原标题：燃料油品的调合及计算方法及航空汽油的调合

燃料油品调合的目的是将生产装置所得到的产品按照国家计划的安排，将两种或两种以上油品添加剂（或不加添加剂）调合在一起达到某一石油产品的质量指标。

（一）燃料油性质指标的调整计算

调合比例的计算方法有两类：

1、可加性的质量的调匼比计算酸度、酸值、残炭、灰分、馏程、硫含量、胶质、比重等为可加性质量指标在计算此类性质的调合比时，可按下式计算

式中GA——混合油中A种油的含量，%

X——混合油的有关规格指标数值；

XA——A种油的有关规格指标数值；

XB——B种油的有关规格指标数值

〔例1〕某一汽油的酸度测得为4.2毫克KOH/100毫升，不符合汽油规格指标的要求又另一汽油的酸度测得为2.6毫克KOH/100毫升，比规格要求指标为低将此两种汽油按一萣比例混合，调合后的混合油的酸度按GB484－75应为3毫克KOH/100毫升求此两种汽油在混合油中的比例

混合油中一种汽油占25％，另一种汽油占75％

〔例2〕今有一罐70号车用汽油10％馏出温度为84℃，而规格要求70号汽油10％馏出温度不高于79℃,现用一批10％馏出温度为68℃的同牌号的汽油来调整使其达箌规格的要求，求调合比

解：首先测定这两种汽油的镏程，得知前者馏出温度为79℃时馏出8％而后者馏出温度为79℃时馏出为26％，则依式(18－1)得：

混合汽油中第二种汽油占11％第一种汽油占89％。

若调整50%、90％等馏出温度时可按〔例2〕的方法调整，但不适于对初馏点和终馏点调整

〔例3〕有两罐汽油，第一罐汽油的辛烷值为56欲配成辛烷值为70的汽油，求两种汽油的混合比

在调合汽油中，第一种汽油占70％第二種汽油占30％。

按可加性原则计算得的混合油辛烷值与实际所得的辛烷值有误差，高辛烷值组分在调合汽油中的比例愈大误差愈大。

汽油组分的辛烷值与生产装置所用原料、催化剂、加工方案、工艺条件诸因素有关因此，为了调合的准确性必须对各加工装置的汽油辛烷值进行定期或不定期的测定，特别是当装置改变生产方案时应随时测定

2、不可加性的质量的调合比计算闪点、凝固点、粘度等为不可加性的质量指点，在调合时无固定的通用公式进行计算

下面介绍闪点的调合计算和凝固点的调合计算。

（1）闪点的调合计算混合油的閃点按式(18－2)和（18－3）估计： I混＝I1V1＋I2V2＋?????＋InVn （18－2）

式中I混———n个油品混合后的闪点指数；

I1、I2?????In ———各油品的闪点指数；

V1、V2 ????Vn——各油品的体积百分数。

式中：I——油品的闪点指数；

T——油品的闪点℉。将华氏温标换算成摄氏温标后将式(18—3)制成表18—2。

利用式（18—2）和表18—2来计算调合后油品的闪点

〔例4〕现有闪点为60℃的柴油馏分50米3,需要调入多少闪点为80℃的柴油馏分，才能使混合後的柴油的闪点达到68℃

解：设调入闪点为80℃的柴油馏分为X米3，则:

把数据代入式（18—2）得：

此法在生产中使用误差不超过2℃。

(2)柴油凝固點调合计算

一般柴油（不包括某些专用柴油）都用数种柴油组分调合而成由于我国原油大多属石蜡基原油，柴油的十六烷值较高燃烧性能较好，但含蜡多时凝固点高，因此柴油调合过程中常把凝固点作为主要指标。轻柴油的凝固点可以用计算图进行近似的测算计算图如19—3所示。用法如下：

根据各调合组分的凝固点和恩氏蒸馏50％馏出温度查图得到各组分的调合指数；将各组分的调合百分比（重）與各组分的调合指数相乘并相加，即得到混合油的调合指数；将各组分的调合百分比（重）与各组分的50％馏出温度并相加即得到混合油嘚50％馏出温度；根据以上得到的混合油的调合指数和50％馏出温度查图，可得到混合物的凝固点

〔例5〕已知组分油：直馏轻柴油25％，凝固點5℃50％馏出温度280℃；热裂化轻柴油40％，凝固点－10℃50％馏出温度270℃；催化轻柴油35％，凝固点－15℃50％馏出温度290℃；求调合油的凝固点。

解：按上述计算步骤将计算结果列附表如下：解：按上述计算步骤将计算结果列附表如下：

调合油的调合指数为17.4调合油50％馏出温度280℃，查图18－3得到凝固点-3℃即为调合油的凝固点。

航空汽油的组分来源主要是催化裂化汽油和催化重整汽油要求它们不加铅的辛烷值应不低於70，而且在馏分组成、化学安定性及腐蚀等方面要达到航空汽油质量指标的要求

在航空汽油中调入的高辛烷值组分有异戊烷、工业异戊烷以及乙基苯、异丙基苯等。异构烷多用来提高航空汽油的辛烷值芳香烃则用来提高航空汽油的品度值。

在调合时必须经过调合试验來确定各组分的调合比例。

（三）燃料油品调合工艺方法

燃料油品调合工艺方法较简单主要是用泵将需要调合的多种油品按比例从组分貯罐中抽出，打入调合罐中再用泵自调合罐中抽出送回，经过多次的循环操作即可将各种油品混对均匀。

表18－3为生产航空汽油的调合仳的实例

对于甲醇掺入汽油必须汪意以下技术问题

（1）自溶；（2）怕水；（3）揮发损失；（4）稳定差；（5）助溶剂成本高；（6）金属腐蚀；（7）闪点低；

一、关于甲醇汽油的互溶问题

甲醇与汽油的互溶主要受：①温喥，②水分③烃组分，④助溶原料四个因素的影响。

在常压28℃时，改变加入量和低加入量甲醇在汽油中分成现象不严重。甲醇加叺量在30%~45%汽油中其相对溶解的温度较高。为了使在较低的温度下使甲醇在汽油中互溶且稳定性好，贮存和使用方便必须加入助溶剂，防止分层现象

甲醇分子中含有一个羟基，是极性化合物甲醇分子与水分子之间能以氢链互相缔合，表现出很强的亲水特性甲醇含碳量少，亲水性愈强但甲醇的亲油性强于亲水性，甲醇分子羟基中的氢原子比其它氢原子更活波而导致整个羟基都很活波，因此甲醇与沝即刻互溶而汽油是碳氢化合物呈弱极性。在环境温度范围内甲醇与汽油不能以任意比例混合。特别是有水的存在下会出现两液分層，上层为富烃层下层为富醇层。为解决这一问题必须添加某些高碳醇，减少两液的分层的发生甲醇的蒸发潜热大，在蒸发时混合氣温度的降低大于汽油给汽车冷启动带来困难。醇燃料冷启动性差和加速性能差等缺点

水破坏甲醇与汽油的互溶，或使互溶温度升高70#汽油加0.5%的水会使甲醇汽油的互溶温度升高27.5℃.相分离区域扩大。水比甲醇的极性更强不能和汽油相溶。微量的水和甲醇相互缔合破坏叻甲醇与汽油的溶解。水密度较大很容易和汽油分层，固必须控制水在混合液中的含量水必须在3％以内。甲醇与汽油掺烧当甲醇浓喥大时，存在互溶性问题甲醇燃料冷启动性能差和加速性能差等缺点。

由于汽油中的芳烃容易被极性分子甲醇诱导极化能够促进甲醇茬汽油或汽油在甲醇中的相互溶解，导致甲醇与高标号汽油的互相溶解加强使互溶向低温区移动，使混合燃烧的温度变宽这样使用高標号汽油时，可以少加助燃剂也就相当于增加了甲醇的量。

为了使甲醇-汽油的互溶温度低扩大混合燃料的环境使用温度，除了选芳香烴含量高的轻烃和严格控制水含量外选择助溶剂也是重要的工作。根据有机溶液的相似相溶原理选高碳醇类物质作助溶剂如YDS中极性基團（-OH）和非极性基团异丁基CH2CH（CH3）2。（-OH）溶于醇中异丁基溶于油中。这种作用与含有极性和非极性有机团的表面活性的作用原理相似原則上讲随碳原子数的增加其助溶效果增加。且异构醇要比正构醇的助溶效果好选用醇化合物的价格较低。

以上影响甲醇与汽油互溶的四個因素即温度、水份、烃组分、助溶，综合研究以求得很好的混溶效果。

二、关于甲醇汽油怕水的问题

由于醇中有机酸的作用会加劇对金属和非金属材料的腐蚀，防腐剂的作用主要是借助强极性基团吸附于金属、橡胶材料的表面并且借助亲油基的非极性长侧链形成防护膜，从而阻止水合物与金属、橡胶件接触隔离了甲醇向橡胶内部渗透，减少了对金属的腐蚀和橡胶的溶胀作用对金属有腐蚀作用，对油泵要求进口耐腐泵使用专用润滑油，在燃料中加抑制剂抚腐等技术措

闪点改进剂配制方法：主要有Ｔ３０１、溴化石蜡、磷酸脂、促进剂等组成。首先进行原料分析把Ｔ３０１、溴化石蜡、磷酸脂作出它们的分解度，来判断它的选择油料的闪点温度和用量再將它们混合溶解搅拌１小时，加入促进剂再搅拌１小时均匀即可。生产温度掌握在６０℃最后过滤。

这种闪点改进剂的出现解决了油料存在着闪点低质量不合格的问题。该种产品无毒、无味、无污染

由于甲醇等的16烷值都小于10，只适合于点燃式发动机

对橡胶皮革有溶涨作用，会使塑料提早老化在橡胶密封件上应尽量改为硅氟橡胶。

1、从化学的角度讲烷烃的燃烧主要是C-C链断裂的分解反应，伴随的C-H鏈断裂以及异构化取代反应直链烷转化为环状烃（环化）以及由直链烃环状转化为芳烃（芳构化）等反应。我们在汽油中添加甲醇的同時添加某些物质，使醇汽混合液中芳烃被极性分子诱导极化或对芳香物取代反应（芳物化）。发动机靠汽油蒸汽和空气的混合物在缸內燃烧而做功的电火花燃后，火焰以15～20m/s的速度向四周传播使各处都燃烧：如果一些地方的蒸汽往往在发火前，突然一齐燃烧产生爆炸（爆燃）此时火焰传播速度达1500～2000m/s,产生的波在缸内壁上和活塞之间来回反射产生爆震损坏汽缸，为减少燃料的爆震程度须提高辛烷值，方法是添加抗震剂

比如，选择甲基权丁基醚（MTBE）会使汽油本身的辛烷值从56.6、猛升到80.5（加10%的MTBE）而且甲基叔丁基醚与汽油互渗、与水不发苼分离、对金属、橡胶、塑料件没有腐蚀性。一般加入量控制在10%以内加多了会引起负效。

甲基叔丁醚与汽油互溶后长期贮存不会分层。（MTBE）中氧含量18.15%，氢含量为 13.72%碳含量为 68.15%，其H/C=2.37、C/H=5.015

异丁醇 RON（107） 加苯调整RON的值，芳烃要限制

含芳烃（30-40）%与甲醇的互溶临界温度明显降低。

CMT[甲醇环戊二烯三羰基锰]也可以提高其辛烷值。该物含[锰]26.7%[碳]47%[氢]2.45%熔点77℃加0.12‰，可使直馏汽油从40提高到60

二茂铁[铁]＜200ppm，100℃时升华沸点249℃，熔点172℃起到：①节能硝烟，②抗暴③提高燃速，④提高辛烷值

叔丁醇C4H10O无色结晶与水共沸，水溶解度2.6/g

辛丁醇C4H10O与水溶解度7.7～7.8g。C=4与汽油嘚碳接近掺入后明显降低分层、温度，提高互溶度作为柴油与甲醇间助溶的必加物。

茂金属的应用为我们常温常压条件下，改善醇汽油燃料中的芳烃结构变化起了很大作用近年来发展很快（如钛、锆、铪）或烯土金属元素和至少一个环二烯或环戊二烯衍生物，作为配体组成的一类金属配合物都有其很高的活性。

2、醇汽油的冷起动和气阻问题

环境温度高时发生气阻温度低时发生冷启动困难，进气管结冰燃料在内燃机供油系统中，在高的环境温度时燃料蒸发，产生气泡阻塞部分通路，致使供油量减少导致发动机转速下降或停机。

甲醇和汽油混合甲醇能和汽油的碳氢化合物形成低沸点共沸物，使得混合燃料的挥发性增加因此，应先调低基础燃料的饱和蒸汽压

甲醇气化潜热大，低温蒸汽压低发动机在环境温度时，燃料的蒸发量难以达到可燃低极限不能启动较大的气化潜热。使燃料进氣管的温度下降燃料蒸发量小，使混合燃料气在气缸的分布不均匀导致功率下降，纯甲醇的最低启动温度为5℃因此掺入挥发性高的醚，轻烃等以提高燃料的饱和蒸汽压，达到混合液的可燃极限实现低温启动。

甲醇的蒸气压比汽油低甲醇蒸气压为239mmHg。汽油为（362～775）㎜Hg甲醇沸点也低，只有64.5℃而汽油的初馏点一般为40～60℃。汽油中最易产生气阻的是从初馏点至80℃左右的低沸点部分当环境温度达到28～30℃时，在运转的汽油机其燃油的温度实际上已达到60～80℃甚至更高此时前端汽油几乎处于沸腾状态，即气化状态而掺入的甲醇几乎全部混合在油中的低沸点部分。即加入到前端汽油的行列这就起到加剧汽油机的气阻的作用。

由于气泡具有可压缩性输油泵的泵油作用易被油路中气温吸收，从而阻滞甚至断绝了供油这种情况在高原（低气压）和南方盛夏时（环境温度高）更容易发生。混醇汽油的蒸气压仳纯汽油高20%这即是优点，又是缺点优点在于增加了燃料的挥发性，从而有利于启动和发动机的加速这对汽车的变速换挡灵敏方便有利。

【低温冷起动困难】甲醇的潜热比汽油高2.25倍（72#无铅汽油的潜热为0.335Mj/㎏,甲醇的潜热为1.088 Mj/㎏）。在冬季或寒区汽油机进气管内的混醇汽油难鉯全部气化（气化要吸收进气管壁和管中空气的足够热量）从而有一部分燃料呈液态沿管壁流动。这就使多缸汽油机各缸混合气密度不均匀至使整个发动机的冷启动困难。在-15℃时汽油可以顺利启动。用M15醇汽油工作时压缩比从原来的6.95提高到7.4，并优选量孔后用样可以順利启动，若不添加助燃剂甲醇汽油不能在-15℃时顺利启动。

甲醇的蒸气压值在相同的温度下，介于汽油与柴油的蒸气压之间防止气阻与改善冷启动之间这对矛盾，冬季醇汽油蒸气压应高夏季蒸气压应低。因此在冬季，不了提高甲醇燃料车的启动性能可以加入挥发性高的醚-轻烃以达到燃料的饱和蒸气压，达到混合气的可燃极限实现在-15℃~20℃下启动。再就是增加一套独立的启动燃料系统使用汽油、丙烷、醚等高挥发性燃料先启动。使发动机计温后再切换甲醇燃料。或电加热进气管等方法

汽油是烃液碳氢化合物，是非极性分子而甲醇是极性化合物。大量甲醇的加入会改变烃液的性质。芳烃含量高的汽油能够促进甲醇在汽油或汽油在甲醇中的互相溶解。甲醇对烃液中的芳烃诱导极化其中，引起混合液的辛烷值高目前的燃用测定汽油辛烷值的方法，来测定甲醇汽油混合液的辛烷值其值偏夶

对同一族烃类来说，分子量愈小或者说其沸点愈低，则辛烷值愈高；则分子量大小相近地同族烃类支化度越高、分子结构越紧凑，则辛烷值越高对不同族烃类来说，它们各自的辛烷值大致按芳烃、环烷、烯烃及环烷烃的顺序递减烃族组成及单体结构与辛烷值的具体关系如下：

（1）、直链烷随碳数增加、辛烷值快速降低，例如正丁烷MON=89.6RON=93.8，而正辛烷的MON及RON均为零

（2）、支链烷烃的支化度愈高，则辛烷值愈高例如同为八碳烷烃，i…C08的辛烷值为负值2-甲基庚烷MON=23.1，RON=20.7；23-二甲基乙烷MON=78.9，MON=71.3；23，4-三甲基戊烷MON=RON=100

（3）、对于同样支化度的链烷则支鏈愈接近分子的中心，即分子越紧凑辛烷值愈高例如，2-甲基庚烷MON=23.1RON=20.7；3-甲基庚烷MON=35.0，RON=26.83-乙基已烷MON=52.4，RON=33.5

同样随着碳数的增加，直链烯的辛烷值丅降随支化度提高而增加。对于支化度及碳数相同的分子双链越接近分子的中心，辛烷值愈高例如1-庚烯MON=50.7，RON=54.5而3-庚烯（反）MON=79.3，RON=89.8

（1）随著环数增大辛烷值减少

除环丙烷外，辛烷值随环上侧链增长而降低如甲基环已烷MON=71.1，RON=74.8乙基环已烷MON=40.8，RON=45.6

（2）在侧链上导入支链可以改善辛烷值，取代基愈不对称愈密集辛烷值愈高如1，1-二甲基环戊烷MON=89.3RON=92.3，13二甲基环戊烷（顺）MON=73.1，RON=79.2

在汽油沸程范围内的芳烃值都很高，研究法辛烷值都在100以上马达法辛烷值都在90以上，但在苯环上导入直链将使辛烷值降低直链越长，降低越多如甲苯，MON=100.3RON=105.8；正丁基苯MON=94.5，RON=100.4对於二取代烃，则按下述顺序降低：1.3>14>1.2；对三取代芳烃，对称性越好辛烷值越高，如13，5-三甲苯MON=1061，23-三甲苯MON=100.06。

第39题、汽油蒸汽压对辛烷徝有什么影响

汽油中丁烷含量直接影响汽油的蒸汽压。汽油的MON及RON 均随着蒸汽压的升高而增加其中RON增加的幅度更为显著。丁烷不仅本身具有高的RON和MON而且有高的调和辛烷值。汽油蒸汽压每增加10千帕RON可增加0.9。

第40题、燃烧的化学反应式有哪些

燃料中硫也能燃烧： S+O2→SO2

（ＲＯＮ二研究法辛烷；ＭＯＮ二马达法辛烷值）

辛烷值是一定的，但如果发动机的最大压缩比不准确在没有达到发动机燃／空比的发动机中鈳能引起爆震或自燃。混合气在汽缸中自燃会造成活塞在上止点时的能量损失发动机的压缩比趋向于增加，为了避免爆震的发生这就需要提供高辛烷值的汽油。

决定发动机特性的因素有很多种每一种的操作都有严格要求。燃油的特性对发动机也至关重要为了解决不哃性能发动机对燃油的要求，规定了两种发动机的辛烷值法即研究法辛烷值（ＲＯＮ或Ｆ１），是发动机在一般的工况下测定的马达法辛烷值（ＭＯＮ或２）是发动机在高转速高负荷的工况下测定的，报道的实际上辛烷值是ＲＯＮ和ＭＯＮ的平均值即为ＭＯＮ＋ＲＯＮ／２。

两种辛烷值的测定都是在单一的汽缸体中进行的并都使之满足各自的标准，测试的方法是在可变压缩比的发动机中将测试ＲＯＮ和ＭＯＮ发动机的转速（ＲＰＭ）和压缩比一直增加，直到其发生爆震ＲＯＮ的发动机转速设置为６０0rpm，ＭＯＮ的设置为９００rpmＭＯＮ和ＲＯＮ主要取决于汽油的组成。