汽油认知-车用无铅汽油馏程的测定

第二章汽油分析汽油的规格汽油蒸发性分析

（1）馏程

（2）饱和蒸汽压3.汽油抗爆性分析4.汽油安定性分析5.汽油腐蚀性分析6.汽油其他指标分析

一、蒸发性

车用无铅汽油和车用乙醇汽油的主要技术要求及评定指标均相同，以下仅以车用无铅汽油为例介绍其技术要求的分析检验方法。

1．质量要求

在一定的温度、压力下，汽油由液态转化为气态的能力，称为汽油的蒸发性（或称气化性）。汽油机是点燃式发动机，燃料在发动机中燃烧前，首先要与空气形成可燃性混合气，再由电火花点燃膨胀做功。因此，蒸发性是保证燃料燃烧稳定、完全的先决条件，是车用无铅汽油的重要性质之一。

据报道，汽车总排放污染物中烃类的排放量约有15%～20%来自燃料的蒸发损失，因此适度的蒸发性对环境保护也至关重要。

车用无铅汽油对蒸发性的质量要求：保证能够充分燃烧，并使发动机在冬季易于启动，输油管在夏季不形成气阻。

2．评定指标的分析检验

评价车用无铅汽油蒸发性的指标有馏程与饱和蒸气压。（1）馏程油品在规定条件下蒸馏，从初馏点到终馏点这一温度范围称为馏程。

通常，车用无铅汽油的馏程用10％、50％、90％蒸发温度、终馏点和残留量等来表示。

蒸发温度与馏出温度变化趋势相似，但两者概念不同。例如，10％蒸发温度是指当回收（馏出）体积分数与观察到的（未做修正的）损失体积分数之和为10％时，蒸馏温度计的读数；而10％馏出温度则是指回收体积分数为10％时，蒸馏温度计的读数。前者略低。

①测定意义车用无铅汽油馏程各蒸发体积温度的高低，直接反映其轻重组分相对含量的多少，与使用性能密切相关。

10%蒸发温度表示车用无铅汽油中含低沸点组分（轻组分）的多少，它决定汽油低温启动性和形成气阻的倾向。

汽油10%馏出温度与启动气温的关系

10%蒸发温度/℃54606671778298107能直接启动的最低大气温度/℃－21－17－13－9－6－205

车用无铅汽油规格中规定，10%蒸发温度不能高于70℃。目前，车用无铅汽油只规定了10%蒸发温度的上限，其下限实际上是由蒸气压来控制的，一般认为车用无铅汽油的10％蒸发温度不宜低于60℃。

试验表明，若车用无铅汽油的10%馏出温度分别为40℃、50℃、60℃、70℃时，则相应开始产生气阻的温度为－13℃、7℃、27℃，47℃。

50%蒸发温度表示车用无铅汽油的平均蒸发性，它直接影响发动机的加速性和工作平稳性。50%蒸发温度过高，当发动机加大油门提速时，部分汽油将来不及充分气化，引起燃烧不完全，致使发动机功率降低，甚至突然熄火。为此，严格规定车用无铅汽油50％蒸发温度不高于120℃。

90%蒸发温度和终馏点表示车用无铅汽油中高沸点组分（重组分）的多少，决定其在气缸中的蒸发完全程度。车用无铅汽油严格限制90%蒸发温度不高于190℃，终馏点不高于205℃。

残留量反映车用无铅汽油贮存过程中，氧化生成胶质物质的含量。车用无铅汽油限制残留量不大于2％。

试验表明，与使用终馏点为200℃的汽油相比，用终馏点为225℃和250℃的汽油，分别造成气缸磨损增大1倍、4倍，耗油量增加7%、40%。

②分析检验方法车用无铅汽油馏程测定按GB/T6536－1997《石油产品蒸馏测定法》进行。适用于测定所有发动机燃料、溶剂油和轻质石油产品的馏程。蒸馏装置有手工蒸馏（采用喷灯加热或电加热）（见链接）和自动蒸馏（见链接），仲裁试验应采用手工蒸馏。

采用电加热的手工蒸馏装置总装图1—量筒；2—吸水纸；3—温度计；4—蒸馏烧瓶；5—石棉板；6—电加热元件；7—蒸馏烧瓶支架平台；8—蒸馏烧瓶调节旋钮；9—热量调节盘；10—开关；11—无底罩；12—冷凝器；13—冷凝管；14—金属罩

SYD-6536B石油产品蒸馏试验器(双管)SYP2001-Ⅴ

石油产品蒸馏试验器适用标准：GB/T6536-1997适用标准：GB/T6536-1997

适用范围：车用无铅汽油、航空汽油、喷气燃料、适用范围：同上特殊沸点的溶剂、石脑油、煤油、柴油、馏分燃料等技术参数：冷浴容积7L，温控范围0～65℃，技术参数：冷浴温度0～60℃，控温精度±0.5℃；连续可调，控温精度±0.5℃；额定功率1300W；压缩机制冷；加热功率0～1000W（连续可调）；温度显示方式LED数字显示蒸馏测温范围0～300℃和0～400℃

蒸馏测定时，将100mL试样在规定条件下进行蒸馏，系统观察温度计读数和冷凝液体积，并根据这些数据，进行计算和报告结果。

冷凝管较低的一端滴下第一滴冷凝液时的温度计读数，称为初馏点。当馏出物体积分数为装入试样的10%、50%、90%时，蒸馏瓶内温度计的对应读数分别称为10%、50%、90%馏出温度。蒸馏过程中，温度计最高读数，称为终馏点（简称终点），又称“最高温度”。蒸馏烧瓶底部最后一滴液体气化瞬间所观察到的温度计读数，称为干点，此时不考虑蒸馏烧瓶壁及温度计上的任何液滴或液膜。由于终馏点通常在蒸馏烧瓶底部液体全部气化后才出现，故往往与干点相同。

初馏点到终点这一温度范围即称为馏程。

蒸馏结束后，将冷却至室温的烧瓶内容物按规定方法收集到5mL量筒中测得的体积分数，称为残留量（简称残留）；而以装入试样体积为100%减去馏出液体和残留物的体积分数之和，所得差值称为损失量（简称损失）。生产实际中常称上述这套完整数据为馏程，作为轻质燃料油的质量指标。

一般用终点而不用干点。对特殊用途的石脑油（如涂料工业用石脑油）,可以报告干点；当某些试样终点的精密度总不能不能符合规定时，也可以用干点代替终点。

测定时，根据使用蒸馏仪器的不同，要求观察记录的回收体积分数（量筒内蒸馏所得冷凝液体占蒸馏油品的体积分数）和对应温度计读数（回收温度）的精确度也不同，手工蒸馏要求精确至0.5mL、0.5℃，自动蒸馏要求精确至0.1mL、0.1℃。

通常，蒸馏温度计读数需修正至101.3kPa（760mmHg）时的读数，并要求在报告中指出观察的大气压力，说明是否已进行大气压力修正。

式中：tc——修正至101.3kPa时的温度计读数，℃；

t——观察到的温度计读数，℃；

C——温度计读数修正值，℃；

pk——试验时的大气压力，kPa；

p——试验时的大气压力，mmHg。

近似的蒸馏温度计读数修正值（见链接）

根据所用仪器的不同，对修正后的温度还要进行相应的修约，然后才能用于以后的计算和报告。若采用手动蒸馏，结果修约至0.5℃；若采用自动蒸馏，结果修约至0.1℃。

真实损失体积分数，应是按下式修正后的计算值。

式中：φ损失,c——修正至101.3kPa时损失体积分数，%；

φ损失——从试验数据计算得出的损失体积分数，%；

pk——试验时的大气压力，kPa；

p——试验时的大气压力，mmHg；

A,B——常数。观察的大气压力AB观察的大气压力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

用于修正蒸馏损失的常数A和B

如果贸易双方协商同意，蒸馏温度计读数允许不进行大气压力修正，则此时损失体积分数也无需修正。式中：φ最大回收,c——修正后的最大回收量，%；

φ最大回收——观察的最大回收量，%；

φ损失——从试验数据计算得出的损失量，%；

φ损失,c——修正后的损失量，%。

蒸馏结束后，量筒内接收冷凝液的最大体积，占装入试样的体积分数，称为最大回收量。最大回收量按下式进行修正。

油品按规定条件蒸馏时，所得回收量与观察的（未做修正的）损失量之和，称为蒸发量（体积分数）。

式中：φ蒸发——蒸发量，%；

φ回收——规定温度的回收量，%；

φ损失——从试验数据直接计算得出的损失量，%。

规定蒸发体量时的温度计读数，称为蒸发温度。车用无铅汽油馏程要求用蒸发温度表示，按下式计算：式中：t——蒸发温度，℃；

φ回收,0——对应于规定蒸发量的回收量，%；

φ回收,L——临近并低于φ回收,0的回收量，%；

φ回收,H——临近并高于φ回收,0的回收量，%；

tL——在RL时观察到的温度计读数，℃；

tH——在时观察到的温度计读数，℃。

除非贸易双方协定同意，各馏出温度（回收温度）可不用进行大气压力修正，否则，tL

、tH必须使用修正后的温度。

【例题】已知在大气压力为98.6kPa（740mmHg）时观察的手动蒸馏数据。

计算修正至101.3kPa（760mmHg）后的：（1）5%回收温度；（2）10%回收温度；（3）损失量；（4）最大回量；（5）10%蒸发温度（t10E）；要求根据所使用的仪器，对回收温度进行修约。

项目在98.6kPa（740mmHg）时的观察数据项目在98.6kPa（740mmHg）时的观察数据初馏点/℃27.5回收20%时温度/℃56.0回收5%时温度/℃35.0最大回收量/%95.2回收10%时温度/℃40.5残留量/%1.2回收15%时温度/℃47.5损失量/%3.6解：（1）

由于采用手动蒸馏，因此按要求5%回收温度修约为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℃修约后的10%回收温度为tc=41.5℃。

（3）由上表查得，当大气压力为98.6kPa时，A=0.75，B=0.125%。则：即修正后的损失量为2.8%。

（5）对应于10%蒸发体积分数的回收量为：即修正后的最大回收量为96.0%。（4）

则修正到101.3kPa（760mmHg）后的10%蒸发量（6.4%回收体积分数）时的温度及读数为：③测定注意事项

试验仪器试验用蒸馏烧瓶和量筒需经过检验，必须符合GB/T6536－1997附录A1、A6的规格要求，蒸馏烧瓶要干净，不许有积炭，否则会降低其导热性；试验用温度计必须符合GB/T6536－1997附录B的规格要求，并定期进行零位校正和示值稳定性检验。此外，试验前要擦拭冷凝管内壁，清除上次试验残留液体。

检查试样含水状况若试样含水较多，蒸馏时会在温度计上逐渐冷凝，聚成水滴，水滴落入高温的油中，迅速气化，

即10%蒸发温度应为37.2℃可造成烧瓶内压力不稳，甚至发生冲油（突沸）现象。因此测定前必须检查试样是否含有可见水。若含有可见水，则不适合做试验，应该另取一份无悬浮水的试样进行试验，并加入沸石，以保证试验安全及测定结果的准确性。

量取温度油品体积受温度影响较大，要求量取汽油试样、馏出物及残留液体积时，温度均要保持在13～18℃之间，否则将引起测量误差。

烧瓶支板的选择蒸馏烧瓶支板由陶瓷或硬石棉制成，它只允许蒸馏烧瓶通过支板孔被直接加热，因此具有保证加热速度和避免油品过热的作用。蒸馏不同石油产品要选用不同孔径的支板。通常的考虑是，蒸馏终点时的油品表面应高于加热面。轻油大都要求测定终馏点，为防止过热可选择

孔径较小的支板，如汽油要求用选用