汽油辛烷值的经验计算

辛烷值汽油辛烷值是汽油在稀混合气情况下抗爆性的表示单位，在数值上等于在规定条件下与试样抗爆性相同时的标准燃料中所含异辛烷的体积百分数。

辛烷值定义英文名称：octane number辛烷值的测定是在专门设计的可变压缩比的单缸试验机中进行。

标准燃料由异辛烷和正庚烷的混合物组成。

异辛烷用作抗爆性优良的标准，辛烷值定为100；正庚烷用作抗爆性低劣的标准，辛烷值为0。

将这两种烃按不同体积比例混合，可配制成辛烷值由0到100的标准燃料。

按不同体积比例混合，可配制成辛烷值由0到100的标准燃料。

混合物中异辛烷的体积百分数愈高，它的抗爆性能也愈好。

在辛烷值试验机中测定试样的辛烷值时，提高压缩比到出现标准爆燃强度为止，然后，保持压缩比不变，选择某一成分的标准燃料在同一试验条件下进行测定，使发动机产生同样强度的爆燃。

当确定所取标准燃料如恰好是由70%异辛烷和30%正庚烷组成的，则可评定出此试油的辛烷值等于70。

[常见燃料的辛烷值燃料研究法辛烷值马达法辛烷值抗暴度十六烷<-30正辛烷-10正庚烷0柴油15-25异辛烷100 90-92 95-96E10汽油87-93E85汽油105甲烷107典型的二冲程外侧引擎所需辛烷值69 65 67区别汽油车用汽油的牌号是按照辛烷值区分的。

共有66、70、76、80、85等号。

例如，70号车用汽油即表明该汽油辛烷值不低于70。

根据辛烷值的实测结果可判定属哪一牌号的车用汽油；提高经济性能辛烷值是表示汽化器式发动机燃料的抗爆性能好坏的一项重要指标，列于车用汽油规格的首项。

汽油的辛烷值越高，抗爆性就越好，发动机就可以用更高的压缩比。

也就是说，如果炼油厂生产的汽油的辛烷值不断提高，则汽车制造厂可随之提高发动机的压缩比，这样既可提高发动机功率，增加行车里程数，又可节约燃料，对提高汽油的动力经济性能是有重要意义的；化学意义汽油的辛烷值和汽油的化学组成，特别是汽油中烃类分子结构有密切关系；抗爆剂测定加有抗爆剂的汽油的辛烷值，可估量抗爆剂的效果，找出适宜的抗爆剂加入量。

马达法
马达法测定的辛烷值是以较高的混合气温度和较高的发
动机转速的苛刻条件为其特征的试验室标准发动机测得
的辛烷值.测定条件较苛刻，转速为900r/min,进气温度149摄氏度，它反映汽车在高速，重负荷条件下的汽油抗爆性。

研究法
研究法测定的辛烷值是以较低的混合气温度和较低的发动机转速的中等苛刻条件为其特征的试验室标准发动机测得的辛烷值.测定条件缓和，转速为600r/min，进气为室温。

这种辛烷值的测定反映汽车在市区慢速行驶时的汽油抗爆性。

对同一种汽油，其研究法辛烷值比马达法辛烷值高约0-15个单位，两者之间差值称为敏感性或敏感度。

检测原理是,将被测样品同空气混合加热到规定的温度,如: 马达法165 ℃±15 ℃; 研究法52 ℃±10 ℃, 送入发动机中燃烧。

在气缸中通过一测爆装置———磁致伸缩式压力传感器,其作用是将气缸内压力的变化转化成电信号。

将电信号输入显示器中,根据显示器中的读数计算出样品的辛烷值。

汽油调合生产中巧用XLS表格进行重要指标的计算汽油调合就是将性质相近的两种或者两种以上的石油组分按规定比例，利用一定设备，通过一定方法，达到混合均匀而生产出符合客户指标需求的新产品的生产过程。

目前调合汽油的组分油主要有六类，包括醇醚类（MTBE、TAME、乙醇等)、轻油类（石脑油、油田稳定轻烃、煤制油轻烃、200#轻油前馏分、抽余油等）、烷基化汽油、催化汽油、碳五类（精碳五、拔头油、高烯烃碳五等）、芳烃类（重整汽油、150#重芳烃、加氢碳九、二甲苯、三甲苯、芳构化或异构化轻芳烃及进口欧混芳烃等）。

目前油品调合主要使用的方法有两种，分别是油罐调合和管道调合。

涉及油品质量指标的项目有几十个，而汽油调合生产中涉及的主要指标有辛烷值、蒸气压、馏程、芳烃含量、烯烃含量、硫含量等。

在汽油质量指标项目中，有些在调和过程中呈现加成关系，有的则不呈现加成关系。

辛烷值在汽油调合时要作为首要指标来考量。

辛烷值无固定的通用公式，实际生产操作可以采用线性回归比较法来估算。

该方法属于经验加和型计算公式，计算方便，容易操作，但是计算结果比实际结果小，在实际生产中按照不同组分的掺调比例很容易找到实际调合偏差点。

该方法将非线性问题在数学意义上进行了线性化，减小了问题的复杂度，对于可加成或者近似加成的质量指标都可用该方法进行计算，比如硫含量、氯含量、密度、芳烃含量、烯烃含量等。

但在实际操作中应掌握不同油品性质用该方法调合计算时的正负效应。

线性回归比较法计算辛烷值示例：RON=aRON1+bRON2+cRON3+------式中a.b.c是各组分的质量百分含量。

RON1.RON2.RON3是各组分汽油的辛烷值。

在实际生产中，我们一般先根据实际需要计算出密度、辛烷值、饱和蒸汽压这三个指标，再通过微调各组分比例调整其他指标。

我们先把需要的组分基本数据输入XLS表格，如图一，本例采用6种组分来调和成品，各组分质量比假设如下；图一：先合计质量比是否为整数1，如图二图二：为计算方便引入一个体积参数指标，方便通过质量比来算出体积比如图：三、四、五、六图三：图四：图六：依次算出各组分的体积参数，结果如图七将各组分体积参数累加，得到总体积参数，如图八、图九图八：图九：这样就可以算出成品的密度，如图十图十：继续算出各组分的体积百分比，如图十一、十二、十三图十一：图十二：如上依次算出各组分的体积百分比。

山东化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY-106-2020年第49卷车用汽油研究法辛烷值测量方法浅析刘慈祥，夏攀登，田娟，白林智（山东省产品质量检验研究院，山东济南250100）摘要:本文主要介绍了CFR辛烷值机法和近红外光谱法测定车用汽油研究法辛烷值的原理，分析了这两种研究法辛烷值测定方法的优缺点，指出了各种情形下应如何选择合适的研究法辛烷值测定方法%关键词:研究法辛烷值;CFR辛烷值机法;近红外光谱法中图分类号:TE626文献标识码：A文章编号：1008-021X（2020）19-0106-01辛烷值是衡量车用汽油质量合格与否的重要指标,主要反应车用汽油的抗爆性能％我国车用汽油国家标准中采用研究法辛烷值（RON）和马达法辛烷值（MON）来判定车用汽油的抗爆性能，其中汽油的研究法辛烷值为市场销售车用汽油的标号数值％1研究法辛烷值测定方法简介目前，研究法辛烷值的常规测定方法为GB/P5487-2005《汽油辛烷值的测定研究法》，该方法是利用辛烷值试验机来模拟发动机工作原理的台架试验方法。

随着消费市场对于车用汽油的需求量不断增加，车用汽油的销售周期明显缩短，常规的辛烷值机测定方法已经越来越难以满足监管部门对于时效性的要求％因此，近年来不断涌现出许多新的测定研究法辛烷值的方法，主要包括:介电常数法、核磁共振法、近红外法、气相色谱法等其中,介电常数法及气相色谱法测定研究法辛烷值具有很大的局限性，例如测定加入抗爆剂的汽油辛烷值及车用乙醇汽油辛烷值所得结果误差较大而近红外光谱法由于其可以快速的测定车用汽油研究法辛烷值，近几年发展较为迅速％现从测定原理、优缺点及应用前景等方面对辛烷值机测定法和近红外光谱法进行探讨对比％2辛烷值机法和近红外光谱法的测定原理汽油中各类碳氢化合物的成分比例决定了汽油辛烷值的高低，汽油辛烷值越高，抗爆性就越好％GB/P5487-2005《汽油辛烷值的测定研究法》是利用CFR辛烷值测定仪和专用的电子爆震仪器在规定的运转条件下，将待测车用汽油样品与自动配样器配制的已知辛烷值的正标混合燃料的爆震性能进行对比，从而确定待测车用汽油样品的研究法辛烷值％根据试验方法的不同，又分为内插法和压缩比法两种测定方法近红外光谱法利光谱仪对已知研究法烷的车样品进行扫描，由于不同的化学基团和有机化合物具有不同的特征吸收波长,所以得到的近红外谱图和样品的成分之间有着密切的联系％然后再利用合适的关联方法，将车用汽油样品的辛烷值数据和近红外光谱图关联起来，建立分析校正模型5+利用近红外光谱仪测得未知样品的近红外光谱图,将其代入建立的分析校正模型中，即可计算出其相应的研究法辛烷值％3辛烷值机法和近红外光谱法方法比对3.1试验成本比对CFR辛烷值测定仪及自动配样器价格昂贵、购置成本较高，体积庞大,在仪器安装及后期维护保养时成本较大％近红外光谱仪购置成本低，体积较小便于安装％另外，CFR辛烷值机法测定辛烷值需要400-500mL汽油样品，而近红外光谱法只需1~2mL汽油样品，对于产量较大的炼厂而言，每年可在质省大的样%，CFR烷机法试验时配制正标混合燃料，原料需从国外进口价格较高％因此，近红外光谱仪在安装和使用过程中可节省大量成本％但是,近红外光谱法前期样品数据的采集及分析校正模型的建立较为复杂％3.2试验过程比对CFR辛烷值机法测定辛烷值时，时间较长（需提前热机45 min左右）、操作步骤复杂（需校正大气压及进气温度等）、影响因素较多，对试验人员的技术要求高。

异辛烷（2，2，4-三甲基戊烷）的抗爆性较好，辛烷值给定为100。

正庚烷的抗爆性差，给定为0。

汽油辛烷值的测定是以异辛烷和正庚烷为标准燃料，按标准条件，在实验室标准单缸汽油机上用对比法进行的。

调节标准燃料组成的比例，使标准燃料产生的爆震强度与试样相同，此时标准燃料中异辛烷所占的体积百分数就是试样的辛烷值。

依测定条件不同，主要有以下几种辛烷值：①马达法辛烷值测定条件较苛刻，发动机转速为900r/min,进气温度149°C。

它反映汽车在高速、重负荷条件下行驶的汽油抗爆性。

②研究法辛烷值测定条件缓和，转速为600r/min，进气为室温。

这种辛烷值反映汽车在市区慢速行驶时的汽油抗爆性。

对同一种汽油，其研究法辛烷值比马达法辛烷值高约0～15个单位,两者之间差值称敏感性或敏感度。

③道路法辛烷值也称行车辛烷值，用汽车进行实测或在全功率试验台上模拟汽车在公路上行驶的条件进行测定。

道路辛烷值也可用马达法和研究法辛烷值按经验公式计算求得。

马达法辛烷值和研究法辛烷值的平均值称作抗爆指数，它可以近似地表示道路辛烷值。

======某一汽油在引擎中所产生之爆震，正好与98%异辛烷及2%正庚烷之混合物的爆震程度相同，即称此汽油之辛烷值为98。

此燃油若再渗合其它添加剂，辛烷值可大于98或小于98甚或超过100。

一般所谓的95、92无铅汽油即是指其辛烷值，所以95比92的抗爆性来的好。

辛烷值只是一个相对指标，而不是真的只以正庚烷或异辛烷来混合，所以有些燃油再渗合其它添加剂时的辛烷值可以超过100，可以为负。

若车辆『压缩比』在9.1以下者应以92无铅汽油为燃料；压缩比9.2至9.8使用95无铅汽油；压缩比9.8以上或者涡轮增压引擎车种才需要使用98无铅汽油。

品名辛烷值品名辛烷值正壬烷-45 异辛烷100正辛烷-17 甲苯103.5正庚烷0 甲醇107正戊烷62.5 乙醇1082-戊烯80 苯1151-丁烯97 甲基第三丁基醚116乙基苯98.9辛烷值愈高，代表抑制引擎震爆能力愈强，但要配合汽引擎之压缩比使用。

前言烃加工工业中，连续在线监测关键石油物流的性质，是强化过程控制和炼厂信息系统集成的重要环节，为表征石油物流这一高度复杂的烃类混合物，引入了一系列测试手段和标准指标，总的来说，这些指标测试费用高、重复性差、试样用量大，在线实现时维护代价高，响应速度慢。

七十年代以来，近红外光谱(NIR)技术在分析机理、仪器制造、数据处理方面有了很大发展，与传统分析仪器相比，近红外分析仪有显著优势：光纤远程信号传输，可实现非接触式测量；一谱多用，只要建立模型，可同时测量多个指标；预处理简单，分析中不需化学试剂；响应速度快；易于制成小型紧凑的过程分析仪，在农作物分析等方面已建立实用标准[47]。

八十年代末，西雅图华盛顿大学过程分析化学中心(CPAC)进行了将近红外技术用于石油化学领域的研究，最重要的工作是测量汽油辛烷值，族组成和其它几个关键指标，随后在世界范围内的众多试验室和炼厂开展了这方面的研究工作，例如位于法国的BP拉菲尔炼厂将近红外技术大量用于过程控制，效益显著：在调合工艺中，一套近红外分析仪可替代两台辛烷机和一套雷德蒸汽压测试仪和其它蒸馏测试装置，月维护时间减小到数小时，光学仪器发生故障的平均时间间隔能够提高到几百小时，辛烷值测量范围增宽，重复性偏差小于0.1，该厂借助于近红外分析系统对乙烯蒸汽裂解炉的进料进行高频监测和优化，年收益百万美元，分析设备的投资可很快回收，还有利于下游分馏塔的稳定操作尽管NIR预测的重复性很好，在数学模型的设计上仍要谨慎从事。

因为近红外技术用于石油物流性质的预测是基于ASTM系列测定的二次方法，NIR模型只有在其适用范围内，才能获得与ASTM测试一样的准确性，当对象物流由于进料、工艺等原因偏离原模型的适用范围时，NIR模型必须重新标定。

如何提取NIR光谱和目标性质的统计关系是这门技术软件方面的关键。

一些典型的数学方法有主因子分析(PCA)、偏最小二乘法(PLS)、多元线性回归(MLR)、判别分析(DA)、聚类分析和人工神经网络(ANN)等，这些基本属于计量化学问题。

中华人民共和国国家标准汽油辛烷值测定法（研究法）ＧＢ/Ｔ５４８７－１９９５代替ＧＢ／Ｔ５４８７－８５———————————————————————————————————————————————1 主题内容与适用范围本标准规定了用美国试验与材料协会（ＡＳＴＭ）辛烷值试验机测定汽油辛烷值（研究法）的步骤、运转工况，试验条件以及操作细则等。

本标准适用于测定汽车用汽油的抗爆性。

注：其他类型的辛烷值机按甲苯标定燃料的标定值合格后，参照本方法进行汽油辛烷值测定。

２引用标准ＧＢ４８４车用汽油ＧＢ/Ｔ３１４４甲苯中烃类杂质的气象色谱测定法ＧＢ/Ｔ４０１６石油产品名词术语ＧＢ/Ｔ４７５６石油和液体石油取样法（手工法）ＧＢ/Ｔ８１７０数值修约规则ＧＢ/Ｔ１１１１７.１抗暴试验参比燃料参比燃料异辛烷ＧＢ/Ｔ１１１１７.２抗暴试验参比燃料参比燃料正庚烷ＳＨ００４１无铅车用汽油ＳＨ０１１２汽油３术语３.１校验燃料由异辛烷、正庚烷和乙基液混合而成用以检查发电机的工作状况。

３.２气缸高度发动机气缸与活塞的相对位置，用测微计或计数器读数指示。

3.3爆震传感器安装在气缸头上的磁致伸缩型传感器，直接和气缸内燃烧气体相接触，产生与气缸内压力变化速率成正比的电压，气缸内的爆震倾向越严重，传感器产生的电压数值就越大。

３.４爆震仪接收由爆震传感器送来的信号，删除其他振动频率的波，只留下爆炸波，并将其放大，积分。

得到一稳定的电压信号，在送给爆震表。

3.5爆震表实际上是一个毫伏表，0~100分度来显示爆震强度（工作范围20~80分度）。

3.6操作表在101.3kpa压力下,基础参比燃料调和油在产生标准爆震强度时,辛烷值与气缸高度（压缩比）之间的特定关系。

3.7爆震强度在爆震试验装置上评价燃料时燃烧产生爆震强度的指示值。

3.8最大爆震强度油气比燃烧在爆震试验装置中燃烧，产生最大爆震强度时燃料与空气混气比例称为最大爆震强度油气比，它是通过调节化油器中的液面高度来实现的。

辛烷值octane number衡量汽油在气缸内抗爆震(knocking)燃烧能力的一种数字指标，其值高表示抗爆性好。

汽油在气缸中正常燃烧时火焰传播速度为10～20m/s，在爆震燃烧时可达150 0～2000m/s。

后者会使气缸温度剧升，汽油燃烧不完全，机器强烈震动，从而使输出功率下降，机件受损。

与辛烷有同一分子方程式的异辛烷，其震爆现象最少，我们便把其辛烷值定为100。

常以标准异辛烷值规定为100，正庚烷的辛烷值规定为零，这两种标准燃料以不同的体积比混合起来，可得到各种不同的抗震性等级的混合液，在发动机工作相同条件下，与待测燃料进行对比。

抗震性与样品相等的混合液中所含异辛烷百分数，即为该样品的辛烷值。

汽油辛烷值大，抗震性好，质量也好。

把汽油中不同种类碳氢化合物的百分比，与其辛烷值相乘，加起来便是该种汽油的辛烷值。

不同化学结构的烃类，具有不同的抗爆震能力。

异辛烷（2，2，4-三甲基戊烷）的抗爆性较好，辛烷值给定为100。

正庚烷的抗爆性差，给定为0。

汽油辛烷值的测定是以异辛烷和正庚烷为标准燃料，按标准条件，在实验室标准单缸汽油机上用对比法进行的。

调节标准燃料组成的比例，使标准燃料产生的爆震强度与试样相同，此时标准燃料中异辛烷所占的体积百分数就是试样的辛烷值。

依测定条件不同，主要有以下几种辛烷值：①马达法辛烷值测定条件较苛刻，发动机转速为900r/min，进气温度149°C。

它反映汽车在高速、重负荷条件下行驶的汽油抗爆性。

②研究法辛烷值测定条件缓和，转速为600r/min，进气为室温。

这种辛烷值反映汽车在市区慢速行驶时的汽油抗爆性。

对同一种汽油，其研究法辛烷值比马达法辛烷值高约0～15个单位，两者之间差值称敏感性或敏感度。

③道路法辛烷值也称行车辛烷值，用汽车进行实测或在全功率试验台上模拟汽车在公路上行驶的条件进行测定。

道路辛烷值也可用马达法和研究法辛烷值按经验公式计算求得。

马达法辛烷值和研究法辛烷值的平均值称作抗爆指数，它可以近似地表示道路辛烷值。

油品调合质量指标计算在油品调合过程中，需要根据油品的性质指标进行调和计算，由需要进行调合的各组分油性质指标值混合成符合一定要求的混合油或成品油。

这时，要采用适当的计算方法或计算公式，计算出各组分油的体积比或质量比，以达到混合后的油品的某一性质或某些性质指标符合要求。

一、可加性指标的调和计算：1.两种油品的可加性指标的调合计算：油品的酸度、碘值、残炭、灰分、馏程、含硫量、胶质、相对密度等均为可加性的质量指标。

在计算此类性质的调合比时，可按下式计算G A=X−XbXa−Xb×100%G B=100%−G AG A——混合油中A种油的体积（质量）含量，%X——混合油的有关规格指标数值Xb——B种油的有关规格指标数值Xa——A种油的有关规格指标数值例题1：有一批车用汽油B，其10%流出温度为78℃，超过标准规定的70℃，现在用一批10%的溜出温度为65℃的汽油A来调整。

经测定汽油B在70℃的流出量为7%，而汽油A在70℃的流出量为16%，求调合比。

解：调合后油品在70℃的馏出量应为10%G A=10−716−7×100%=33.3%即调合汽油A的用量应大于33.3%，以保证调合后汽油的10%馏出温度略低于70℃。

1.三种以上油品密度的调合计算：生产中常遇到三种或三种以上油品的调合计算。

我们可以认为，属性差别不大的几种液体油品在混合前后其体积不变，即混合前各组分油的分体积之和应等于混合后的总体积。

以1kg液体油品为例，其混合后的体积应等于混合前各组分油的质量分率与其密度之比。

可用下式表示：1ρ混=x1ρ1+x2ρ2+∙∙∙+xnρn=∑xiρi式中ρ混、ρ1、ρ2、ρn、ρi——为混合油及1、2、n、i组分油的密度，kg/cm3XI、X2、Xn、Xi——为1、2、n、i组分油的质量分率。

二、不可加指标的调合计算：辛烷值、闪点、凝固点、粘度等为油品不可加性的质量指标。

在调合时无固定的通用公式计算。

辛烷值的测定方法辛烷值（octane number）是描述燃料自燃能力的一个重要参数。

辛烷值的高低直接影响到燃料的使用效果和安全性。

因此，为了准确测定燃料的辛烷值，对于燃料生产和航空、汽车工业等行业都具有重要的意义。

本文将介绍辛烷值的测定方法以及一些常见的测定技术。

一、辛烷值概述辛烷值是一种通过比较一个燃料和异辛烷（iso-octane）在同样的燃烧条件下的性能，来确定燃料抗爆性能的标准。

异辛烷的辛烷值被定义为100，其他燃料的辛烷值就是与异辛烷相比，它们在相同的燃烧条件下所需的具有相同性能的最小百分比体积输出。

因此，辛烷值越高，燃料的抗爆性能就越好，说明燃料自燃的能力越弱。

二、辛烷值的测定方法1.研究法研究法是根据光学式的测定方法，即辛烷数是将待测油与标准异辛烷按特定比例混合，然后在发动机中进行试验，并根据某些光学性能的变化，如光发射、振动、发光、压力等，以判断燃料的辛烷值。

研究法较为准确，但操作复杂，适用性较差。

2.发动机试验法发动机试验法是利用发动机模拟实际使用条件，直接测定燃料的自燃性能。

试验前将待测燃料按照一定的比例与异辛烷混合成灰色，然后加入加速剂和改进剂，再注入现代式发动机燃烧室，在一定的时间内使燃烧产生爆炸，并进行测量。

这种方法操作简单，但需要高精度的仪器设备，且试验需要时间和成本较大。

3.化学分析法化学分析法是使用各种化学试剂或物理技术对燃料的物理和化学性质进行分析，以确定辛烷值的方法，包括色谱分析法、红外光谱法、紫外光谱法、荧光光谱法等。

这种方法仪器需要复杂，但通常给出较精确的结果，并且也适用于多种燃料的测试。

三、辛烷值测定技术的应用1.汽车工业在汽车工业中，辛烷值被广泛应用于燃料的评估、生产和销售，例如评估汽油品质、评价发动机设计和性能、优化油品生产流程等。

许多汽车制造商还根据不同市场的规定，要求销售的汽油符合一定的辛烷值要求，以确保车辆的性能和安全性。

2.航空工业在航空工业中，航空燃料的辛烷值是航空安全和性能的关键指标。

油品调合过程中的有关计算在油品调合过程中，需要根据油品的性质指标进行调和计算，由需要进行调合的各组分油性质指标值混合成符合一定要求的混合油或成品油。

这时，要采用适当的计算方法或计算公式，计算出各组分油的体积比或质量比，以达到混合后的油品的某一性质或某些性质指标符合要求。

一.可加性指标的调和计算：1.两种油品的可加性指标的调合计算：油品的酸度、碘值、残炭、灰分、馏程、含硫量、胶质、相对密度等均为可加性的质量指标。

在计算此类性质的调合比时，可按下式计算G A =XbXa XbX --×100%G B =100%-G AG A -混合油中A 种油的体积（质量）含量，% X-混合油的有关规格指标数值 Xb-B 种油的有关规格指标数值 Xa-A 种油的有关规格指标数值 例题1：有一批车用汽油B ，其10%流出温度为78℃，超过标准规定的70℃.现在用一批10%的溜出温度为65℃的汽油A 来调整。

经测定汽油B 在70℃的流出量为7%，而汽油A 在70℃的流出量为16%，求调合比。

解：调合后油品在70℃的镏出量应为10%G A =716710--×100%=33.3%即调合汽油A 的用量应大于33.3%，以保证调合后汽油的10%镏出温度略低于70℃. 2.三种以上油品密度的调合计算：生产中常遇到三种或三种以上油品的调合计算。

我们可以认为，属性差别不大的几种液体油品在混合前后其体积不变，即混合前各组分油的分体积之和应等于混合后的总体积。

以1kg 液体油品为例，其混合后的体积应等于混合前各组分油的质量分率与其密度之比。

可用下式表示：混ρ1=11ρx +22ρx +…+n xn ρ=∑ixi ρ式中混ρ、1ρ、2ρ、n ρ、i ρ-为混合油及1、2、n 、i 组分油的密度，kg/m 3X1、X2、Xn 、Xi-为1、2、n 、i 组分油的质量分率。

二.不可加指标的调合计算：辛烷值、闪点、凝固点、粘度等为油品不可加性的质量指标。

中华人民共和国国家标准汽油辛烷值测定法（研究法）ＧＢ/Ｔ５４８７－１９９５代替ＧＢ／Ｔ５４８７－８５———————————————————————————————————————————————1 主题内容与适用范围本标准规定了用美国试验与材料协会（ＡＳＴＭ）辛烷值试验机测定汽油辛烷值（研究法）的步骤、运转工况，试验条件以及操作细则等。

本标准适用于测定汽车用汽油的抗爆性。

注：其他类型的辛烷值机按甲苯标定燃料的标定值合格后，参照本方法进行汽油辛烷值测定。

２引用标准ＧＢ４８４车用汽油ＧＢ/Ｔ３１４４甲苯中烃类杂质的气象色谱测定法ＧＢ/Ｔ４０１６石油产品名词术语ＧＢ/Ｔ４７５６石油和液体石油取样法（手工法）ＧＢ/Ｔ８１７０数值修约规则ＧＢ/Ｔ１１１１７.１抗暴试验参比燃料参比燃料异辛烷ＧＢ/Ｔ１１１１７.２抗暴试验参比燃料参比燃料正庚烷ＳＨ００４１无铅车用汽油ＳＨ０１１２汽油３术语３.１校验燃料由异辛烷、正庚烷和乙基液混合而成用以检查发电机的工作状况。

３.２气缸高度发动机气缸与活塞的相对位置，用测微计或计数器读数指示。

3.3爆震传感器安装在气缸头上的磁致伸缩型传感器，直接和气缸内燃烧气体相接触，产生与气缸内压力变化速率成正比的电压，气缸内的爆震倾向越严重，传感器产生的电压数值就越大。

３.４爆震仪接收由爆震传感器送来的信号，删除其他振动频率的波，只留下爆炸波，并将其放大，积分。

得到一稳定的电压信号，在送给爆震表。

3.5爆震表实际上是一个毫伏表，0~100分度来显示爆震强度（工作范围20~80分度）。

3.6操作表在101.3kpa压力下,基础参比燃料调和油在产生标准爆震强度时,辛烷值与气缸高度（压缩比）之间的特定关系。

3.7爆震强度在爆震试验装置上评价燃料时燃烧产生爆震强度的指示值。

3.8最大爆震强度油气比燃烧在爆震试验装置中燃烧，产生最大爆震强度时燃料与空气混气比例称为最大爆震强度油气比，它是通过调节化油器中的液面高度来实现的。

辛烷摩尔质量辛烷摩尔质量，也称为辛烷值，是评价汽油抗爆性能的一个重要指标。

它是指单位质量的汽油燃烧时所需的最大压力与正庚烷燃烧时所需的最大压力之比。

辛烷值越高，表示汽油的抗爆性能越好，燃烧更加稳定，发动机工作更加平稳。

辛烷值的提高对汽油品质有着显著的影响。

较高的辛烷值可以有效减少爆震的发生，提高发动机的工作效率，减少对环境的污染。

因此，汽油生产商都在不断努力提高汽油的辛烷值，以满足市场和消费者的需求。

汽油的辛烷值主要受到以下几个因素的影响：1. 油品组成：不同的原油成分不同，其中的烷烃、芳烃和环烷烃的比例会影响汽油的辛烷值。

一般来说，烷烃类化合物的辛烷值较高，而芳烃和环烷烃的辛烷值较低。

2. 添加剂：在汽油中添加一些抗爆剂可以提高汽油的辛烷值。

常见的添加剂包括甲醇、乙醇、叔丁醇等，它们可以改善汽油的燃烧性能，提高辛烷值。

3. 生产工艺：生产汽油的工艺也会对辛烷值产生影响。

通过精炼和加工的不同方法，可以调整汽油中各种成分的比例，从而影响汽油的辛烷值。

4. 燃烧环境：发动机的燃烧环境也会对汽油的辛烷值产生影响。

燃烧室的设计、点火系统的性能等因素都会影响汽油的燃烧效果，进而影响辛烷值的表现。

在实际使用中，消费者可以通过查看汽油标号来了解汽油的辛烷值。

一般来说，标号越高的汽油，其辛烷值也越高，抗爆性能越好。

因此，在选择汽油时，消费者可以根据车辆的要求和实际情况选择合适的汽油标号，以保证发动机的正常运行和性能表现。

总的来说，辛烷值是评价汽油品质的重要指标之一，对汽油的抗爆性能有着直接影响。

汽油生产商和研发人员在不断努力提高汽油的辛烷值，以提高汽油的质量和性能，满足市场和消费者的需求。

消费者在选择汽油时，也应该了解辛烷值的含义，选择适合自己车辆的汽油，以确保车辆的正常运行和发动机的性能表现。

汽柴油调合常用质量指标的设计计算方法2009年9月炼油技术与工程PETROLEUMREFINERYENGINEERING第39卷第9期数据图表汽柴油调合常用质量指标的设计计算方法谢可垄王志刚张晓光肖立刚中国石油工程建设公司华东设计分公司(山东省青岛市266071)摘要:探讨了汽柴油调合常用质量指标的计算方法,包括辛烷值,蒸气压,凝点,闪点,十六烷值和黏度.在众多计算方法之中,筛选出了比较实用的方法,并对某些计算方法进行了改进.所推荐的方法均具有计算精度高,适用范围广,计算快捷方便等优点,非常适用于设计计算过程,对炼油生产过程中的产品调合环节也具有一定的参考价值.关键词:汽油调合计算方法质量指标辛烷值凝点汽柴油调合计算是炼油设计师的一项重要工作,是为炼油厂制定出经济合理的产品方案的基础.在炼油设计中,尤其是在全厂总流程的优化过程中,需要对汽柴油调合产品的各项质量指标进行反复迭代计算.选择合适的计算方法可以极大地提高工作效率,优化计算结果.目前国内外研究者已经提出了很多油品调合的计算方法,但其中不少方法存在计算精度低,适用范围窄或者计算难度大等问题,并不适用于设计计算.本文在参考国内外相关文献的基础上,介绍了几种汽柴油调合常用质量指标的计算方法,包括辛烷值,蒸气压,凝点,闪点,十六烷值和黏度.这些方法均适用于多组分油品调合,计算精度较高,也便于编制成Excel表格程序计算,方便在设计计算中采用.1辛烷值辛烷值主要表示汽油的抗爆特性,是汽油最重要的性能指标之一.汽油辛烷值根据测定方法的不同分为马达法辛烷值(MON)和研究法辛烷值(RON).在汽油调合中,各调合组分之间存在着调合效应,因此调合汽油的辛烷值与各组分的辛烷值呈非线性关系.现代的汽油调合过程,特别是高辛烷值汽油的调合往往采用多种调合组分,如直馏汽油,催化裂化汽油,催化重整汽油,浓缩芳烃,异构化汽油,烷基化汽油和高效添加剂MTBE,TAME等….调合组分的多样化给调合汽油辛烷值的计算带来了难题,选取一个适用范围广,计算准确方便的汽油调合辛烷值模型有着重要的现实意义.调合汽油辛烷值计算模型有很多种,如Nel- SOIl提出的调合因子法,Healy等提出的ETHYL RT-70法,Zahed法,Morris法,国内张星,陈新志等人也分别提出了各自的计算模型[1-5].对这些计算模型从适用范围,计算精度,难易程度等方面进行比较后,着重介绍1959年ETHYL公司的Healy等人提出的ETHYLRT-70法.ETHYLRT- 7O法是最早出现在文献中的模型之一,是一种经典的方法,尽管其年代久远,仍然被广泛的应用, 并且已经成了评价其他新计算模型优劣的标准_4],其计算公式如下:R=Rj+C】×(2一Rl×)+C2×(Ol—O2)+C3×(A一2)(1)M=Ml+Dl×(^一M1×Jx)+D2×(O1一O2)+D3×[(1～A2)/100].(2)式中:R——调合汽油的研究法辛烷值;——调合汽油的体积平均研究法辛烷值;——调合汽油的马达法辛烷值;——调合汽油的体积平均马达法辛烷值;——调合汽油的体积平均敏感度,即各调合组分RON与MON差值的体积平均数;收稿日期:2009—05—05.作者简介:谢可垄,硕士,毕业于中国石油大学(华东)化学工程专业,现从事炼油设计工作.联系电话:0532—83895176, E—mail:xiekekun@女通讯联系人,电话:0532—83895176,E—mail:zhangxiaoguang@ 一58一炼油技术与工程2009年第39卷尺——各调合组分的RON和敏感度.,的产品体积平均研究法辛烷值,即调合组分的RON与.,乘积的体积平均数;——各调合组分的MON和敏感度l,的产品体积平均马达法辛烷值,即调合组分的MON与.,乘积的体积平均数;O——各调合组分烯烃含量平方的体积平均值;O——各调合组分烯烃含量体积平均值的平方;A.——各调合组分芳烃含量平方的体积平均值;:——各调合组分芳烃含量体积平均值的平方.这种方法的实质是对汽油辛烷值线性调合偏差的修正,其中三个相加的修正项含义如下:第一项(敏感度函数)用来校正由于各组分辛烷值与调合汽油辛烷值测定时压缩比的不同而引起的偏差;第二项(烯烃含量函数)和第三项(芳烃含量函数)用来校正各调合组分之间化学作用而引起的偏差.系数C,C,C,D,D:和D,通过大量的实验室汽油调合的实际RON和MON数据回归分析得到,其数值分别为C=0.04307,C=0.00061,C3=一0.00046,D1=0.O4450,D2=0.00081,D3=一0.00645.在各调合组分的辛烷值,体积分数,芳烃和烯烃含量均已知的情况下,调合汽油的辛烷值可以根据该方法通过编制Excel程序来计算,十分方便快捷,计算举例如表1所示.表1调合汽油辛烷值计算举例Table1Exampleforcalculatingtheoctanenumberofblendedgasoline (9)=(2)×(8).}{(10)=(3)×(8).为检验ETHYL模型的计算精度,任意选取10组汽油调合配方,采用实验室仪器测定其调合成品汽油的RON和MON,同时采用ETHYL模型对其进行计算,实验室实测结果与ETHYL模型计算结果的对比见表2.从表2中可以看出,采用ETHYL模型对10组汽油调合产品的辛烷值进行预测,RON误差控制在0.3以内的有7组,MON误差控制在0.3内的有8组,因此,ETHYL模型较好的模拟了汽油组分的调合性质,预测精度较高,模型复杂度适中,已经在国内两个炼油厂自动汽油调合系统开发中获得应用J.2蒸气压汽油的蒸气压影响燃料的蒸发强度,发动机的起动性能,发生气阻的可能性等.汽油的蒸气压过高,蒸发损失大,容易发生气阻;蒸气压过低,发动机不易起动,汽车加速性能变差.汽油蒸气压一般用雷德蒸气压表示,雷德蒸气压是指37.8℃的汽油在蒸气油料体积比为4:1时测出的压力.调合汽油蒸气压的计算可以按汽油组分摩尔分数加成,但需要计算各组分的相对分子质量.为了简化计算程序,目前广为采用的是雪佛龙研第9期谢可垄等.汽柴油调合常用质量指标的设计计算方法究公司提出的一个经验方法来计算调合汽油的雷德蒸气压()'剐.该方法将各组分的雷德蒸气压(RVP)换算为蒸气压调合指数(VPBI),然后用体积分数进行线性加成后再换算回雷德蒸气压即可,见公式(3)～(5).表2调合汽油的实验室实测辛烷值与ETHYL模型计算值对比Tab1e2Contrastbetweenoctanenumbersof measuredinlabandETHYL.simulated (VPBI):(RVP)(3)(vPS[)调合=∑(VPBI)(4)(RVP)调合=(VPBI)0调.8合(5)式中:(VPBI),(B,)调合——调合组分及调合汽油的蒸气压调合指数;(尺),(RVP)调合——调合组分及调合汽油的雷德蒸气压,kPa;——调合组分的体积分数.实践证明,这种方法形式简单,又具有较高的精度.3凝点凝点是指在规定的热力条件和剪切条件下,被测油样刚刚失去流动性的最高温度,是表征油品低温流动性的重要指标.调合柴油的凝点多采用凝点换算指数法进行计算.换算指数可以进行体积线性加成,见式(6).合=∑K(6)式中:调合——调合柴油凝点换算指数; K——调合组分凝点换算指数;——调合组分体积分数.凝点与换算指数的对应关系见表3.表3凝点与换算指数对应关系Table3Relationofpourpointandconversionindex为方便采用公式计算,避免反复查表的弊端,笔者对表3数据进行拟合,得出换算指数与凝点之间存在以下关系:=3161989×((7)=×'衄一273.15(8)式中:凝点换算指数;——调合组分及调合柴油凝点,℃;式(7)和式(8)的计算结果与表3数据相比,平均绝对误差分别为0.004%和0.003%,完全可以取代查表的过程.4闪点闪点是指油品在规定的条件下,加热到其蒸气和空气的混合物与火焰接触时会发生闪火现象的最低温度.油品的闪点越低,表明其蒸发性越强,不仅蒸发损失大,而且也不安全.柴油闪点的计算有包括闪点调合计算图等在内的多种方法,这些方法均有一定的计算精度,但从方便使用的角度考虑,本文推荐采用式(9)进行计算7..0.929=∑0.929"V(9)式中:t——调合油闪点,oC;一60一炼油技术与工程2009年第39卷ti——调合组分闪点,oC;调合组分体积分数.式(9)适用于闪点在30—150℃的计算,计算结果与实测值绝对误差不超过2℃.5十六烷值十六烷值是衡量燃料在压燃式发动机中发火性能的指标,十六烷值高,表明该燃料在柴油机中发火性能好,滞燃期短,燃烧均匀且完全,发动机工作平稳.由于十六烷值是柴油的PNA族组成(质量分数)的函数,所以调合柴油的十六烷值可由各调合组分的十六烷值与其质量分数的乘积加成求取,如式(10)引所示.(十六烷值)调合=∑M(十六烷值)(10)6运动黏度运动黏度是评定油品流动性的指标,国际通用的油品运动黏度调合计算方法是按运动黏度的对数值与体积呈线性关系进行计算,如式(11)[70,11,12]所示.log/z调合=∑1o(11)式中:调合——调合油在同温下的运动黏度,mm/s;——调合组分在同温下的运动黏度,mm./s;——调合组分的体积分数.调合油的运动黏度计算值与实测值误差在±0.1mmZ/s范围以内,国内在应用中,将公式(11) 中的体积分数以质量分数代替,亦可得到满意结果.本文提出了比较适于在设计计算中采用的方法,进一步提高了其实用性.这些计算方法均经过了实践的检验,可以作为设计计算的依据,对炼油生产过程中的产品调合环节也具有一定的参考价值.参考文献[1]黄风林.调合汽油辛烷值模型[J].西安石油学院:自然科学版,1999,14(5):54-57.[2]王继东,王万良_基于遗传算法的汽油调和生产优化研究[J].化工自动化及仪表,2005,32(1):6-9.[3]钟英竹,冯爱兰.我国清洁汽油在线优化调合系统的发展[J].炼油技术与工程,2009,39(2):1-6.[4]SinghA,ForbesJF,VermeerPJ,eta1.Model—basedreal?time optimizationofautomotivegasolineblendingoperations[J].Jour- nalofProcessControl,20o0,10(1):43_58.[5]王伟,李泽飞,黄燕.基于油品性质的汽油调和辛烷值模型的选取[J].石油:石油加工,2006,22(6):39—44.[6]SufinderParkash.石油炼制工艺手册[M].孙兆林等译.北京: 中国石化出版社,2007:72—174,186-188,910017.[7]侯芙生.炼油工程师手册[M].北京:石油工业出版社,1995: 910-917.[8]林世雄.石油炼制工程[M].3版.北京:石油工业出版社, 2000:606-607.[9]侯祥麟.中国炼油技术[M].2版.北京:中国石化出版社, 2001:557-561.[10]刘琳,王颖.石油库成品油调合的计算方法[J].油气储运, 2000,19(8):23-26.[11]李征西,徐思文.油品储运设计手册[M].北京:石油工业出版社,1997:170.175.[12]石油化学工业部第一石油化工建设公司设计研究所.炼油厂油品贮运工艺设计[M].北京:石油化学工业出版社,1978:148-152.(编辑董海青)Methodsforcalculatingcommonqualityspecificationsof blendedgasolineanddieseloilXieKekun,WangZhigang,ZhangXiaoguang,XiaoLigang EastChinaDesignInstituteofChinaPetroleumEngineering&amp; ConstructionCorporation(Qingdao266071,Shandong,China)Abstract:Methodsforcalculatingcommonqualityspecificationsofblendedgasolineanddie seloilayepresented,includingoctanenumber,vaporpressure,freezingpoint,cetanenumber,flashpoi ntandviscosi—ty.Thepracticableonesareselected.andsomeofthemareimproved.A1lmethodsrecommen dedhavethead—vantagesofhighpredictionaccuracy,extensiveapplicabilityandeaseofimplementation.Th eyareapplicableinengineeringdesign,andarevaluableforproductblendinginpetroleumrefineryoperation. KeyWords:gasolineblending,calculationmethod,qualityspecification,octanenumber,fre ezingpoint。