汽柴油摻混特性實驗研究分析

趙悅 馬力通 蘭大為

摘 ? ? ?要：成品油管道順序輸送中，兩種油品界面必然會產生混油，選擇適宜摻混比進行混油切割可充分利用油品質量潛力，提高經濟效益。參照現行成品油質量標準，將汽油與柴油摻混，分析混油的密度、黏度、餾程、閉口閃點各質量指標的變化情況，得出敏感質量指標、臨界摻混比，將臨界摻混比的實驗值與經驗公式計算的理論值進行比較。結果表明，柴油中摻入少量汽油后，最敏感的質量指標是閉口閃點，其臨界摻混比為0.6%。汽油中摻入少量柴油后，最敏感的質量指標是終餾點，其臨界摻混比為3.5%。理論臨界摻混比遠低于實際臨界摻混比，在實際工業應用中，需考慮臨界摻混比的準確度，充分利用油品的質量潛力。

關 ?鍵 ?詞：成品油;混油;臨界摻混比;終餾點;閉口閃點

中圖分類號：TE832 ? ? ? ? 文獻標識碼： A ? ? 文章編號： 1671-0460（2020）05-0859-04

Abstract： Contamination will inevitably occur at the interface of two kinds of oil products in sequential transportation of product pipelines. According to the accurate mixing ratio， the oil cutting can make full use of the potential quality of contaminated oil products to increase economic benefits. Referring to the current quality standard of refined oil， the gasoline and diesel oil were blended. The changes of density， viscosity， distillation range and closed flash point of the blended oil were analyzed， and the sensitive quality index and critical blending ratio were obtained. The experimental value of the critical blending ratio was compared with the theoretical value calculated by the empirical formula. The results showed that the most sensitive quality index of diesel oil with a small amount of gasoline was the closed flash point，its critical blending ratio was 0.6%. That of gasoline with a small amount of diesel was the final boiling point，its critical blending ratio was 3.5%. The theoretical value of the critical blending ratio was much lower than the actual value. In practical industrial applications， the accuracy of critical blending ratio should be considered in order to make full use of the quality potential of contaminated oil products.

Key words： Product oil; Contaminated oil; Critical blending ratio; Final boiling point; Closed flash point

在成品油順序輸送過程中，難免會產生一些與前后兩種油品理化性質不相同的混油，包括首站形成的初始混油、運輸中的沿程混油[1-4]。對混油按照一定比例進行切割，將混油分割成混油頭、混油中段、混油尾，頭、尾切入純凈油品中，而混油中段切入混油罐進行處理[5]。對于批次輸油量較小的管道，可將所有混油段全部切入到一個罐中。混油切割時，若不能精確確定切割比例，會增加損耗，影響油品后續的處理、使用。故需對混油的質量指標進行摻混分析，并確定最大允許摻混比例即臨界摻混比。

1 ?柴油中摻入少量汽油

1.1 ?理論臨界摻混比計算

1.2 ?摻混比的實驗測定

實驗室配置的摻混比例以經驗公式計算值為參考，柴油中摻入汽油后相關指標隨摻混比的變化如圖1-3所示。

烴類的密度、黏度與其分子結構、分子量有關，一般而言，烴類分子量越大或環烷烴、芳香烴含量越大，密度、黏度就越大。與柴油相比，汽油的碳原子數較小，輕組分多，流動性好，沸點范圍低于柴油。因此在柴油中摻入汽油后，密度、運動黏度均下降。柴油閉口閃點與柴油中的輕組分含量有著緊密聯系，輕組分含量越多，被閃燃的溫度就越低，因此在柴油中摻入汽油后，隨著摻混比例增大，輕組分含量增多，柴油的閉口閃點降低。

由根據以上實驗結果可知，汽油摻入柴油后對其性質影響較為明顯的質量指標是閉口閃點，隨著汽油比例的不斷增加，柴油閉口閃點呈下降趨勢，直至不合格。而黏度、密度受摻混比例影響的程度較小，在閃點不合格時仍具有質量潛力。

1.3 ?理論值與實驗值比較

混油閃點的實驗值與公式（1）計算的理論值的比較見圖4所示。

由圖4可知，隨著摻混比例的增加，混油的實際閃點值與理論值都不斷下降。當摻混比在0%～0.13%范圍內，閃點理論值高于實驗值。當摻混比高于0.13%時，閃點理論值小于實驗值。當摻混比高于0.43%時，理論值小于45 ℃，根據現行車用柴油國標，油品閃點值指標不合格，但摻混比為0.43%～0.6%范圍內，實驗值卻依然高于45 ℃。并且隨著摻混比例的增加，理論值與實驗值的差值逐漸增大。若參照經驗公式控制摻混比，所得閃點值較為保守，油品仍有較大質量潛力，不能使經濟利益達到最大化。

計算柴油中摻入汽油的臨界摻混比即最大允許摻混比，并與實驗值相比見表1。

按照該經驗公式計算出-35#柴油摻入到92#汽油中的臨界摻混比例為1.56%。

2.2 ?摻混比的實驗測定

根據圖6可知，餾程各指標值均隨著柴油摻混比的增加而增加。汽油和柴油雖同為輕質石油產品，但是柴油中重組分含量較多，汽油中摻入柴油后，隨著摻混比例的增加，重組分增多，各餾出溫度逐漸升高[7]。且在此摻混比例范圍內，10%、50%、90%蒸發溫度均未超過國標對應規定值[8]。而終餾點隨摻混比的增加而升高的幅度較大，摻混比每增加0.5%，終餾點平均升高約4 ℃，且終餾點在摻混比約3.3%時已達對應規定值，繼續增加摻混比則超過其規定值。則汽油中摻入柴油后，對摻混比例較敏感的質量指標是終餾點。

2.3 ?理論值與實驗值比較

由以上的分析得知，終餾點是汽油中摻入柴油后的較為關鍵的質量指標。混油終餾點的理論值與實驗值進行的比較如圖7所示。

由圖7可知，汽油終餾點理論值始終高于實驗值，隨著摻混比例的增大，理論值與實驗值之間的差值也逐漸變大。當摻混比為1.5%時，理論值達到國家標準規定值，而此時的實驗值仍低于國標規定值。若參照經驗公式控制摻混比較為保守，油品此時仍有較大質量潛力未被利用。

對摻混比和終餾點進行趨勢分析，結果見圖8。

由此可知，經驗公式計算值偏于保守，在工廠實際摻混時不利于經濟利益的最大化。回歸方程計算值略小于實驗值，其準確度和精確度更均衡。

3 ?結論

柴油中摻入少量汽油后，混油的密度、黏度、閉口閃點均隨摻混比例的增大而減小，較為敏感的質量指標是閉口閃點。經驗公式計算的理論臨界摻混比具有一定的保守性，但未能充分利用柴油的質量潛力。由實驗可知，本地區-35#柴油中摻入92#汽油的臨界摻混比為0.6%。

柴油摻入少量汽油后，混油的初餾點、10%蒸發溫度、50%蒸發溫度、90%蒸發溫度、終餾點均隨著摻混比例的增大而增大，終餾點是較為敏感的質量指標。經驗公式計算的理論臨界摻混比具有一定的保守性，但未能充分利用汽油的質量潛力。由實驗可知，本地區92#汽油中摻入-35#柴油的臨界摻混比為3.5%。

考慮到各個地區油品的質量差異，因而油品質量潛力不同，所以經驗公式的使用范圍和準確性也就有一定的局限性。因此，交替運輸不同油品前，應先進行摻混實驗，從而確定滿足該區域汽柴油質量標準的最大容許混油濃度，以指導混油切割或處理流程。

參考文獻：

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