[发明专利]柴油标号及十六烷值测定方法及装置

说明书

本发明涉及柴油品质的测定技术，具体来说是测定柴油的标号和十六烷值的方法及装置。

柴油发动机的燃料馏分较重，其中含有大量高分子烷烃，在大气温度降低到一定程度时，由于蜡的结晶使柴油失去流动性，从而给使用和运输带来困难。柴油的冷凝点虽不能代表它的最低使用温度，应为在冷凝点前5～10℃时就开始有蜡结晶析出，它们将堵塞燃料过滤器的小孔，减少供油量，降低发动机的功率，严重时会中断供油，使发动机停止工作，但冷凝点无疑是一个重要的抽注、运输和保管指标。因此，商品柴油的标号是以冷凝点作为划分标准的，如果测出了柴油的冷凝温度，便知道了柴油的标号。

由于柴油组分的复杂性且镏程很宽，现有常规方法测定冷凝温度很难。利用降低温度的方法观测冷凝点的界限很不明确，观测偏差较大，而且这种常规测定方法的设备陈旧，操作烦琐，测定时间较长。

柴油的十六烷值是表示柴油燃料抗爆性能的条件单位，是评定柴油质量的重要指标之一。十六烷值影响柴油发动机的整个燃烧过程。一般来说，十六烷值高的柴油，其自燃点低，燃烧滞燃期短，燃烧均匀，热功转化效率高，发动机的工作平稳且节省燃料；反之，低十六烷值的柴油，燃烧过程所发出的热量不均匀，使得燃料消耗增加。如果柴油的十六烷值过低，由于最初喷入汽缸的燃料太不易氧化，过氧化物生成量不足，迟迟不能自燃，以至喷入的燃料积聚过多，自燃一开始，这些燃料同时自燃造成压力增长过快，大大超过正常燃烧的压力，引起爆震，冲击活塞头，发出金属敲击声，使得功率下降，零件损坏。然而，如果柴油十六烷值过高，则一方面减少了燃料来源，另一方面由于燃料的滞燃期太短，在尚未与空气形成均匀混合气时就开始自燃，以致空气供应不充足，燃烧不完全，排冒黑烟尾气，燃料消耗量反而增加。因而，使用十六烷值适当的柴油才经济合理。

柴油十六烷值的测定方法，是利用标准十六烷值测定机，在标准试验条件下，将试样与一定配比的标准燃料(正十六烷和α-甲基萘或正十六烷和七甲基壬烷)的爆燃倾向进行比较而测定出来的。利用此法测定十六烷值需要精密、贵重的设备和操作熟练的技术人员，且消耗参比燃料和待测油料，是一项耗资耗时的实验。此外，这种方法及测定机虽经人们的不断改进和完善，其测定工况及测量精度得到不断提高，但由于测定程序及操作相当复杂，影响测量精度的因素繁多，从而影响实际测量结果的可靠性。

随着科学技术的发展，国内外许多科研单位都在研究用柴油的物理化学特性，探索测定十六烷值的新方法或将十六烷值与其他特性参数相关联，并得到相应的计算公式。已被广泛采用的计算公式有：

十六烷值CV=29．26-0．1779(t_a／d₂₀)+0．0059(t_a／d₂₀)²

        其中t_a为油品的苯胺点(℃)

        t_a=0．163677×10^-4(t_c+273)^2．29888×d^-4．4018₂₀

        t_c为油品的中沸点(℃)

        d₂₀为油品在20℃时的密度(g／cm³)