汽油馏程测定的影响因素浅析

黄凯

（中国石化安庆石化公司质管中心，安徽安庆 246001）

汽油是由多种烃类及少数烃类衍生物组成的复杂混合物，测定其馏程可以针对性地判断出石油产品中各组分的组成和含量关系,例如汽油中轻质组分的含量可以通过测定汽油的馏程来判断,尤其影响以汽油作为燃料的发动机的启动难易程度。汽油在发动机中的启动性能，取决于汽油的初馏点和10%蒸发温度，如10%蒸发温度过高，对于冬季严寒地区使用这种汽油时，汽车就难以启动。汽油的50%蒸发温度说明了汽油在发动机中的加速性能。若50%蒸发温度过高，当发动机由低速骤然变为高速而需要加大油门增加进油量时，燃料就会来不及气化完全，使燃烧不完全、不充分，甚至燃烧不起来，发动机就不能发挥功率，达不到所需的效果和要求。50%点温度对发动机的启动，预热也会产生较大的影响。蒸发温度和干点说明了汽油在发动机中蒸发完全的程度。这个温度过高，说明汽油重质组分过多，其结果是直接降低发动机的功率和经济性。目前汽油馏程主要用GB/T 6536-2010标准方法进行测定[1]，卫功友等[2-6]从样品前处理、加热速率、温度探头位置等因素进行讨论，对行业内馏程测定起到一定的促进作用。本文着重从影响汽油馏程分析的六个因素进行分析讨论，期望能够减小汽油馏程测定的误差，对指导馏程分析有着重要的意义。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

德国Herzog PAC公司全自动常压蒸馏仪，配备PAC蒸馏烧瓶（125 mL)，铂-100温度探头，量筒(100 mL)，冷凝管捅条。

1.2 实验方法

按照GB/T 6536-2010标准方法要求，将100 mL的汽油样品，在实验条件下对其进行蒸馏，观察温度计的读数和冷凝体积，并做好记录。为了更好地观测和对比，本文选用了10%、50%以及90%三个蒸发温度数据进行分析。

2 结果与讨论

2.1 仪器设备及附件的影响

2.1.1 冷却系统的影响

制冷系统应保持良好的工作状态，实际工作中经常会忽略对冷浴液位的检查，从而在蒸馏过程中导致回收体积、各个回收点的温度读数偏高。

2.1.2 捅条的影响

捅条要有足够的强度，不至于在操作中被拉断。如果有残留物遗留在冷凝管内,会使流速不能按要求控制，甚至堵塞,严重影响回收体积的判断。

2.1.3 蒸馏烧瓶

应按规定选用规格大小型号符合要求的蒸馏烧瓶，蒸馏烧瓶要洁净、干燥、无破损。

2.1.4 蒸馏烧瓶支板的选择

按照GB/T 6536-2010规定，蒸馏烧瓶要安装38 mm孔径的陶瓷支板，主要是通过支板孔径大小来控制蒸馏烧瓶下面来自热源加热面的受热效率，一方面由于油品组分的轻重不同，确保油品以一定的升温速率升温，使油品在规定时间内能够沸腾并达到应有的蒸馏速度；另一方面又要保证在最后被蒸馏的油品表面应高于加热面。由于油品在沸腾的过程中，液体和蒸汽的温度虽然是处在不断加热的情况下，但是其热量全部用来使液体分子变为气体分子，故从而使升温过程中不会造成过热。

2.2 取样量

在一定温度、压力下，通过控制变量法对不同取样量进行对比分析，数据如表1所示。

表1 取样量对实验结果的影响

通过表1可见，当取样量减小为98 mL时，10%蒸发温度和90%蒸发温度变化不大，但是50%蒸发温度从97℃增高到99℃，增幅为2℃；取样量增加到102 mL时，对10%温度影响不大，但50%蒸发温度降低了约1.3℃，90%蒸发温度降低更明显，约为2℃；因此，取样量的不准确对馏程的测定结果有一定的影响，取样量越大，50%和90%蒸发温度越低，取样量越小，50%和90%蒸发温度越高。

2.3 铂-100温度探头的安装位置

实验中将铂-10温度探头插入橡胶塞中，使橡胶塞与盛有样品的蒸馏烧瓶口紧密连接，并使温度探头位于瓶颈的中心，温度探头铂丝的上端应与蒸馏烧瓶支管内壁底部的最高点齐平。通过控制变量，对温度探头铂丝的上端与蒸馏烧瓶支管内壁底部的安装位置不同进行对比试验，判断其对馏程的影响［3］，数据如表2所示。

表2 温度计的安装对实验结果的影响

通过表2可见，温度探头铂丝的上端比标准位置偏高，所测得的温度均比规定条件下所测温度偏低；温度探头铂丝的上端比标准位置偏低，所测得的温度均比规定条件下所测温度偏高。因此，温度计的安装位置对馏程测定也有一定影响。

2.4 环境温度

为考查样品温度对测定结果的影响，对样品在不同温度下进行对比试验，高温样品为28℃，环境温度为22℃，低温样品为7℃，对比数据如表3所示。

通过表3可知，当样品温度高于环境温度，对10%、50%和90%蒸发温度没有显著影响；样品温度低于环境温度时，对10%、50%和90%蒸发温度也没有显著的影响。因此，样品取样温度与环境温度的高低对汽油馏程影响不大。

表3 环境温度与样品温度不同对测定结果的影响

2.5 升温速度

在一定压力、温度下，通过改变初馏点以后的蒸馏速度进行对比实验，数据如表4所示。

表4 升温速度对实验结果的影响

由表4可以看出，流出速度小于4 mL/min时，蒸发温度比规定流速时的温度测定值偏低；流出速度大于5 mL/min，蒸发温度比规定流速时的温度测定值偏高。因此，升温速度的快慢，对数据有一定影响，控制在4～5 mL/min之间较为合适。

2.6 大气压

大气压力对油品的气化有一定影响，对同一油品进行控制变量法，在不同大气压下进行对比实验，如表5所示。

表5 大气压对实验结果影响

通过表5可知，对同一油品在不同大气压下进行分析测定，所得的分析测定结果也存在一定的偏差，从而带来分析测定误差。油品馏程的分析测定，其标准值是根据国家标准规定在一定大气压(标准大气压力)下流出的温度，为了减小试验结果的误差，对于高于或低于规定大气压力范围时，则需进行大气压修正。

3 结论

综上所述，仪器设备及附件必须严格按照方法要求进行配置，取样量的大小对结果有一定影响。取样量偏多，蒸发温度偏低；取样量偏少，蒸发温度偏高。温度探头必须安装在正确的位置，偏离会带来结果的偏差。升温速度和大气压对结果也会造成影响，但样品温度对结果影响不显著。因此，在实际操作中，必须依据标准步骤，规范操作，全面严格按照试验条件和方法进行分析测定，才能提高油品馏程测定的准确度。