柴油馏程与十六烷值的关系

十六烷值与十六烷指数在柴油调合中关联性的应用探讨摘要：评价柴油着火性质的方法以实测十六烷值为准，但用柴油十六烷值试验机测定十六烷值，仪器设备费用昂贵，检测过程操作复杂，耗时长，检测费用较高。

因此，在有些地方也采用了计算十六烷指数作为间接评价柴油着火性质的方法。

对采用不同的原油、加工工艺、馏程生产的柴油，两种方法的评价结果存在不确定的偏差，对于同一种柴油用不同的十六烷指数计算公式计算的结果也不相同，鉴于这种情况，讨论其十六烷值与十六烷指数相关性在实际生产中的应用，不仅可以用来正确评价柴油的着火性质，而且对柴油生产同样具有指导意义。

关键词：十六烷值十六烷指数柴油一、十六烷值与十六烷指数的概念（一）、十六烷值的概念（Cetane Number）十六烷值就是表示柴油在柴油机中燃烧时的自燃性指标。

柴油标号只表明了柴油的抗凝固性能。

而真正影响燃烧性能的主要是柴油的十六烷值。

十六烷值越高，柴油的燃烧性能越好，越不容易产生爆震等不正常燃烧现象。

柴油的十六烷值低于工作条件要求，会使燃烧延迟和不完全，以致发生爆震，降低发动机功率，增加柴油消耗量。

但十六烷值过高，也会使燃烧不完全而发生冒烟现象，并增加柴油消耗量。

（二）、十六烷指数的概念(Cetane Index)十六烷指数是表示柴油在发动机中发火性能的一个计算值。

该值从柴油的标准密度和50%馏出温度计算而得。

一般是在没有十六烷值机或试样少到不能进行标准发动机试验时采用。

二、柴油的十六烷值与十六烷指数检测方法（一）、十六烷值检测方法目前十六烷值的检测执行2011年5月1日起实施的中国国家标准GB/T 386-2010 《柴油十六烷值测定法》，十六烷值在一台预燃室性的压缩燃着的试验发动机内，以恒定的速度测定。

在规定操作条件下的标准发动机试验中，将柴油与标准燃料进行比较，而得到的柴油着火性能的测定值，（二）、十六烷指数检测方法十六烷指数的检测执行中国国家标准GB 11139-89《馏分燃料十六烷值指数计算法》和中国石油化工行业标准SH/T 0694《中间馏分燃料十六烷指数计算法（四变量公式法）》。

柴油关键指标及检测意义一、柴油主要指标及意义柴油的主要指标有：燃烧性、蒸发性、流动性、安定性和腐蚀性等。

（1）燃烧性（着火性）：柴油燃烧性的高低直接影响到柴油机的工作。

十六烷值是表示柴油在发动机中着火和燃烧性能的重要指标。

柴油的十六烷值直接影响燃料在柴油机中的燃烧过程。

柴油的十六烷值高，其自燃点低，在柴油机气缸中容易自燃，发动机工作平稳。

柴油的十六烷值如果过低，燃料着火困难，会产生不正常燃烧，降低发动机的功率。

但柴油的十六烷值也不宜过高，如果过高，柴油不能完全燃烧，耗油量增大。

柴油的十六烷值与其化学组成有关。

正构烷烃的十六烷值最高，环烷烃次之，多环芳香烃的十六烷值最低。

通常车用柴油的十六烷值应在45～60范围内。

（2）蒸发性：要使发动机启动和正常工作，要求柴油具有良好的蒸发性。

但蒸发性也不能太强，因为蒸发速度过快，燃烧时会积聚大量柴油，使发动机工作不稳定。

同时，蒸发性强，即馏分轻，粘度必然小，不仅会增大喷油泵磨损，而且降低喷雾质量，使燃烧过程恶化。

这就是说，柴油的蒸发性过强或过差、即馏分过轻或过重都不适宜。

柴油的蒸发性主要用馏程和闭口闪点来评定。

①馏程50％回收温度：该温度越低，说明柴油中轻质组分越多，蒸发性越好，使柴油易于启动。

标准中规定50％回收温度不高于300℃。

90％回收温度和95％回收温度：该温度越低，说明柴油中重质组分越少，可以提高柴油的燃烧性能和柴油机的动力性能，降低油耗，减少机械磨损。

标准中规定90％回收温度和95％回收温度分别不高于355℃和365℃。

②闪点柴油闪点既是控制柴油蒸发性的项目，也是保证柴油安定性的项目。

一般认为轻质燃料在储运时，其闪点高于35℃就是安全的。

标准中规定0号柴油的闪点不低于55℃。

（3）流动性：柴油的流动性主要由粘度、凝点、冷滤点来表示。

①粘度是柴油重要的使用性能项目，它与柴油额供给量、雾化性、燃烧性和润滑性均有密切的关系。

高速柴油机在运行时，喷油时间每次只有0.001～0.002秒，要在如此短的时间内使喷入的柴油气化自燃，雾滴直径不能超过0.025mm，才能保证完全燃烧。

柴油组成对其十六烷值的影响摘要：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。

十六烷值低则表明燃料发火困难，滞燃期长，发动机工作状态粗暴。

柴油的十六烷值大小与柴油化学组成有密切关系。

本文讲述了不同性质柴油以及烷烃、芳烃、烯烃含量对柴油十六烷值的影响。

关键词：柴油、组成、十六烷值、影响柴油十六烷值表示柴油在柴油机中燃烧时的自燃性的指标。

其大小与柴油组分的性质有关。

一般说来，烷烃的十六烷值最大，芳香烃的最小，环烷烃和烯烃则介于两者之间。

柴油的十六烷值与汽油的辛烷值相似，也是在规定操作条件下，在标准的试验用单缸柴油机中测定的（GB/T 386-1991）。

所用的标准燃料是正十六烷和七甲基壬烷。

正十六烷具有很短的发火延迟期，自然性能很好，因而规定其十六烷值为100.而七甲基壬烷发火延迟期较长，自燃性能较差，规定其十六烷值为15。

1、十六烷值与柴油使用的关系柴油机的额定转速越高，就要求柴油的发火性好，以确保在短时问内燃烧完全，对柴油十六烷值的要求就高。

一般情况下,额定转速在1000r/min以下的柴油机，可使用十六烷值为35-40的柴油；转速在1000~1 500r/min的柴油机，可使用十六烷值为40-45的柴油；转速在1 500r/min以上的柴油机，可使用十六烷值为45-60的柴油。

柴油的十六烷值对柴油机在不同气温下的启动性能也有影响，十六烷值高的柴油，即使在较低气温条件也易于启动。

但柴油的蒸发性对发动机启动性的影响比十六烷值重要，而十六烷值高的柴油蒸发性就差些。

所以，评定柴油的启动性应将十六烷值与柴油的蒸发性结合起来综合评定。

柴油的十六烷值高，其燃烧性能就好，但柴油的十六烷值过高了也不适宜。

因为当柴油的十六烷值高于50后再继续提高，对着火延迟期的缩短作用不大。

另外，十六烷值过高的柴油其分子量均较大，使柴油的低温流动性、雾化与蒸发均受影响，会使燃烧不完全，导致发动机功率下降、油耗升高及排气冒黑烟。

柴油的馏程和特性一、相关术语1、气态化：指物质经过吸热从液态变为气态的过程；2、沸点：液体加热到肯定温度时，液体的饱和蒸气压和外部压强相等时，液体便产生沸腾。

沸腾时的温度叫作液体的沸点；3、冷凝：指物质经过放热从气态变成液态的过程；4、冷却：物质温度降低但不发生物态变化的过程；5、蒸馏：基于液体的蒸发，经加热使之沸腾，并把蒸气导出访之冷凝冷却；6、馏程（Distillation range）：油品在规定条件下蒸馏所得到的，以初馏点和终馏点表示其蒸发特征的温度范围；7、初馏点（initial boiling point）：油品在规定条件下进行馏程测定中，当第一滴冷凝液从冷凝器的末端落下的一瞬间所记录的温度，以℃表示：8、终馏点（final boiling point）油品在规定条件下进行馏程测定中，其最终阶段所记录的最高温度，以℃表示；9、干点（dry point）油品在规定条件下进行馏程测定中，烧瓶底部最终一滴液体气化瞬间所记录的温度，以℃表示；10、蒸发百分数（percentage evaporated ）油品在规定条件下进行馏程测定中，指回收百分数和损失百分数之和；11、回收体积（Volume recovered）油品在规定条件下进行馏程测定中，在读温度时同时观看到在量筒中回收到的冷凝液体积数，以毫升表示；12、馏出温度（distil-off temperature ）油品在规定条件下进行馏程测定中，量筒内回收的冷凝液达到某一规定体积（毫升）时所同时观看到的温度，以℃表示；13、中沸点（mid-boiling point）在具有对称蒸馏曲线的油品中，馏出50％的体积时的相应温度，以℃表示；14、50%馏出温度（50 percent distil-off temperature）油品在规定条件下进行馏程测定中，量筒中回收到试样一半体积的冷凝液时所同时观看到的温度，以℃表示；15、回收百分数（percentage recovered）油品在规定条件下进行馏程测定中观看到的最大回收体积所占加入试样的百分数。

1汽油的质量指标1.1汽油的蒸发性汽油的蒸发性太差，不能在在气缸中完全气化，使汽油机功率下降，还会造成启动和加速（尤其是冬季）困难；蒸发性太强，在存储和运输过程中会造成较大损失。

反映汽油蒸发性能的指标是馏程和饱和蒸气压。

1.1.1馏程汽油国标中用恩氏蒸馏的馏程数据描述其蒸发性能，对初馏点、10%、50%、90%馏出温度和终馏点做出了具体要求。

10%馏出温度表示汽油中低沸点馏分的多少，其值越低，表明蒸发性越强，汽油机能在低温下易于启动。

我国车用汽油（Ⅴ）中要求10%馏出温度不高于70℃。

50%馏出温度表示汽油的平均蒸发性能，与汽油机启动后升温时间的长短及加速是否及时均有关系。

我国车用汽油（Ⅴ）中要求50%馏出温度不高于120℃。

90%馏出温度和终馏点表示汽油中重馏分含量的多少，如果过高，难以保证汽油完全蒸发和完全燃烧，导致气缸内积碳增多，耗油率上升。

我国车用汽油（Ⅴ）中要求90%馏出温度不高于190℃，终馏点不高于205℃。

1.1.2饱和蒸气压蒸气压大小表示汽油汽化的程度，是控制汽油在夏季不发生气阻，保证有适当的蒸发性能，以利于加速性和冬天冷启动的指标。

饱和蒸气压是用规定的仪器，在燃料蒸汽与液体的体积比为4：1，以及37.8℃条件下测定的，国外将此指标称为雷德蒸气压（RVP）。

我国车用汽油（Ⅴ）中要求蒸气压：冬季（11月1日-4月30日）45-85kpa，夏季（5月1日-10月31日）40-65kpa。

1.2汽油的抗爆性汽油在发动机中燃烧不正常的原因有两个方面：一是与发动机的结构和工作条件有关，二是取决于所用燃料的质量。

衡量燃料是否易于发生爆震的性质称为抗爆性。

1.2.1汽油抗爆性的表示方法—辛烷值辛烷值指和汽油的抗爆性相当的标准燃料中，所含异辛烷的百分数。

常用的测定方法有研究法（RON）和马达法（MON），一般可用经验公式MON=RON×0.8+10推算二者的关系。

抗爆指数（AKI）=（MON+RON）/2。

柴油十六烷值指数的计算方法，和计算公式柴油十六烷值的测定需要仪器。

在网上看到“通过柴油密度和50%镏程温度可以计算出十六烷值指数”。

请教您：十六烷值指数的计算方法，和计算公式。

十六烷指数CI=431.29-1586.88ρ20+730.97（ρ20）^2+12.392（ρ20）^3+0.0515（ρ20）^4-0.554B+97.803（lgB）^2B为50%馏出温度，ρ20为20度密度。

柴油的燃烧性能及其评价指标(l)柴油机的工作粗暴与柴油的发火性为使大家对柴油的发火性能有一个更为全面的理解,在此先介绍一下柴油在柴油机气缸内燃烧的情况。

柴油机在压缩终了时,缸内温度可达500℃一600℃,压力达3~4MPa。

这时柴油以高压呈细雾状喷入燃烧室内,由于燃烧室的温度巳超过柴油和自燃点,故从理论上而言,柴油--喷入燃烧室,便具备了着火燃烧的基本条件。

但从柴油喷入至自燃,往往还有一定的时间间隔,这是因为在这一时间间隔内,柴油需完成与空气的充分混合、先期氧化及形成局部着火点等物理化学的进一步准备,我们将从喷油开始到柴油开始燃烧的时间问隔称之为着火延迟期。

如果着火延迟期长,则喷入燃烧室的柴油量增多,着火前形成的混合气数量就多,一旦着火,就有过量的柴油着火燃烧,这会造成缸内压力剧增,气缸内便将产生强烈的震击作用,通常把这种震击作用称为柴油机工作粗暴。

柴油机工作粗暴的后果与汽油机爆震一样,会使发动机曲柄连杆机构承受过大的冲击力作用,产生强烈的金属敲击声,加速零件的磨损并且使柴油机起动困难,造成柴油机功率下降,油耗增大。

影响着火延迟期的因素较多,其中柴油的发火性是主要因素之一。

柴油的发火性是指柴油自燃的能力,发火性好的柴油,着火延迟期短,着火燃烧后缸内压力上升平缓,柴油机工作柔和。

另外需要指出的一点是柴油机的工作粗暴与汽油机的爆震在本质上是有很大区别的。

汽油机的爆震是由于点火燃着的火焰前沿还没传播到的那部分混合气生成过氧化物,自行燃烧而致,一般发生在燃烧末期;而柴油机工作粗暴却是由于柴油的发火性差使得着火延迟期过长而致、一般发生在燃烧的初期。

8十六烷值是柴油在压燃发动机中着火性能的量度，用于表示柴油的抗暴性，通常，当柴油的十六烷值低于标准要求时，会造成燃烧延迟或者不完全燃烧的现象，容易引起爆震，降低发动机的功率，柴油消耗量相对增加，柴油的十六烷值越高，其燃烧越均匀，发动机的发动越平稳，所以十六烷值是衡量柴油性能的重要指标。

然而，十六烷值的测定需要专门的试验发动机（符合GB/T 386《柴油十六烷值测定法》），该仪器较为昂贵，对工作人员要求较高，因此在不可能用发动机试验测定十六烷值的情况下，计算十六烷指数是预测十六烷值的有效方法。

一、十六烷指数的应用范围十六烷指数不能随意替代用标准发动机测定的十六烷值，柴油类型不同，十六烷指数与十六烷之间的相关度也不同，因此，由计算得到的十六烷指数在很大程度上限制了其适用范围。

GB 19147-2016《车用柴油》中规定十六烷指数的计算方法有SH/T 0694-2000《中间馏分燃料十六烷指数计算法（四变量公式法）》和GB 11139-1989《馏分燃料十六烷指数计算法》，有异议时，以SH/ T 0694-2000为仲裁方法。

SH/T 0694-2000适用于石油中间馏分燃料及含有来源于油砂和油页岩的非石油馏分燃料，不适用于含有十六烷值改进剂的燃料，也不适用于纯烃类以及由煤生产的馏分燃料。

而且标准中根据燃料性质列举了推进适用范围，十六烷值在32.5～56.5之间，15℃密度在505.0kg/m3～895.0 kg/m3之间，10%回收温度在171℃～259℃之间，50%回收温度在212℃～308℃之间，10%回收温度在251℃～363℃之间，在此推荐范围内的燃料十六烷指数误差可以达到不大于±2个十六烷值，而对于超出此范围的燃料，其十六烷指数与十六烷值之间的误差会较大。

GB 11139-1989适用于直馏馏分、催化裂化馏分以及这两者混合燃料，明确强调标准的计算公式和计算图有一定的局限性，不适用于加有十六烷值改进剂的燃料，不适用于纯烃类、合成燃料、烷基化物、焦化产品以及从油砂和页岩油众衍生出的馏分燃料，当用于原油和残渣油以及终馏点在260℃一下的挥发性产品时，十六烷值和十六烷指数的相关性基本上不准确。

柴油十六烷值1.柴油十六烷值与其化学组成的关系柴油馏程为180~360℃，碳数分布在12~25范围内，化学组成包括芳烃、环烷烃、链烷烃及有机硫氮化合物。

柴油馏分的质量随加工方法的不同而异，而且受原料组成的影响。

通常正构烷烃的十六烷值最高，单环环烷烃或单环芳香烃居中，稠环环烷烃和稠环芳烃的十六烷值最低。

因此柴油的理想组分是环数少、长侧链及分枝较少的烃类。

催化柴油中芳烃含量多在60%以上，其中二环、三环芳烃约占芳烃含量的75%(体积分数)左右，稠环芳烃含量较高是催化裂化柴油十六烷值低的主要原因，且催化裂化柴油中的硫主要以多环芳烃的形式存在，如二苯并噻吩这类硫化物，由于苯环的阻碍作用，硫原子很难与催化剂的加氢脱硫活性中心接触，因此脱硫困难，而催化剂将其中一个芳环加氢饱和、开环后，硫原子容易与催化剂活性中心接触，脱硫也容易了。

因此，稠环芳烃开环、断链是催化裂化柴油加氢改质的关键。

2.提高柴油十六烷值的方法2.1 溶剂萃取法溶剂萃取法的主要原理是选用一定比例浓度的萃取剂对二次加工的柴油(主要是催化裂化柴油)中的双环及以上的芳烃进行萃取，再选用其它溶剂，如石油醚对抽出油进行萃取以回收其中的高十六烷值组分。

常用溶剂有糠醛、甲醇、乙醇、丙酮、二甲亚砜(DMS)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和有机酸类等。

有时也在溶剂中加入过渡金属离子进行络合抽提，常用的过渡金属化合物有氯化锰、氯化铁、氯化铜、氯化钴、氯化镍、氯化锌、氯化镉、氯化铬和醋酸汞等。

但是，Cu2+易促使油品变质，最后要从油中完全除掉，而镉盐和汞盐易污染环境。

国内对此法研究较多的主要是清华大学化工系，采用双溶剂法对催柴进行精制后，其十六烷值从31.6提高到40以上，收率达90%以上。

对于催化柴油芳烃的应用有两个方向，一是将各组分进行分离，分别加以利用，当前应用较多的单组分有偏三甲苯、均三甲苯、均四甲苯和萘。

二是通过分馏，对各馏分（混合组分）分别加以利用，如作为热载体及润滑油添加剂，碳素材料的原料，高沸点芳烃溶剂，芳醛树脂等。