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,MI5、M20、M30甲醇汽油的50%餾出溫度比φ#汽油明昰降低;甲醇汽油的90%餾岀溫度與9#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, ChinaAbstract: The experimental research results of distillation range characteristics on low proporthe proportional of methanol is lower than or equal to 30%, the temperature of 10% distillation range is lowerthan gasoline'si the temperature of 50% distillation range of M5 and M10 methanol-gasoline are about thesame as gasolines and those of M15, M20 and M30 methanol-gasoline decrease obviously than gasolines; thetemperature of 90% distillation range is similar with gasolines. Methanol-gasoline has satisfied driving pnty of distillation range characteristics as the proportion of methanol is low or equal to 10%, and methanolline 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)性能的主要因素之一。10%的溜醇中國(guó)煤化工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CNMHG能產(chǎn)生明顯的影響,基金項(xiàng)目:四川省重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目(SZD0410)作者簡(jiǎn)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、推廣運(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)油摻燒比例,并為發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)整、改進(jìn)提供參考。十六烷值31汽油及甲醇的理化特性理論混合熱值/(M·k3.07甲醇是一種無(wú)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HC2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(wú)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GB17930-206(車用無(wú)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GB38-1992規(guī)定的工業(yè)甲醇中的為汽油的代用燃料。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M5、M0、Ml5、M20、M30,將90#商用參數(shù)甲醇汽油記為Mo。2.2餾程試驗(yàn)方法分子式4-C12烴化合物CH3OH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)分子量約試驗(yàn)條件滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6536-1997《石油產(chǎn)品沸點(diǎn)/℃32-20064.8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(20℃)/(kg·L-1)0.69-0.790.79均按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT6536-1997《石油產(chǎn)品蒸餾測(cè)氣化潛熱/(kJ·kg")293~841l167定法》的規(guī)定執(zhí)行。雷德法蒸汽壓/MPa0000073試驗(yàn)結(jié)果及分析理論空燃比14.2-15.13.1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)112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℃456規(guī)范2類汽油揮發(fā)特性要求和歐洲無(wú)鉛汽油標(biāo)準(zhǔn)閃點(diǎn)℃6.l12EN28資料整理出的具有滿意駕駛特性的汽油餾程特性上、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·kg1)43.519.66好的參考作用。表2甲醇汽油餾程試驗(yàn)數(shù)據(jù)餾程溫度/℃餾溫下限餾溫上限MOM10MIS初餾點(diǎn)3435.735.035.335.410%54.247.747.146.920%63.551.351.251.251.330%5572.873.055.454.253.840%88.065.357.956.77710094.699.3中國(guó)煤化工0.7107.2112.4CNMH70%122.0125.7121.11n01112.475.7小型內(nèi)燃機(jī)與摩托第39卷續(xù)表餾程溫度/℃餾溫下限餾溫上限M1530142.0138.5136.4134.5116.5158.21593158.1156.8終餾點(diǎn)189.6回收體積mL97.197殘余體積/mL1.81.81.6損失體積mL1.01.01.21.41.61.7M0、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GB17930-2006《車用無(wú)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)。表3車用無(wú)鉛汽油餾程技術(shù)要求可以看出,甲醇含量越大,餾程特性數(shù)據(jù)越偏離具有滿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(wú)鉛汽油》的餾程要求,但對(duì)駕駛特性已10%蒸發(fā)溫度/℃經(jīng)產(chǎn)生明顯影響。也就是說(shuō),當(dāng)甲醇含量超過10%的50%蒸發(fā)溫度/℃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/℃程特性的要求。終餾點(diǎn)/℃≤205餾溫下限殘留量/(%)(體積分?jǐn)?shù))蒸汽壓/kPa(月1日至4月30日)蒸汽壓/kPa(5月1日至10月31日)≤74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程特性上、下限區(qū)域內(nèi)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn):93#、97#餾出體積分?jǐn)?shù)/(%)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程特性。3.2甲醇汽油的餾程特性分析從表2、圖1、圖2可以看出:甲醇含量不大于10%二僵工限的甲醇汽油,其餾出溫度在溜出量30%~90%區(qū)間與汽油有交叉,甚至高于汽油;而當(dāng)甲醇含量大于10%時(shí),其餾出溫度均低于90#汽油。10%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。V凵中國(guó)煤化工%餾出溫度曲線可餾出體積分?jǐn)?shù)(%)以看CNMHG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,M15M20甲醇汽油的低,降低幅度最大的是M0、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(Raul)定律呈正偏差(3,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(shuō)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(使用90#汽油不發(fā)生氣阻)。日仨130甲醇體積分?jǐn)?shù)%)圖5甲醇汽油90%餾程曲線甲醇體積分?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、M0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。MM0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;M15M20、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(shuō)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(guó)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(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,27(14):88913羅陶濤,楊林,楊世光,等.基礎(chǔ)汽油對(duì)甲醇汽油氣阻影響研究[JJ.化工時(shí)刊,2005(4):5-6(收稿日期:2009-05-05)甲醇體積分?jǐn)?shù)(%圖4甲醇汽油50%餾程曲線中國(guó)煤化工CNMHG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