低比例甲醇汽油饱和蒸汽压研究

摘要

低比例甲醇汽油具有较高的雷德饱和蒸汽压。汽油的雷德饱和蒸汽压约为60kPa,纯甲醇的约为32kPa,但是当低比例(不大于20％)的甲醇掺入汽油后,低比例甲醇汽油的饱和蒸汽压会突增10kPa以上,造成低比例甲醇汽油具有较高的挥发性,饱和蒸汽压升高。
　　饱和蒸汽压问题使低比例甲醇汽油在实际应用过程中产生诸多问题,主要表现在:(1)加油站加油机加油过程中使用故障;(2)高温气阻导致汽车发动机启动困难;(3)轻组分在运输过程易挥发损失;(4)挥发出来的甲醇、小分子烃类和甲苯等芳烃化合物造成环境污染,损害人体健康。这些原因在一定程度上阻碍了甲醇汽油的产业化推广。本课题通过研究低比例甲醇汽油易挥发组分的分子组成,以及分子组成与饱和蒸汽压的关系,从而揭示饱和蒸汽压产生的原因,为解决饱和蒸汽压问题明确方向。
　　本课题从不同比例甲醇汽油雷德饱和蒸汽压变化趋势、低比例甲醇汽油恩氏蒸馏窄馏分烃类分子组成、轻馏分(10％馏分)分子组成、易挥发组分和烃类分子组成与饱和蒸汽压关系的数值模拟等方面,研究低比例甲醇汽油的分子组成对饱和蒸汽压的影响。
　　采用甲醇与基础汽油(92＃汽油或石家庄催化裂化汽油)配制成的不同比例甲醇汽油,测定其雷德饱和蒸汽压,结果表明:甲醇汽油的雷德饱和蒸汽压随甲醇含量的增加先升高后降低的趋势。在甲醇比例为30％前,饱和蒸汽压都较基础汽油高10kPa以上。
　　油品的恩氏蒸馏馏程可以反映油品的挥发性。将甲醇和基础汽油按体积比15:85配制成 M15汽油进行蒸馏,从初馏点到终馏点接取窄馏分进行分析,以确定窄馏分的烃类化合物组成,结果显示:M15甲醇汽油初馏点降低约1℃;10％馏分馏出温度降低;在约60℃前馏出速度较慢。
　　现代分析技术的进步,使分析复杂化合物的分子组成称为可能。利用气相色谱、气相色谱质谱联用技术,汽油 PONA(P:烷烃,O:烯烃,N:环烷烃,A:芳烃)分析方法,分析了低比例甲醇汽油及馏分的化合物烃类分子组成,对占含量90％以上的116种化合物进行了定性定量分析。
　　低比例甲醇汽油恩氏蒸馏窄馏分、轻馏分(10％馏分)、易挥发组分的研究结果表明:甲醇、异丁烷、1-丁烯或异丁烯、正丁烷、反-2-丁烯、异戊烷、2-甲基-1-丁烯、正戊烷、反-2-戊烯、顺-2-戊烯、2-甲基-2-丁烯、甲基叔丁基醚(92＃汽油)、2,3-二甲基丁烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、甲基环戊烷和甲苯等化合物是主要的易挥发组分,它们占各油品组分总量的80％以上,是影响低比例甲醇汽油雷德饱和蒸汽压的主要组分。
　　在分析单体烃组成的基础上,选取适当的蒸汽压方程,建立了用数值模拟方法预测低比例甲醇汽油分子组成与饱和蒸汽压的关联,为实际应用中解决低比例甲醇汽油高温气阻问题提供基础理论数据。

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1绪论

1.1 研究背景

1.2 低比例甲醇汽油饱和蒸汽压研究进展

1.3 低比例甲醇汽油饱和蒸汽压研究的目的和意义

1.4 研究内容

2 研究思路及方法

2.1 研究思路

2.2 实施方案

2.3 研究方法

3实验部分

3.1 实验用试剂及仪器

3.2 低比例甲醇汽油的配制

3.3 雷德饱和蒸汽压的测定

3.4 低比例甲醇汽油单体烃分析

3.5 低比例甲醇汽油易挥发组分与饱和蒸汽压关联研究

4 甲醇含量变化对汽油饱和蒸汽压变化的影响

4.1 引言

4.2 甲醇汽油饱和蒸汽压测定的精密度和准确度

4.3 低比例甲醇汽油饱和蒸汽压测定

4.4 本章小结

5 低比例甲醇汽油馏程及其馏分分子组成

5.1 引言

5.2 低比例甲醇汽油馏程特征

5.3 低比例甲醇汽油馏分分子组成

5.4 本章小结

6 低比例甲醇汽油挥发性研究

6.1 引言

6.2 雷德饱和蒸汽压气相部分分子组成研究

6.3 低比例甲醇汽油常温挥发性

6.4 低比例甲醇汽油气相部分随温度变化研究

6.5 本章小结

7 分子组成与低比例甲醇汽油饱和蒸汽压的关系

7.1 引言

7.2 影响低比例甲醇汽油饱和蒸汽压的油品分子组成

7.3 甲醇含量与饱和蒸汽压的关系

7.4 温度对饱和蒸汽压的影响

7.5 饱和蒸汽压的数值模拟

7.6 本章小结

8 结论与展望

8.1 结论

8.2 工作展望

参考文献

攻读硕士间发表的论文

致谢