車用乙醇汽油(E5)發(fā)油穩(wěn)定性研究

方 健 曾勇昭

〔中國(guó)石化廣西石油分公司 廣西南寧 530000〕

作為石油能源的補(bǔ)充,車用乙醇汽油相較于車用汽油具有綠色、環(huán)保、可再生的特點(diǎn),既改善了汽車燃油的質(zhì)量,又減輕了燃油對(duì)環(huán)境的污染[1-4]。車用乙醇汽油具有較高的環(huán)保經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)在汽油中添加乙醇代替MTBE(甲基叔丁基醚)達(dá)到減輕車用汽油對(duì)環(huán)境污染的效果。目前車用乙醇汽油乙醇的添加體積分?jǐn)?shù)為10%±2%,然而隨著《GB 22030-2017車用乙醇汽油調(diào)合組分油》標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,降低了辛烷值的指標(biāo)要求以及變性燃料乙醇價(jià)格的上漲,將乙醇體積分?jǐn)?shù)調(diào)整為5%不失為一個(gè)可行的方向。

國(guó)內(nèi)車用乙醇汽油調(diào)合工藝有多種。目前較為常用的調(diào)合方式主要有兩種,分別是油罐調(diào)合和管道比例調(diào)合[5]。油罐調(diào)合是將組分油與變性燃料乙醇分別按比例輸送至儲(chǔ)罐內(nèi),再通過(guò)罐內(nèi)的側(cè)向攪拌器攪拌1 h調(diào)合。調(diào)合時(shí)按先加入組分油后加入變性燃料乙醇的工藝順序。由于組分油的揮發(fā)性能比較好,容易使罐內(nèi)油氣濃度變大,從而減小爆炸的危險(xiǎn)性。然而,這種調(diào)合方式對(duì)于變性燃料乙醇的比例要求較高,儲(chǔ)運(yùn)周期在4～5 d,否則油品易在罐中分層。管道比例調(diào)合是將組分油與變性燃料乙醇通過(guò)計(jì)算機(jī)、批控儀和電液閥等設(shè)備在管線中實(shí)現(xiàn)比例調(diào)合。這種方式組分油與變性燃料乙醇以9：1的比例經(jīng)過(guò)發(fā)油調(diào)合管道同時(shí)被送至罐車,調(diào)合比例由計(jì)算機(jī)和預(yù)制設(shè)備精確控制。調(diào)合的效果好,合格率高,避免了一些中間環(huán)節(jié),降低了水進(jìn)入車用乙醇汽油的可能性,減少了油氣揮發(fā)損耗量。

本文基于4座油庫(kù)進(jìn)行車用乙醇汽油(E5)的管道比例調(diào)合穩(wěn)定性試驗(yàn)及分析,旨在為同行開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)分析提供參考。

1 試驗(yàn)概況和試驗(yàn)設(shè)備

此次開(kāi)展的92號(hào)車用乙醇汽油(E5)調(diào)合試驗(yàn)在廣西石油分公司甲、乙、丙和丁油庫(kù)同時(shí)進(jìn)行。試驗(yàn)過(guò)程中,分別采用手工法、中紅外燃油分析儀、氣相色譜和流量計(jì)走表數(shù)差等四種方法檢測(cè)和計(jì)算92號(hào)車用乙醇汽油(E5)調(diào)合后的乙醇含量,同時(shí)對(duì)調(diào)合現(xiàn)場(chǎng)的溫度、組分油密度和變性燃料乙醇密度進(jìn)行記錄,確保每次調(diào)合試驗(yàn)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效。為了不浪費(fèi)燃油的循環(huán)利用,在調(diào)合試驗(yàn)完成后,通過(guò)再次給罐車內(nèi)的車用乙醇汽油補(bǔ)充一定量的變性燃料乙醇,使油罐車內(nèi)車用乙醇汽油的乙醇含量符合《GB 18351-2017車用乙醇汽油(E10)》現(xiàn)行車用乙醇汽油(E10)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求后再運(yùn)送至加油站銷售。

本試驗(yàn)主要設(shè)備為廣西甲、乙、丙、丁4座油庫(kù)的發(fā)油裝置,4座油庫(kù)92號(hào)車用乙醇汽油(E10)發(fā)油貨位均采用下裝式,均設(shè)置2個(gè)發(fā)油貨位,可同時(shí)裝發(fā)兩輛油品運(yùn)輸車。下裝式的發(fā)油工藝比噴濺式裝車鶴管油氣損失量小2～3倍,同時(shí)它能更好地避免雨水進(jìn)入罐車影響車用乙醇汽油質(zhì)量。發(fā)油設(shè)備的配置如表1～4所示。

表1 甲油庫(kù)發(fā)油配置

表2 乙油庫(kù)發(fā)油系統(tǒng)配置

表3 丙油庫(kù)發(fā)油系統(tǒng)配置

表4 丁油庫(kù)發(fā)油系統(tǒng)配置

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

本次試驗(yàn)共記錄到124車/次的92號(hào)車用乙醇汽油(E5)調(diào)合試驗(yàn),平均溫度23.55 ℃,車用乙醇汽油調(diào)合組分油平均密度0.744 kg/m3,變性燃料乙醇平均密度0.791 kg/m3;色譜試驗(yàn)中的乙醇體積分?jǐn)?shù)平均值為4.69%,流量計(jì)走表數(shù)差平均值為4.98%,中紅外儀測(cè)得乙醇體積分?jǐn)?shù)平均值為4.87%,手工法測(cè)得乙醇體積分?jǐn)?shù)平均值為4.92%。

4座油庫(kù)質(zhì)檢室只有一臺(tái)中紅外儀的檢測(cè)數(shù)據(jù),手工檢測(cè)車用乙醇汽油中的乙醇含量數(shù)據(jù)誤差較大。因此,主要以色譜檢測(cè)數(shù)據(jù)和流量計(jì)走表數(shù)進(jìn)行分析。

2.1 色譜測(cè)得數(shù)據(jù)分析

在4座油庫(kù)開(kāi)展的124車/次92號(hào)車用乙醇汽油(E5)調(diào)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)中,色譜測(cè)得的最小乙醇體積分?jǐn)?shù)4.25%,甲油庫(kù)測(cè)得。最大乙醇體積分?jǐn)?shù)5.30%,乙油庫(kù)測(cè)得。各油庫(kù)的體積分?jǐn)?shù)平均值及平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差如表5所示,平均值4.69 %,平均偏差為0.095,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.024。

表5 氣相色譜數(shù)據(jù)分析

參考《NB/SH/T0663-2014汽油中醇類和醚類含量的測(cè)定 氣相色譜法》15.1.2再現(xiàn)性計(jì)算中得出各次試驗(yàn)之間的允許誤差為體積分?jǐn)?shù)±0.56%,4座油庫(kù)所測(cè)得的平均數(shù)據(jù)之差均在范圍之內(nèi)。因此,本次在中國(guó)石化銷售股份有限公司廣西石油分公司開(kāi)展的92號(hào)車用乙醇汽油(E5)調(diào)合試驗(yàn)有效。

2.2 流量計(jì)走表數(shù)數(shù)據(jù)分析

在4座油庫(kù)開(kāi)展124車/次92號(hào)車用乙醇汽油(E5)調(diào)合試驗(yàn)的流量表計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)中,最小乙醇體積分?jǐn)?shù)為3.96%,最大乙醇體積分?jǐn)?shù)為5.87%,在甲油庫(kù)測(cè)得。各油庫(kù)的體積分?jǐn)?shù)平均值及平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差如表6所示,平均值4.98%,平均偏差為0.000 3,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.000 1。

表6 流量計(jì)走表數(shù)據(jù)分析

根據(jù)4座油庫(kù)開(kāi)展的92號(hào)車用乙醇汽油(E5)調(diào)合試驗(yàn)流量計(jì)走表數(shù)計(jì)算分析,它們與真值的誤差范圍分別是-0.07,0.05,-0.06,0。其中,負(fù)差的有兩座油庫(kù),分別是甲油庫(kù)和丙油庫(kù),乙油庫(kù)為正差油庫(kù),丁油庫(kù)誤差為0。

3 結(jié)束語(yǔ)

車用乙醇汽油(E5)調(diào)合試驗(yàn)及分析結(jié)果：

(1)通過(guò)此次在中國(guó)石化廣西石油分公司開(kāi)展的92號(hào)車用乙醇汽油(E5)調(diào)合試驗(yàn),各油庫(kù)質(zhì)檢室所測(cè)得的乙醇含量色譜結(jié)果均小于流量計(jì)走表數(shù)計(jì)算結(jié)果。

(2)4座油庫(kù)測(cè)得車用乙醇汽油(E5)乙醇體積分?jǐn)?shù)范圍在4.25%～5.30%之間,將(E5)乙醇體積分?jǐn)?shù)范圍控制在5.0%±1.0%,即4.0%～6.0%之內(nèi),各油庫(kù)的車用乙醇汽油調(diào)合工藝都能夠滿足該條件。因此,若采用管線比例調(diào)合方式進(jìn)行乙醇汽油調(diào)合,建議車用乙醇汽油(E5)乙醇體積分?jǐn)?shù)質(zhì)量指標(biāo)在5.0%±1.0%。