2013年乙醇汽油中最佳乙醇比例的研究

      近年來，乙醇汽油作為一種新型的車用燃料，得到了世界各國的高度重視。2005 年全世界生物燃料乙醇產量為30 Mt。我國有9 個省（市）推廣使用乙醇汽油，乙醇汽油的消費量約占全國汽油消費量的20%，遼寧全境目前已全部使用乙醇汽油。

      乙醇汽油在使用中也逐漸發現存在著一些問題，如動力性低、尾氣排放中部分物質超標、發動機有沉積物、分層等問題。各國在乙醇汽油中乙醇比例上存在很大差異，例如，巴西供應的乙醇汽油有2 種：乙醇汽油（22%無水乙醇+78%汽油）和MEG 燃料（60%無水乙醇+33%甲醇+7%汽油），美國供應乙醇添加比例大于20%的乙醇汽油，我國乙醇汽油中乙醇的含量為9.0％~10.5％。文中通過實驗確定了乙醇汽油中乙醇比例的最佳值。

      1 實驗方法

      相關市場調研報告請見中企顧問網發布的《2013-2018年中國乙醇汽油市場運行態勢及投資戰略咨詢報告》

      研究發現，乙醇汽油在含水量達到一定比例時會發生分層現象。使用相分離溫度表征乙醇汽油的最低分層溫度，相分離溫度越低，表明乙醇汽油越不易發生相分離，即使用性能越好。參照ASTM D6422—99 進行該實驗相分離溫度的測定，實驗過程共包括11 個步驟。

      （1）取10 mL 容量瓶若干，按照乙醇、水、汽油、添加劑的順序配制一定比例的混合溶液，搖晃均勻后靜置10 min，觀察現象，靜置后分層的記錄為“-”，表示室溫下分層，并記錄室溫溫度（如果室溫低于20 ℃，應先將混合溶液升溫，然后進行測定）。

      （2） 將未在室溫下分層的溶液搖勻后倒入測試管， 插上低溫溫度計， 按照 ASTM D 6422—99 的方法進行測定。

      （3）將測試管放入低溫恒溫反應浴。低溫恒溫反應浴從室溫降到-10 ℃，測定測試管中樣品的溫度。從室溫開始測定。

      （4）以2 ℃為間隔，將測試管從低溫恒溫反應浴中取出，震蕩5~10 s，用蘸過異丙醇的濕毛巾擦拭測試管表面，以除去凝結物，在5 s 之內在光亮的背景下觀測樣品。控制測試管中樣品的降溫速度不超過2 ℃/min。

      （5）如果測試樣品沒有出現相分離，或者相分離溫度并沒有低于-50 ℃，把測試管放回低溫恒溫反應浴中。如果測試樣品出現了相分離現象，則記錄溫度，之后做第（10）步。如果測試樣品在-50 ℃沒有出現相分離現象，則記錄相分離溫度為<-50 ℃。

      （6） 如果測試樣品達到了0 ℃仍沒有發生相分離， 則將低溫恒溫反應浴的溫度設置為-25 ℃，重復第（4）、（5）步。

      （7）當樣品達到-15 ℃而沒有出現相分離現象，將低溫恒溫反應浴溫度設置為-40 ℃，重復第（4）、（5）步。

      （8）當樣品達到-25 ℃而沒有出現相分離現象，將低溫恒溫反應浴溫度設置為-50 ℃，重復第（4）、（5）步。

      （9）當樣品達到-40 ℃而沒有出現相分離現象，將低溫恒溫反應浴溫度設置為-60 ℃，重復第（4）、（5）步，直到樣品達到-50 ℃。

      （10）使樣品在室溫下升溫，并且每升高 2 ℃便強烈震蕩樣品，仔細觀察，記錄下相分離現象消失所對應的溫度。將冷卻溫度與升溫溫度相加取平均值就是要測定的相分離溫度。

      （11）記錄相分離溫度，并做重復性實驗，保證測定的準確度。

      2 實驗結果與討論

90# 汽油空白（不加添加劑）相分離溫度

      注：* 表示20 ℃以上發生相分離

      從表1 可以看出，當乙醇汽油乙醇比例達到15%（E15）時，在水含量0.5%情況下，相分離溫度可達到-34 ℃；而當乙醇含量達到20%（E20）時，在水含量為0.8%時，相分離溫度可達到-28 ℃。這是美國、巴西等國乙醇汽油中乙醇含量一般均高于20%的原因。