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气相色谱法计算汽油的研究法辛烷值黄水望;赵晓锋;郭振;王世聪【摘要】采用气相色谱法分析汽油的详细组分,将详细组分结果根据样品的类型分成32组,通过偏最小二乘法进行数学模型的建立,得出汽油研究法辛烷值与汽油组分的数学公式.研究结果表明,通过模型计算出的辛烷值与标准方法测定的结果最大偏差在1.1个单位,最小偏差在0.0个单位.实际样品的测定计算表明,该方法具有其良好的预测性能和较高的精度,可用于生产中间过程控制分析,为汽油调和提供一定的指导帮助.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)001【总页数】3页(P145-146,186)【关键词】气相色谱法;汽油;研究法辛烷值【作者】黄水望;赵晓锋;郭振;王世聪【作者单位】中化泉州石化有限公司质检中心, 福建泉州 362000;中化泉州石化有限公司质检中心, 福建泉州 362000;中化泉州石化有限公司质检中心, 福建泉州362000;中化泉州石化有限公司质检中心, 福建泉州 362000【正文语种】中文【中图分类】O657.7汽油的研究法辛烷值(RON)是GB 17930-2016《车用汽油》产品标准里的重要指标,汽油研究法辛烷值检测的常规方法是根据GB/T 5487-2015《汽油辛烷值测定法(研究法)》进行测定。
通常采用美国Waukesha制造的CFR F-1研究法辛烷测定设备进行测定。
该标准试验方法所需的辛烷值试验机价格非常昂贵,需经常维护保养,实验室进行的大修工作一般为运行300小时左右,以便于维持发动机的正常运行性能以及基于标准燃油实现精确的测定值,维护成本相当高,而且测定时样品需用量大,测试周期长,同时需要依赖于专业人员来操作。
因此,国内外研究人员采用多种方法来取代马达法与研究法。
近年来,根据样品的其他测定数据关联计算样品的辛烷值在实际中已获得应用,如近红外光谱、拉曼光谱、气相色谱[1-4]。
从分子水平看,汽油是由不同的烃类和含氧化合物组成,以及少量的添加剂,其辛烷值必然与汽油的详细组成有关系。
先要了解什么是爆震(震爆Knocking)汽车用油主要成分是C5H12~C12H26之烃类混合物，当汽油蒸气在汽缸内燃烧时(活塞将汽油与空气混合压缩後，火星塞再点火燃烧)，常因燃烧急速而发生引擎不正常燃爆现象，称为爆震(震爆) 。
在燃烧过程中如果火焰传播速度或火焰波之波形发生突变，如引起燃烧室其它地方自动著火(非火星塞点火漫延)，燃烧室内之压力突然增高此压力碰击四周机件而产生类如金属的敲击声，有如爆炸，故称为爆震(震爆)。
汽油一旦辛烷值过低，将使引擎内产生连续震爆现象，造成机件伤害连续的震爆容易烧坏气门，活塞等机件。
爆震之原因：(1) 汽油辛烷值太低。
(2)压缩比过高。
(3)点火时间太早。
(4)燃烧室局部过热。
(5)混合汽温度或压力太高。
(6)混合汽太稀。
(7)预热。
(8)汽缸内部积碳。
(9)其他如冷却系或故障等。
减少爆震方法:(1) 提高汽油辛烷值。
(2)减低压缩比。
(3)校正点火正时。
(4)降低进汽温度.(5) 减少燃烧室尾部混合汽量。
(6)增加进汽涡流。
(7)缩短火焰路程。
(8)保持冷却系作用良好。
辛烷值爆震时大大减低引擎动力，实验显示，烃类的化学结构在震爆上有极大的影响。
燃烧的抗震程度以辛烷值表示，辛烷值越高表示抗震能力愈高。
其中燃烧正庚烷CH3(CH2)5CH3的震爆情形最严重，定义其辛烷值为０。
异辛烷(2,2,4-三甲基戊烷) 的辛烷值定义为100。
辛烷值可为负，也可以超过100。
当某种汽油之震爆性与90%异辛烷和10%正庚烷之混合物之震爆性相当时，其辛烷值定为90。
如环戊烷之辛烷值为85，表示燃烧环戊烷时与燃烧85%异辛烷和15%正庚烷之混合物之震爆性相当。
此为无铅汽油标示来源，目前有辛烷值为92，95，98等级之无铅汽油，此类汽油含有高支链成分及更多芳香族成分之烃类，如苯，芳香烃，硫合物等。
例如95无铅汽油的抗震爆强度相当於标准油中含有百分之九十五的异辛烷及百分之五的正庚烷的抗震爆强度。
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。
正辛烷化学式正辛烷化学式为C8H18，是一种无色、无味、易燃的液体烷烃。
它是一种常用的溶剂，并常用于汽油和灯油的生产。
本文将从结构特点、物理性质、化学性质和应用领域等方面对正辛烷进行详细解析。
一、结构特点正辛烷是一种烷基化合物，由于其碳原子数为8，因此其化学式为C8H18。
其分子中的碳原子均为顺式的，没有立体异构体。
正辛烷的分子中只有单键，没有双键和三键，因此是一种饱和的烷烃。
另外，由于正辛烷中的碳原子都连接了干的烷基，因此其相对分子质量为114.23。
二、物理性质正辛烷是一种无色、无味的液体。
其比重为0.704，熔点为-97.1°C，沸点为125.7°C。
正辛烷的闪点为-12.0°C，因此易燃。
它与水的相溶性很小，不溶于水，但可以与大多数有机溶剂混溶。
三、化学性质 1.反应物性质正辛烷是一种有机烃，相对稳定，不容易与其他物质发生反应。
但它可以与氧气发生反应，生成二氧化碳和水，放出大量的热量，因此是一种优良的燃料。
2.燃烧反应正辛烷是一种很好的燃料，因为它不含硫、不产生硫化物，不污染环境，而且燃烧时产生的CO2和H2O是人体生命所需的物质。
正辛烷的燃烧反应可以用下列化学式表示：C8H18 + 12.5 O2 → 8CO2 + 9H2O3.氢化反应正辛烷可以被氢气加氢成为正辛烷烃，反应产生的化学式如下：C8H18 + H2 → C8H204.卤素化反应正辛烷种只有碳碳单键，绝大部分状态都没有任何活性，因此不容易与卤素发生反应。
但在光照条件下，正辛烷就会发生卤化反应，如正辛烷与溴发生卤化反应，产生的化学式如下：C8H18 + Br2 → C8H17Br + HBr5.加成反应另外，正辛烷还可以与一些含有双键或三键的物质发生加成反应，生成新的化合物。
四、应用领域 1.溶剂正辛烷是一种常用的溶剂，可以用于提取油脂和芳香化合物等混合物。
2.燃料正辛烷是一种优良的燃料，广泛应用于汽油和灯油的生产。
按沸程分，溶剂油可分为三类：低沸点溶剂油，如6＃抽提溶剂油，沸程为60-90℃；中沸点溶剂油，如橡胶溶剂油，沸程为80-120℃；高沸点溶剂油，如油漆溶剂油，沸程为140-200℃，近年来广泛使用的油墨溶剂油，其干点可高达300℃。
一般情况下，60～90℃称为抽提溶剂油，即人们常说的6＃溶剂油；80～120℃称为橡胶溶剂油，即人们常说的120＃溶剂油；140～200℃称为油漆溶剂油，即200＃溶剂油。
此外，还有油墨溶剂油、干洗溶剂油等。
有时，馏程的切割各个企业也会有所不同。
例如，6＃溶剂油，有的厂家的馏程范围是60～75℃，通常我们称之为窄6＃溶剂油，以示区别。
根据生产实际，120＃溶剂油的馏程往往会控制在90～120℃之间。
按化学结构分，溶剂油则可分为链烷烃，环烷烃和芳香烃三种。
实际上除乙烷，甲苯和二甲苯等少数几种纯烃化合物溶剂油外，溶剂油都是各种结构烃类的混合物。
从化学构成上，可以分为链烷烃、环烷烃和芳香烃等。
通常所说的6＃、120＃、200＃溶剂油，就是链烷烃。
芳香烃指苯、甲苯、二甲苯等。
汽油---对“辛烷值”的要求比较高。
而溶剂油对辛烷值基本没有要求。
如果汽油里加入了溶剂油，你就“恳请上帝”，你加的是高辛烷值溶剂油。
一般情况下，烷烃类溶剂油的辛烷值在40--70之间，如果加入了汽油中，你的汽油的标号肯定不够，而使你的车“敲缸”。
而芳烃类溶剂油的辛烷值在99--110之间。
但是，芳烃类的溶剂油与汽油之间的“碳氢比”相差很大，如果加入了汽油中，会使车产生很多积碳，损坏你的车。
当然了，加入量比较少，应该没有问题。
中文名称：石油醚英文名称：Petroleum ether中文名称2：石油精理化特性主要成分：戊烷、己烷。
外观与性状：无色透明液体，有煤油气味。
熔点(℃)：<-73沸程(℃)：30-6060-9090-120相对密度(水=1)：0.64～0.66相对蒸气密度(空气=1)：2.50饱和蒸气压(kPa)：53.32(20℃)闪点(℃)：<-20引燃温度(℃)：280爆炸上限%(V/V)：8.7爆炸下限%(V/V)：1.1溶解性：不溶于水，溶于无水乙醇、苯、氯仿、油类等多数有机溶剂。
