,胶质在开始时产生缓慢,随着储存时间的增加,胶质迅速增加,甚至影响使用。
因此,在储存中发现有胶质迅速增加的油料应迅速出库使用。
碘值和溴值:
碘能与不饱和烃反应生成碘的化合物,据此,用过量碘的乙醇溶液与试样反应,再用硫代硫酸钠滴定多余的碘;
最后,测定并换算出100克油料吸收碘的数量,其单位为克碘/100克,碘值越大,表明油料中含有不饱和烃越多,越易氧化,其安定性也越差。
溴比碘活泼,对不饱和烃含量少的油料用溴来滴定。
油料安定性除与不饱和烃有关外,还与二烯烃有关,含少量二烯烃的油料,尽管碘值较少,其安定性仍会很差。
诱导期:
烃类氧化的难易程度是不同的,汽油在压力为0.7MPa,温度为100℃的条件下,与氧接触,从接触开始到吸收氧气(以压力降低为标志)为止,这段时间为氧化诱导期;
诱导期越长,表明油料氧化安定性越好。
一般用汽油的诱导期为不小于480分钟。
抗氧防胶剂:
抗氧防胶剂系含有活泼氢原子的烷基酚类和胺类化合物,其活泼的氢原子易被氧化或易与烃类自由基相结合,因而中断了烃类的氧连锁反应、起到抑制氧化作用。
我国目前使用的抗氧防胶剂为2,6—二叔丁基对甲酚(T501)、N苯基N’仲丁基—对苯二胺(T502)两种。
前者多用于航空汽油,其加入量为0.002~0.004%。
金属钝化剂:
油料的储存、使用过程中,都要与金属接触,金属会对油料的氧化起到催化作用;
加入抗氧防胶剂后还需要加入金属钝化剂:
N,N’—二水扬叉—2丙二胺(T1201),与铜、铁、镍、锰等金属离子形成络合物,使之处于钝化状态。
金属钝化剂的添加量比抗氧防胶剂量少5~10倍,一般添加量为0.0005%。
4、腐蚀性
腐蚀性是燃料对金属腐蚀的能力,当燃料中所含酸性物质硫化物和水分,超过某一定量后即对金属产生腐蚀作用。
油料的腐蚀性能用“铜片腐蚀”、“银片腐蚀”、“水溶性酸碱”、“酸度”、“硫含量”、“硫醇性硫含量”、“水分”和“水反应”等指标表示。
铜片腐蚀:
在规定的条件下,油品对磨光、洗净并晾干的铜片的腐蚀取向。
根据油品的使用特点,腐蚀实验的条件是不同的。
银片腐蚀:
在规定的条件下,油品(主要是喷气燃料油)对银片的腐蚀取向,主要通过腐蚀实验测定,由于各种油料的使用特点不同,腐蚀实验规定的条件也是不同的。
水溶性酸碱含量:
水溶性酸碱是存在于油料中可溶于水的酸性和碱性物质,主要是指硫酸、低分子有机酸或氢氧化钠。
这些酸碱物质主要是在加工各种馏分时,因酸、碱洗涤或其它情况混入;
另外,在储存中烃类氧化物也能生成低分子有机酸。
燃料中有机酸主要是环烷酸,环烷酸在汽油中极少,在柴油(250~300℃沸点馏分)中较多。
水溶性酸碱对金属的腐蚀性很强,因此,各种液体燃料都不允许含有水溶性酸碱物质。
油料中的水溶性酸碱物质用试验方法测定,先用水萃取油中的碱,然后再用酸、碱指示剂分别检查水的酸碱反应。
酸度:
酸度表示油料中酸含量的指标,酸度越大,表示燃料中含酸较多。
酸度越大,会引起容器及供油设备腐蚀,会加速发动机喷油嘴结焦,会在汽缸中形成积碳,使活塞等零件加快磨损。
酸度用100毫升油品中的酸性物质所需要的氢氧化钾毫克数表示,毫克(KOH)/100毫升油。
硫含量:
油料中硫含量过大时,将因燃料产生的SO2、SO3和H2O对气缸和排气系统产生腐蚀。
SO2、SO3、H2O特别是SO3还会促使生成积炭作用。
当柴油中含硫量增加0.1~1.5%,则积炭密度可增加15倍,积炭不仅会增加气缸磨损,而且还会影响气缸散热。
因此,国产优质柴油和军用柴油的含硫量控制在0.2%以下。
5、燃烧性
燃烧性是表示燃料油燃烧性能的主要技术指标,用闪点、燃点、自燃点、十六烷值、柴油指数和馏程表示。
闪点:
闪点又叫闪火点,是油品储存、运输和使用中的防火安全指标。
它是在规定的条件下,加热油品所溢出的蒸汽组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度,以℃表示。
闪点用试验方法测得,若用规定的开口杯闪点测定器测得的闪点,则叫开口闪点。
闪点与油品馏分的关系是馏分越高,闪点越高;
开口闪点比闭口闪点高,其原因是开口闪点因石油蒸汽自由扩散到空气中,要达到发生闪火的温度需要比闭口更高的浓度。
在闭口杯中,石油蒸汽聚集在容器内,在较低的温度下就可达到闪火的浓度。
汽油闪点为-15~20℃、煤油的闪点为28~60℃、柴油的闪点为90℃以上,变压器油的闪点为135~140℃,一般润滑油的闪点为200℃左右。
燃点:
燃点是衡量石油产品火灾危险性的一个指标,它是在规定的条件下,当火焰靠近油品表面的油气和空气混合物时,即着火并持续燃烧到规定时间所需要的最低温度,以℃表示。
用试验方法测定:
用开口式闪点仪将试油加热到超过闪点30~40℃,随时点火试验,当油面完全燃烧并持续5秒钟以上时,这时的试油温度即为燃点或着火点。
自燃点:
自燃点是评价油料燃烧性能的指标,它是在规定的条件下,在无火焰时自发着火的温度,以℃表示。
十六烷值:
十六烷值表示柴油在发动机中发火性能的一个约定值。
它是在规定的条件下,用标准发动机测试的。
十六烷值数是表示柴油发动机的发火性能的一个计算值,它是从柴油的标准密度和50%馏出物温度计算得出的,若十六烷值过低,由于柴油氧化困难,在柴油机工作过程中,会造成滞燃期过长,以至于喷入的柴油积累过多后发生自燃、引起气缸内的压力激增。
由于滞燃期过长,引起的这种现象叫爆震。
若柴油含有适量的十六烷值,则可减少柴油在工作过程中产生的爆震现象,因此把十六烷值作为评价柴油抗爆震性能的指标。
若十六烷值过高,如超过65~75%,不仅对缩短滞燃期的影响不大,而且还可使后来喷入的燃料很快裂化,形成大量的游离碳而排出黑烟,使燃料消耗增加,柴油机功率降低。
标准燃料是由正十六烷值和a—甲基苯混合而成的;
正十六烷值的发火性能很好,规定其十六烷值为100;
a—甲基苯的发火性能很差,规定其十六烷值为0。
如某种标准燃料为46%的正十六烷和54%a—甲基苯组成,那么该燃料的正十六烷值即为46%。
但是,在实际应用中,例如十六烷值为46的柴油,只表明其发火性能与十六烷值为46的标准燃料相同。
但并不表明它含有46%十六烷值,或是否含有十六烷值。
柴油指数:
柴油指数是表示柴油在柴油机中发火性能的一个计算值,它由相对密度和苯胺点计算得来,且不因使用发火促进剂而改变其计算值。
其计算公式为:
柴油指数=(1.8A+32)×
(141.5-131.5d)÷
100÷
d
式中:
A——苯胺点,它是新蒸馏的苯胺和同体积的试油完全溶解的最低温度,芳香烃的苯胺点较低,正构烷的苯胺点较高。
d——为柴油在16.55℃时的比重。
柴油指数越高,其燃烧性能越好,柴油指数和十六烷值的数量关系可有不同的经验公式计算出来,其计算公式随油料不同而异。
6、馏程
馏程是判断石油燃料的沸点范围,并测定其轻重组分含量和比例的指标。
馏程与柴油蒸发性能的关系是:
柴油馏程越重,蒸发越慢,越不容易在空气中形成均匀的混合气,在这种情况下,柴油会在发动机做功过程中继续燃烧或分解,从而降低发动机的机械效率。
同时,热分解产生的积碳和未完全燃烧的柴油进入曲轴箱稀释润滑油等,会增加机械磨损;
柴油馏分越轻,蒸发越快,能在短时间内同空气均匀的混合,因此燃烧速度加快,发动机也越易启动;
但若馏分过轻,因十六烷较低,滞燃期较长,汽缸内压力过高而产生爆震。
馏程用沸点范围、初馏点、10%馏出温度、50%馏出温度、90%馏出温度和终馏点或干馏点表示。
沸点范围:
沸点范围是在馏程测定器中测定的,取100毫升试油,置于馏程测定器中蒸馏,从冷凝管中流出第一滴油的温度到蒸馏完了时的温度称为沸点范围。
从沸点范围可以判断油料的品种。
整个沸点范围分为初馏点、10%馏出温度、50%馏出温度、90%馏出温度和终馏点。
初馏点:
是油料的最轻馏分的沸点。
10%馏出温度:
是馏出10%油料时的温度,它表示发动机的启动性能:
10%馏出温度较低,越易启动,而且耗油较少,反之,则启动困难,耗油多。
但若10%温度过低,则易产生气阻。
50%馏出温度:
蒸馏出50%油料时的温度,它表示油料的平均蒸发性能的好坏。
50%馏出温度越低,发动机的预热越快,加速性能越好,因此从启动到开动的时间越短,耗油也越省。
但若50%馏出温度过高,即平均蒸发性能不好、发动机启动后,车子不但不能很快的加速,甚至还会熄火。
90%馏出温度:
蒸馏出90%油料时的蒸馏温度,它表示油品的重质组分的多少,它对燃料的完全燃烧和发动机的磨损有一定的影响。
90%馏出温度越高,燃烧越不完全,同时还会稀释发动机的润滑油,致使排出黑烟、机器磨损也将增大。
终馏点和干点:
是试油中的最重成分完全汽化的温度,终馏点的温度越高,燃料雾化越不好,它造成发动机工作不稳定并稀释润滑油、增加机械的磨损和汽缸内的残碳。
7、供油性和雾化性
发动机在各种状态下工作,要求不间断的供油,而且还要求油料雾化性能良好。
表示柴油机供油性和雾化性能的指标是浊点、凝点和粘度。
浊点和凝点:
浊点和凝点是柴油低温流动性能的重要指标。
浊点是柴油在低温冷冻下,开始呈现混浊时的的最高温度;
凝点是柴油在实验条件下停止流动的最高温度,柴油的牌号就是按凝点划分的。
由此可见,浊点和凝点是柴油的重要指标。
浊点和凝点过高时,析出的冰粒和石蜡不仅使柴油流动性降低,而且还会堵塞油路(过滤器),使供油减少甚至中断,柴油机停止工作,因此柴油机一般在比柴油浊点高出3~5℃的条件下工作。
柴油浊点和凝点主要是受石蜡影响;
石蜡含量越高,凝点也高。
因此在一定程度上说,凝点也可以作为估计油料含蜡量的指标。
我国的柴油是根据凝点高低来划分的,如0、-10、-35号轻柴油,其凝点分别为0℃、-10℃、-35℃。
粘度:
柴油的粘度是表示柴油机供油量和雾化程度的主要指标。
粘度对供油量的影响:
柴油的粘度越大,通过过滤器的阻力就越大,从而影响到供油量。
同时由于粘度随着温度降低而增大,柴油粘度过大会造成冬季使用中的供油困难或中断,影响柴油机工作。
但若柴油粘度过小,虽然柴油容易流动,通过过滤器的阻力减小,但它会造成高压油泵的柱塞与套筒间隙处漏油量增加,喷入气缸的油量减少,造成发动机效率降低。
粘度对柴油雾化程度的影响:
在柴油发动机工作过程中,当柴油高速喷入气缸时,受到缸内压缩空气阻力和喷孔内的扰动作用,而被分散成细小的油滴并雾化成火炬似的油雾。
如果柴油粘度过大,喷入的油滴平均直径较大、射程较远,形成的圆锥也较小。
这样,将因油滴的有效蒸发面积减小,蒸发速度减慢,而造成混合气体组成不均匀和燃烧不完全,油料消耗量大。
但若粘度过小,油滴平均直径过小,油滴射程较近,形成的圆锥角较大,与燃烧室的形状不相适应,这样也会造成气体组成不均匀和燃烧不完全的现象。
因此,柴油的粘度应在一定范围内,不能过大,也不能过小。
8、机械杂质、灰分和水分。
机械杂质会堵塞过滤嘴,影响甚至中断供油和磨损机件等。
水分会降低油料热值,在冬季还会结冰,堵塞油路,同时还会带入可溶性无机盐类,增加油料灰分。
因此,必须严格限制油料中的机械杂质和水分含量。
9、密度和比重
石油产品的密度随馏分不同而不同,密度即单位体积的重量,其单位为克/厘米3或克/毫升,同体积油与水的质量之比为比重。
我国常用的油料比重为同体积的油料(20℃)与水(4℃)的质量之比表示,记为d420,若测定比重时的温度不是20℃,则用下式换算成20℃时的比重
d420≈d4t+0.000672(t-20)
dt—温度为t时的比重。
t—测定比重时的温度(0~50℃)
0.000672—测定温度在0~50℃时的平均补正系数。
10、热值
石油产品的热值又叫做卡值或发热量,其单位为千卡/公斤,是评价石油产品质量的重要指标。
石油产品的热值在10400~11400千卡/公斤之间;
热值可用实验方法测定,也可用公式计算,两者相差不超过3~5%,甚至小于1%。
Q=81C+300H-26(O-S)
C、H、O、S为油料中碳、氢、氧、硫元素的重量百分率。
11、比热
油料比热或热容表示单位重量的油料升高1℃所需要的热量,单位卡/克℃。
是油料炼制、加工和运输、装卸中所使用的重要物理性质。
12、导热系数
导热系数是油料加工和运输、装卸中的重要物理性质。
油料的导热系数表示油料传递热量的难易程度;
其单位为千卡/米••时••℃。
1.5溶剂油
1、理化特性
外观与性状:
无色易挥发流动液体。
熔点(℃):
无资料相对密度(水=1):
0.76-0.78
沸点(℃):
无资料相对蒸气密度(空气=1):
无资料
饱和蒸气压(Kpa):
无资料燃烧热(kJ/mol):
临界温度(℃):
无资料临界压力(Mpa):
辛醇/水分配系数的对数值:
闪点(℃):
无资料爆炸上限%(V/V):
无资料
引燃温度(℃):
无资料爆炸下限%(V/V):
溶解性:
不溶于水,易溶于苯、二硫化碳、醇,可混溶于脂肪。
主要用途:
用于机械零件的去污剂。
2、危险性概述
危险性类别:
第3.1类低闪点易燃液体
侵入途径:
吸入、食入、皮肤接触。
健康危害:
麻醉性毒物,高浓度时引起中枢麻醉,轻度中毒的表现有头痛、头晕、短暂意识障碍、四肢无力、恶心、呕吐等,重度中毒:
高浓度油蒸汽可引起中毒性脑病,吸入较高浓度引起突然意识丧失、反射性呼吸停止及化学性肺炎。
经口急性中毒出现消化道症状,严重者可出现类似急性中毒症状,吸入时引起肺炎及肺出血,皮肤接触,可造成皮肤脱脂,引起皮炎。
环境危害:
该物质对环境可能有害,对水体应给予特别注意。
燃爆危险:
有爆炸性、易燃。
3、急救措施
皮肤接触:
用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤,就医。
眼睛接触:
立即提起眼帘,用大量清水或生理盐水冲洗至少15分钟,严重的立即就医。
吸入:
迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道畅通。
如呼吸困难,给输氧。
如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医。
食入:
饮牛奶或用植物油洗胃和灌肠,就医。
4、消防措施
危险特性:
其蒸气与空气混合能形成爆炸性混合物。
遇高热明火极易引起燃烧、爆炸。
与氧化剂能发生剧烈反应。
气体比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,与明火会引着回燃。
有害燃烧产物:
一氧化碳、二氧化碳
灭火方法及灭火剂:
喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。
灭火剂:
1211灭火剂、泡沫、二氧化碳、干粉、沙土,用水灭火无效。
灭火注意事项:
处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。
5、泄漏应急处理
应急处理:
迅速撤离污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。
切断火源。
建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服,在确保安全情况下堵漏,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间,喷水雾会减少蒸发,但不能降低泄漏物在受限制空间内的易燃性。
消除方法:
用活性炭或其它惰性材料吸收,然后收集于干燥、洁净、有盖的容器内,运至废物处理场所,如遇大量泄漏,建议围堤收容,然后收集、转移、回收或无公害处理后废弃。
6、操作处置与储存
操作注意事项:
生产过程密闭化,严禁火种,禁止使用易产生火花的机械设备和工具。
储存区要设立适当的警告标志,限制无关人员进入。
储存注意事项:
储存于阴凉、干燥、通风良好的不燃库房。
远离火种、热源,防止阳光直射。
应与氧化剂、酸类、碱类分开存放。
储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型,储存罐区应建防护堤,禁止使用易产生火花的机械设备和工具,容器与转送设备要接地,防止产生静电
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