第39卷第1期小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車Vol. 39 No. 12010年2月SMALL INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND MOTORCYCLEFeb. 2010甲醇汽油的餾程特性研究周華張道文(西華大學(xué)交通與汽車工程學(xué)院四川 成都610039)摘要:低比例甲醇汽油的餾程特性試驗(yàn)研究結(jié)果表明:當(dāng)甲醇含量不大于30%時(shí),甲醇汽油的10%餾出溫度普遍低于汽油;M5、M10甲醇汽油的50%餾出溫度與汽油變化不大, M15、M20、M30甲醇汽油的50%餾出溫度比90#汽油明顯降低;甲醇汽油的90%餾出溫度與90#汽油變化不大。甲醇含量不大于10%的甲醇汽油具有滿意駕駛特性的餾程特性,含量不大于30%的甲醇汽油有較好的適用性。關(guān)鍵詞:甲醇汽油餾程特性適用性試驗(yàn)研究中圖分類號(hào): TK464文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào): 1671 -0630(2010)02 -0068 -04Research of Distillation Range Characteristicson Methanol-GasolineZhou Hua, Zhang DaowenXihua University ( Chengdu , Sichuan, 610039, China)Abstract : The experimental research results of disillation range characteristics on low proportional showed: asthe proportional of methanol is lower than or equal to 30%，the temperature of 10% disillation range is lowerthan gasoline's; the temperature of 50% disillation range of M5 and M10 methanol-gasoline are about thesame as gasoline' and those of M15, M20 and M30 methanol-gasoline decrease obviously than gasolines; thetemperature of 90% disillation range is similar with gasolines. Methanol-gasoline has satisfied driving proper-ty of ditillation range characteristics as the proportion of methanol is low or equal to 10% , and methanol-gaso-line has better suitable property as the proportion of methanol is lower than or equal to 30% .Keywords: Methanol-gasoline ，Distillation range characteristics, Suitable property, Experimental research引言響發(fā)動(dòng)機(jī)的加速性、平穩(wěn)性以及最大功率和爬坡能力。燃料的餾程是蒸餾溫度與該溫度下餾出的容積百90%的溜出溫度用以保證燃料良好的蒸發(fā)和完全燃燒分比的關(guān)系曲線。餾程是評(píng)價(jià)燃料蒸發(fā)性大小的主要以防止稀釋機(jī)油,同時(shí)也控制燃料中不應(yīng)有過多的重指標(biāo),從燃料的餾程即可以確定其沸點(diǎn)范圍,也可以判質(zhì)成分,以防止積炭、結(jié)膠"。斷油品組成中輕質(zhì)和重質(zhì)成分的大致含量,燃料的餾甲醇可以與汽油摻燒或單獨(dú)使用,使用低比例甲程特性是影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要因素之- -。10% 的溜醇汽油,發(fā)動(dòng)機(jī)可以不作改動(dòng)2。但由于含量不同，出溫度影響發(fā)動(dòng)機(jī)的冷啟動(dòng)性能;50%的溜出溫度影其餾程特性發(fā)生變化,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能產(chǎn)生明顯的影響，基金項(xiàng)月:四川省重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目(SZD0410)。作者簡介:周華( 1968 -),男,碩士,助理研究員,主要從事發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料的試驗(yàn)研究推廠運(yùn)用以及代用燃料汽車的綜合性能評(píng)價(jià)研究等。第1期周華等:甲醇汽油的餾程特性研究69論文研究低比例甲醇汽油的餾程特性變化規(guī)律,從而續(xù)表判斷甲醇汽油在汽油機(jī)上的適用性,確定甲醇的最佳參數(shù)汽油甲醇摻燒比例,并為發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)整、改進(jìn)提供參考。十六烷值0-10.31汽油及甲醇的理化特性理論混合熱值/(MJ.kg"')|2.993.07甲醇是一種無色、透明高揮發(fā)、易燃液體,可由煤、天然氣及其它生物質(zhì)制取。甲醇含氧量高、H/C2甲醇汽油餾程試驗(yàn)條件值大、辛烷值高、汽化潛熱大且蒸汽壓低,與汽油相比2.1燃料甲醇具有較高的活性。甲醇與空氣的混合氣著火界限試驗(yàn)選用了90#商用無鉛汽油作為基礎(chǔ)油,其理寬燃燒速率快,對(duì)抑制碳煙生成有利,空氣污染相對(duì)化指標(biāo)滿足CB17930 - 2006<車用無鉛汽油》的要求。較小。其物理和化學(xué)性質(zhì)與汽油相近(見表1),可作甲醇選用的是CB338-1992規(guī)定的工業(yè)甲醇中的一-為汽油的代用燃料。由于甲醇價(jià)格低廉,并且是可再等品(滿足水份含量控制要求)。將甲醇含量體積分生的能源,有廣闊的運(yùn)用前景。數(shù)(占混合燃料)為5% .10%、15% 20%、30%的甲醇表1汽油與甲醇的理化特性汽油,分別記為MS、M10、M15、M20、M30,將90#商用汽油記為MO。參數(shù).分子式C4 -C12烴化合物CH,0H2.2餾程試驗(yàn)方法餾程試驗(yàn)所用儀器的精度、設(shè)備的規(guī)格以及其他相對(duì)分子量約100.32試驗(yàn)條件滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6536 - 1997《石油產(chǎn)品沸點(diǎn)/C32 ~ 20064.8蒸餾測(cè)定法》的規(guī)定;試驗(yàn)方法以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理密度(20C) /(kg.L")0.69 -0.790.79均按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6536 - 1997《石油產(chǎn)品蒸餾測(cè)氣化潛熱/(kJ.kg"')293 ~8411167定法》的規(guī)定執(zhí)行。雷德法蒸汽壓/MPa0.05 ~0.090.0373試驗(yàn)結(jié)果及分析理論空燃比14.2~15.16.43.1甲醇汽油是 否具有滿意駕駛特性的餾程特性研究法辛烷值( RON)84 ~96112表2中餾溫上限、餾溫下限數(shù)據(jù)是根據(jù)世界燃料自燃溫度/C456500規(guī)范2類汽油揮發(fā)特性要求和歐洲無鉛汽油標(biāo)準(zhǔn)EN228資料整理出的具有滿意駕駛特性的汽油餾程特閃點(diǎn)/C6. I12性上、下限數(shù)據(jù),對(duì)評(píng)價(jià)甲醇汽油餾程特性的優(yōu)劣有很低熱值/(MJ.kg~')43.519. 66好的參考作用。甲醇汽油餾程試驗(yàn)數(shù)據(jù)餾程溫度/C餾溫下限餾溫上限MOM5M10M15M20M30初餾點(diǎn)224034.636. 135.735.035.335.410%386054.247.747.146.946.746. 84:7(63.551.351.230%5:8(72.873.055.454.053.840%66983.588.065.358.457.956.750%710094. 699.392.462.160.711107.2112.4105.996.9.85.370%103132122.0 .125.7121.1 .117.070小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車第39卷續(xù)表餾程溫度/C餾溫下限|餾溫上限MOMSM10M15M20M3080%106150137.7142.0138.5 ;136.4134.5116.590%13075158.2160.2159.3158. 1156.8158.0終餾點(diǎn)165195189.9189.6189.7189.4188. 6188.0回收體積/mL97.197.096.896.7殘余體積/mL/1.9.1.91.81.6損失體積/mL1.01.21.41.7MO、M5、M10、M15、M20、M30甲醇汽油的餾程均餾程特性數(shù)據(jù)在餾出體積為30%~55%;M30甲醇汽符合CB17930 -2006<車用無鉛汽油》的餾程要求(見油的餾程特性數(shù)據(jù)在餾出體積為30%~80%均超出表3)。了具有滿意駕駛特性的汽油餾程特性上、下限數(shù)據(jù)?？梢钥闯?甲醇含量越大,餾程特性數(shù)據(jù)越偏離具有滿表3車用無鉛汽油餾程技術(shù)要求意駕駛特性的汽油餾程特性區(qū)域,雖然符合GB17930項(xiàng)目指標(biāo)-2006<車用無鉛汽油》的餾程要求,但對(duì)駕駛特性已10%燕發(fā)溫度/C≤70經(jīng)產(chǎn)生明顯影響。也就是說,當(dāng)甲醇含量超過10%的50%蒸發(fā)溫度/C≤120甲醇汽油,其餾程特性不滿足具有滿意駕駛特性的餾90%蒸發(fā)溫度/C≤190程特性的要求。終餾點(diǎn)/C≤205200棚溫上限殘留量/(%)(體積分?jǐn)?shù))≤2160蒸汽壓/kPa(11月1日至4月30日)≤88120-。M3O. 汽油蒸汽壓/kPa(5月1日至10月31日)≤74要80從表2和圖1中可以看出,MO、M5、M10甲醇汽油的餾程特性數(shù)據(jù)均在具有滿意駕駛特性的汽油餾0102030405060708090100餾出體積分?jǐn)?shù)(%)程特性上、下限區(qū)域內(nèi)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn):93#、97# .圖2 甲醇汽油的餾程曲線-2商業(yè)汽油的餾程特性均滿足滿意駕駛特性的汽油餾3.2甲醇汽油 的餾程特性分析程特性。從表2、圖1、圖2可以看出:甲醇含量不大于10%的甲醇汽油,其餾出溫度在溜出量30% ~90% 區(qū)間與160- :-0汽油汽油有交叉,甚至高于汽油;而當(dāng)甲醇含量大于10%g 120時(shí),其餾出溫度均低于90#汽油。裝80t10%餾出溫度主要表示汽油中輕質(zhì)成分的多少,對(duì)冬季汽油機(jī)冷起動(dòng)的難易程度有決定性影響，同時(shí)也與炎熱夏季發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生氣阻的傾向有密切關(guān)系。比較不同比例甲醇汽油,10%餾出溫度曲線可以看出(圖3),與90#商用無鉛汽油相比,添加甲醇圖1甲醇汽油餾程曲線 -1后的幾種甲醇汽油10%餾出溫度均有不同程度的降從表2和圖2中可以看出,M15、M20甲醇汽油的低,降低幅度最大的是M20、M30甲醇汽油(降幅超第1期周華等:甲醇汽油的餾程特性研究71過了13.5%)。這是因?yàn)?0#汽油中加入了低沸點(diǎn)的能完全燃燒的重質(zhì)成分的多少,它與燃料的完全燃甲醇后,產(chǎn)生了許多低沸點(diǎn)的共沸物,甲醇汽油對(duì)拉燒汽油機(jī)的耗油量和磨損程度有密切關(guān)系。從圖5烏爾( Rault)定律呈正偏差[),甲醇含量越大,生成可以看出:甲醇汽油的90%餾出溫度與90#汽油變的低沸點(diǎn)共沸物越多。說明當(dāng)甲醇含量不大于30%化不大,表2也顯示殘留量隨著甲醇含量的增加而時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)性能比使用90#汽油時(shí)有所提減少,這是因?yàn)榧状计椭械闹刭|(zhì)成分是原汽油中高。而車輛使用甲醇汽油也證明,在南方炎熱的夏含有的。天,使用M15、M20、M30甲醇汽油時(shí)偶爾發(fā)生氣阻180(使用90#汽油不發(fā)生氣阻)。17060r169年日日日-一---曰中40-日日日曰-曰130! 403040甲醇體積分?jǐn)?shù)(%)圖5甲 醇汽油90%餾程曲線2010甲醇體積分?jǐn)?shù)/(%)4結(jié)論圖3甲醇汽油 10%餾程曲線當(dāng)甲醇含量不大于30%時(shí)，甲醇汽油的10%餾出圖4所示幾種甲醇汽油50%餾出溫度曲線,可以溫度普遍低于汽油,發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)性能比使用90#汽看出:M5、M10甲醇汽油的50%餾出溫度與90#汽油油有所提高,發(fā)生氣阻的傾向性增加。MS 、M10甲醇變化不大(M5比汽油稍有升高),隨著甲醇濃度的增汽油的50%餾出溫度與90#汽油變化不大;M15、M20、加餾出溫度逐漸降低。由于50%餾出溫度主要表示M30甲醇汽油的50%餾出溫度比90#汽油明顯降低,汽油的平均蒸發(fā)性,與汽油機(jī)起動(dòng)后的升溫時(shí)間、加速發(fā)動(dòng)機(jī)加速好,反應(yīng)靈敏,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。甲醇汽油的性和響應(yīng)性有密切的關(guān)系。甲醇汽油50%餾出溫度90%餾出溫度與90#汽油變化不大。甲醇含量不大于降低,說明甲醇汽油在常溫下能較多的蒸發(fā),使混合氣10%的甲醇汽油具有滿意駕駛特性的餾程特性,含量中的油氣混合較均勻,燃燒放出的熱量較大，因而縮短不大于30%的甲醇汽油有較好的適用性。了發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)時(shí)間,發(fā)動(dòng)機(jī)加速較好,反應(yīng)靈敏,運(yùn)參考文獻(xiàn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。整車試驗(yàn)也表明,甲醇含量不大于30% ,整車的加速性能普遍比使用汽油好。1 崔心存.車用替代燃料與生物質(zhì)能[ M].北京:中國石化.出版社,20071002劉生全, 馬志義,王平福，等.車用甲醇汽油燃料技術(shù)性能[J].長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) ,2007 ,27(14):88 ~0一913羅陶濤,楊林,楊世光, 等.基礎(chǔ)汽油對(duì)甲醇汽油氣阻影響西日e研究[J].化工時(shí)刊,2005(4):5 ~6sof(收稿日期:2009 -05 -05)4050圖4甲醇汽油50%餾程曲線圖5所示幾種甲醇汽油90%餾出溫度曲線。90%餾出溫度和干點(diǎn)主要表示汽油中不易蒸發(fā)和不