汽油認(rèn)知-車用無鉛汽油餾程的測定

第二章汽油分析汽油的規(guī)格汽油蒸發(fā)性分析

（1）餾程

（2）飽和蒸汽壓3.汽油抗爆性分析4.汽油安定性分析5.汽油腐蝕性分析6.汽油其他指標(biāo)分析

一、蒸發(fā)性

車用無鉛汽油和車用乙醇汽油的主要技術(shù)要求及評定指標(biāo)均相同，以下僅以車用無鉛汽油為例介紹其技術(shù)要求的分析檢驗方法。

1．質(zhì)量要求

在一定的溫度、壓力下，汽油由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的能力，稱為汽油的蒸發(fā)性（或稱氣化性）。汽油機(jī)是點燃式發(fā)動機(jī)，燃料在發(fā)動機(jī)中燃燒前，首先要與空氣形成可燃性混合氣，再由電火花點燃膨脹做功。因此，蒸發(fā)性是保證燃料燃燒穩(wěn)定、完全的先決條件，是車用無鉛汽油的重要性質(zhì)之一。

據(jù)報道，汽車總排放污染物中烴類的排放量約有15%～20%來自燃料的蒸發(fā)損失，因此適度的蒸發(fā)性對環(huán)境保護(hù)也至關(guān)重要。

車用無鉛汽油對蒸發(fā)性的質(zhì)量要求：保證能夠充分燃燒，并使發(fā)動機(jī)在冬季易于啟動，輸油管在夏季不形成氣阻。

2．評定指標(biāo)的分析檢驗

評價車用無鉛汽油蒸發(fā)性的指標(biāo)有餾程與飽和蒸氣壓。（1）餾程油品在規(guī)定條件下蒸餾，從初餾點到終餾點這一溫度范圍稱為餾程。

通常，車用無鉛汽油的餾程用10％、50％、90％蒸發(fā)溫度、終餾點和殘留量等來表示。

蒸發(fā)溫度與餾出溫度變化趨勢相似，但兩者概念不同。例如，10％蒸發(fā)溫度是指當(dāng)回收（餾出）體積分?jǐn)?shù)與觀察到的（未做修正的）損失體積分?jǐn)?shù)之和為10％時，蒸餾溫度計的讀數(shù)；而10％餾出溫度則是指回收體積分?jǐn)?shù)為10％時，蒸餾溫度計的讀數(shù)。前者略低。

①測定意義車用無鉛汽油餾程各蒸發(fā)體積溫度的高低，直接反映其輕重組分相對含量的多少，與使用性能密切相關(guān)。

10%蒸發(fā)溫度表示車用無鉛汽油中含低沸點組分（輕組分）的多少，它決定汽油低溫啟動性和形成氣阻的傾向。

汽油10%餾出溫度與啟動氣溫的關(guān)系

10%蒸發(fā)溫度/℃54606671778298107能直接啟動的最低大氣溫度/℃－21－17－13－9－6－205

車用無鉛汽油規(guī)格中規(guī)定，10%蒸發(fā)溫度不能高于70℃。目前，車用無鉛汽油只規(guī)定了10%蒸發(fā)溫度的上限，其下限實際上是由蒸氣壓來控制的，一般認(rèn)為車用無鉛汽油的10％蒸發(fā)溫度不宜低于60℃。

試驗表明，若車用無鉛汽油的10%餾出溫度分別為40℃、50℃、60℃、70℃時，則相應(yīng)開始產(chǎn)生氣阻的溫度為－13℃、7℃、27℃，47℃。

50%蒸發(fā)溫度表示車用無鉛汽油的平均蒸發(fā)性，它直接影響發(fā)動機(jī)的加速性和工作平穩(wěn)性。50%蒸發(fā)溫度過高，當(dāng)發(fā)動機(jī)加大油門提速時，部分汽油將來不及充分氣化，引起燃燒不完全，致使發(fā)動機(jī)功率降低，甚至突然熄火。為此，嚴(yán)格規(guī)定車用無鉛汽油50％蒸發(fā)溫度不高于120℃。

90%蒸發(fā)溫度和終餾點表示車用無鉛汽油中高沸點組分（重組分）的多少，決定其在氣缸中的蒸發(fā)完全程度。車用無鉛汽油嚴(yán)格限制90%蒸發(fā)溫度不高于190℃，終餾點不高于205℃。

殘留量反映車用無鉛汽油貯存過程中，氧化生成膠質(zhì)物質(zhì)的含量。車用無鉛汽油限制殘留量不大于2％。

試驗表明，與使用終餾點為200℃的汽油相比，用終餾點為225℃和250℃的汽油，分別造成氣缸磨損增大1倍、4倍，耗油量增加7%、40%。

②分析檢驗方法車用無鉛汽油餾程測定按GB/T6536－1997《石油產(chǎn)品蒸餾測定法》進(jìn)行。適用于測定所有發(fā)動機(jī)燃料、溶劑油和輕質(zhì)石油產(chǎn)品的餾程。蒸餾裝置有手工蒸餾（采用噴燈加熱或電加熱）（見鏈接）和自動蒸餾（見鏈接），仲裁試驗應(yīng)采用手工蒸餾。

采用電加熱的手工蒸餾裝置總裝圖1—量筒；2—吸水紙；3—溫度計；4—蒸餾燒瓶；5—石棉板；6—電加熱元件；7—蒸餾燒瓶支架平臺；8—蒸餾燒瓶調(diào)節(jié)旋鈕；9—熱量調(diào)節(jié)盤；10—開關(guān)；11—無底罩；12—冷凝器；13—冷凝管；14—金屬罩

SYD-6536B石油產(chǎn)品蒸餾試驗器(雙管)SYP2001-Ⅴ

石油產(chǎn)品蒸餾試驗器適用標(biāo)準(zhǔn)：GB/T6536-1997適用標(biāo)準(zhǔn)：GB/T6536-1997

適用范圍：車用無鉛汽油、航空汽油、噴氣燃料、適用范圍：同上特殊沸點的溶劑、石腦油、煤油、柴油、餾分燃料等技術(shù)參數(shù)：冷浴容積7L，溫控范圍0～65℃，技術(shù)參數(shù)：冷浴溫度0～60℃，控溫精度±0.5℃；連續(xù)可調(diào)，控溫精度±0.5℃；額定功率1300W；壓縮機(jī)制冷；加熱功率0～1000W（連續(xù)可調(diào)）；溫度顯示方式LED數(shù)字顯示蒸餾測溫范圍0～300℃和0～400℃

蒸餾測定時，將100mL試樣在規(guī)定條件下進(jìn)行蒸餾，系統(tǒng)觀察溫度計讀數(shù)和冷凝液體積，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)，進(jìn)行計算和報告結(jié)果。

冷凝管較低的一端滴下第一滴冷凝液時的溫度計讀數(shù)，稱為初餾點。當(dāng)餾出物體積分?jǐn)?shù)為裝入試樣的10%、50%、90%時，蒸餾瓶內(nèi)溫度計的對應(yīng)讀數(shù)分別稱為10%、50%、90%餾出溫度。蒸餾過程中，溫度計最高讀數(shù)，稱為終餾點（簡稱終點），又稱“最高溫度”。蒸餾燒瓶底部最后一滴液體氣化瞬間所觀察到的溫度計讀數(shù)，稱為干點，此時不考慮蒸餾燒瓶壁及溫度計上的任何液滴或液膜。由于終餾點通常在蒸餾燒瓶底部液體全部氣化后才出現(xiàn)，故往往與干點相同。

初餾點到終點這一溫度范圍即稱為餾程。

蒸餾結(jié)束后，將冷卻至室溫的燒瓶內(nèi)容物按規(guī)定方法收集到5mL量筒中測得的體積分?jǐn)?shù)，稱為殘留量（簡稱殘留）；而以裝入試樣體積為100%減去餾出液體和殘留物的體積分?jǐn)?shù)之和，所得差值稱為損失量（簡稱損失）。生產(chǎn)實際中常稱上述這套完整數(shù)據(jù)為餾程，作為輕質(zhì)燃料油的質(zhì)量指標(biāo)。

一般用終點而不用干點。對特殊用途的石腦油（如涂料工業(yè)用石腦油）,可以報告干點；當(dāng)某些試樣終點的精密度總不能不能符合規(guī)定時，也可以用干點代替終點。

測定時，根據(jù)使用蒸餾儀器的不同，要求觀察記錄的回收體積分?jǐn)?shù)（量筒內(nèi)蒸餾所得冷凝液體占蒸餾油品的體積分?jǐn)?shù)）和對應(yīng)溫度計讀數(shù)（回收溫度）的精確度也不同，手工蒸餾要求精確至0.5mL、0.5℃，自動蒸餾要求精確至0.1mL、0.1℃。

通常，蒸餾溫度計讀數(shù)需修正至101.3kPa（760mmHg）時的讀數(shù)，并要求在報告中指出觀察的大氣壓力，說明是否已進(jìn)行大氣壓力修正。

式中：tc——修正至101.3kPa時的溫度計讀數(shù)，℃；

t——觀察到的溫度計讀數(shù)，℃；

C——溫度計讀數(shù)修正值，℃；

pk——試驗時的大氣壓力，kPa；

p——試驗時的大氣壓力，mmHg。

近似的蒸餾溫度計讀數(shù)修正值（見鏈接）

根據(jù)所用儀器的不同，對修正后的溫度還要進(jìn)行相應(yīng)的修約，然后才能用于以后的計算和報告。若采用手動蒸餾，結(jié)果修約至0.5℃；若采用自動蒸餾，結(jié)果修約至0.1℃。

真實損失體積分?jǐn)?shù)，應(yīng)是按下式修正后的計算值。

式中：φ損失,c——修正至101.3kPa時損失體積分?jǐn)?shù)，%；

φ損失——從試驗數(shù)據(jù)計算得出的損失體積分?jǐn)?shù)，%；

pk——試驗時的大氣壓力，kPa；

p——試驗時的大氣壓力，mmHg；

A,B——常數(shù)。觀察的大氣壓力AB觀察的大氣壓力ABkPa（或mmHg）kPa（或mmHg）74.6（560）0.2310.38489.3（670）0.4000.30076.0（570）0.2400.38090.6（680）0.4280.28677.3（580）0.2500.37592.0（690）0.4610.26978.6（590）0.2610.36993.3（700）0.5000.25080.0（600）0.2730.36394.6（710）0.5450.22781.3（610）0.2860.35796.0（720）0.6000.2002.6（620）0.3000.35097.3（730）0.3500.16684.0（630）0.3160.34298.6（740）0.7500.12585.3（640）0.3330.333100.0（750）0.8570.07186.6（650）0.3530.323101.3（760）1.0000.00088.0（660）0.3750.312

用于修正蒸餾損失的常數(shù)A和B

如果貿(mào)易雙方協(xié)商同意，蒸餾溫度計讀數(shù)允許不進(jìn)行大氣壓力修正，則此時損失體積分?jǐn)?shù)也無需修正。式中：φ最大回收,c——修正后的最大回收量，%；

φ最大回收——觀察的最大回收量，%；

φ損失——從試驗數(shù)據(jù)計算得出的損失量，%；

φ損失,c——修正后的損失量，%。

蒸餾結(jié)束后，量筒內(nèi)接收冷凝液的最大體積，占裝入試樣的體積分?jǐn)?shù)，稱為最大回收量。最大回收量按下式進(jìn)行修正。

油品按規(guī)定條件蒸餾時，所得回收量與觀察的（未做修正的）損失量之和，稱為蒸發(fā)量（體積分?jǐn)?shù)）。

式中：φ蒸發(fā)——蒸發(fā)量，%；

φ回收——規(guī)定溫度的回收量，%；

φ損失——從試驗數(shù)據(jù)直接計算得出的損失量，%。

規(guī)定蒸發(fā)體量時的溫度計讀數(shù)，稱為蒸發(fā)溫度。車用無鉛汽油餾程要求用蒸發(fā)溫度表示，按下式計算：式中：t——蒸發(fā)溫度，℃；

φ回收,0——對應(yīng)于規(guī)定蒸發(fā)量的回收量，%；

φ回收,L——臨近并低于φ回收,0的回收量，%；

φ回收,H——臨近并高于φ回收,0的回收量，%；

tL——在RL時觀察到的溫度計讀數(shù)，℃；

tH——在時觀察到的溫度計讀數(shù)，℃。

除非貿(mào)易雙方協(xié)定同意，各餾出溫度（回收溫度）可不用進(jìn)行大氣壓力修正，否則，tL

、tH必須使用修正后的溫度。

【例題】已知在大氣壓力為98.6kPa（740mmHg）時觀察的手動蒸餾數(shù)據(jù)。

計算修正至101.3kPa（760mmHg）后的：（1）5%回收溫度；（2）10%回收溫度；（3）損失量；（4）最大回量；（5）10%蒸發(fā)溫度（t10E）；要求根據(jù)所使用的儀器，對回收溫度進(jìn)行修約。

項目在98.6kPa（740mmHg）時的觀察數(shù)據(jù)項目在98.6kPa（740mmHg）時的觀察數(shù)據(jù)初餾點/℃27.5回收20%時溫度/℃56.0回收5%時溫度/℃35.0最大回收量/%95.2回收10%時溫度/℃40.5殘留量/%1.2回收15%時溫度/℃47.5損失量/%3.6解：（1）

由于采用手動蒸餾，因此按要求5%回收溫度修約為tc=35.5℃

（2）同理，C=[0.0009(101.3－98.6)(273＋40.5)]℃=0.8℃tc=t+C=40.5℃＋0.8℃=41.3℃修約后的10%回收溫度為tc=41.5℃。

（3）由上表查得，當(dāng)大氣壓力為98.6kPa時，A=0.75，B=0.125%。則：即修正后的損失量為2.8%。

（5）對應(yīng)于10%蒸發(fā)體積分?jǐn)?shù)的回收量為：即修正后的最大回收量為96.0%。（4）

則修正到101.3kPa（760mmHg）后的10%蒸發(fā)量（6.4%回收體積分?jǐn)?shù)）時的溫度及讀數(shù)為：③測定注意事項

試驗儀器試驗用蒸餾燒瓶和量筒需經(jīng)過檢驗，必須符合GB/T6536－1997附錄A1、A6的規(guī)格要求，蒸餾燒瓶要干凈，不許有積炭，否則會降低其導(dǎo)熱性；試驗用溫度計必須符合GB/T6536－1997附錄B的規(guī)格要求，并定期進(jìn)行零位校正和示值穩(wěn)定性檢驗。此外，試驗前要擦拭冷凝管內(nèi)壁，清除上次試驗殘留液體。

檢查試樣含水狀況若試樣含水較多，蒸餾時會在溫度計上逐漸冷凝，聚成水滴，水滴落入高溫的油中，迅速氣化，

即10%蒸發(fā)溫度應(yīng)為37.2℃可造成燒瓶內(nèi)壓力不穩(wěn)，甚至發(fā)生沖油（突沸）現(xiàn)象。因此測定前必須檢查試樣是否含有可見水。若含有可見水，則不適合做試驗，應(yīng)該另取一份無懸浮水的試樣進(jìn)行試驗，并加入沸石，以保證試驗安全及測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

量取溫度油品體積受溫度影響較大，要求量取汽油試樣、餾出物及殘留液體積時，溫度均要保持在13～18℃之間，否則將引起測量誤差。

燒瓶支板的選擇蒸餾燒瓶支板由陶瓷或硬石棉制成，它只允許蒸餾燒瓶通過支板孔被直接加熱，因此具有保證加熱速度和避免油品過熱的作用。蒸餾不同石油產(chǎn)品要選用不同孔徑的支板。通常的考慮是，蒸餾終點時的油品表面應(yīng)高于加熱面。輕油大都要求測定終餾點，為防止過熱可選擇

孔徑較小的支板，如汽油要求用選用