车用乙醇汽油(E5)发油稳定性研究

方 健 曾勇昭

〔中国石化广西石油分公司 广西南宁 530000〕

作为石油能源的补充,车用乙醇汽油相较于车用汽油具有绿色、环保、可再生的特点,既改善了汽车燃油的质量,又减轻了燃油对环境的污染[1-4]。车用乙醇汽油具有较高的环保经济性。通过在汽油中添加乙醇代替MTBE(甲基叔丁基醚)达到减轻车用汽油对环境污染的效果。目前车用乙醇汽油乙醇的添加体积分数为10%±2%,然而随着《GB 22030-2017车用乙醇汽油调合组分油》标准的发布,降低了辛烷值的指标要求以及变性燃料乙醇价格的上涨,将乙醇体积分数调整为5%不失为一个可行的方向。

国内车用乙醇汽油调合工艺有多种。目前较为常用的调合方式主要有两种,分别是油罐调合和管道比例调合[5]。油罐调合是将组分油与变性燃料乙醇分别按比例输送至储罐内,再通过罐内的侧向搅拌器搅拌1 h调合。调合时按先加入组分油后加入变性燃料乙醇的工艺顺序。由于组分油的挥发性能比较好,容易使罐内油气浓度变大,从而减小爆炸的危险性。然而,这种调合方式对于变性燃料乙醇的比例要求较高,储运周期在4～5 d,否则油品易在罐中分层。管道比例调合是将组分油与变性燃料乙醇通过计算机、批控仪和电液阀等设备在管线中实现比例调合。这种方式组分油与变性燃料乙醇以9：1的比例经过发油调合管道同时被送至罐车,调合比例由计算机和预制设备精确控制。调合的效果好,合格率高,避免了一些中间环节,降低了水进入车用乙醇汽油的可能性,减少了油气挥发损耗量。

本文基于4座油库进行车用乙醇汽油(E5)的管道比例调合稳定性试验及分析,旨在为同行开展相关试验分析提供参考。

1 试验概况和试验设备

此次开展的92号车用乙醇汽油(E5)调合试验在广西石油分公司甲、乙、丙和丁油库同时进行。试验过程中,分别采用手工法、中红外燃油分析仪、气相色谱和流量计走表数差等四种方法检测和计算92号车用乙醇汽油(E5)调合后的乙醇含量,同时对调合现场的温度、组分油密度和变性燃料乙醇密度进行记录,确保每次调合试验的数据准确有效。为了不浪费燃油的循环利用,在调合试验完成后,通过再次给罐车内的车用乙醇汽油补充一定量的变性燃料乙醇,使油罐车内车用乙醇汽油的乙醇含量符合《GB 18351-2017车用乙醇汽油(E10)》现行车用乙醇汽油(E10)国家标准要求后再运送至加油站销售。

本试验主要设备为广西甲、乙、丙、丁4座油库的发油装置,4座油库92号车用乙醇汽油(E10)发油货位均采用下装式,均设置2个发油货位,可同时装发两辆油品运输车。下装式的发油工艺比喷溅式装车鹤管油气损失量小2～3倍,同时它能更好地避免雨水进入罐车影响车用乙醇汽油质量。发油设备的配置如表1～4所示。

表1 甲油库发油配置

表2 乙油库发油系统配置

表3 丙油库发油系统配置

表4 丁油库发油系统配置

2 试验结果与分析

本次试验共记录到124车/次的92号车用乙醇汽油(E5)调合试验,平均温度23.55 ℃,车用乙醇汽油调合组分油平均密度0.744 kg/m3,变性燃料乙醇平均密度0.791 kg/m3;色谱试验中的乙醇体积分数平均值为4.69%,流量计走表数差平均值为4.98%,中红外仪测得乙醇体积分数平均值为4.87%,手工法测得乙醇体积分数平均值为4.92%。

4座油库质检室只有一台中红外仪的检测数据,手工检测车用乙醇汽油中的乙醇含量数据误差较大。因此,主要以色谱检测数据和流量计走表数进行分析。

2.1 色谱测得数据分析

在4座油库开展的124车/次92号车用乙醇汽油(E5)调合试验数据中,色谱测得的最小乙醇体积分数4.25%,甲油库测得。最大乙醇体积分数5.30%,乙油库测得。各油库的体积分数平均值及平均偏差、标准偏差如表5所示,平均值4.69 %,平均偏差为0.095,标准偏差为0.024。

表5 气相色谱数据分析

参考《NB/SH/T0663-2014汽油中醇类和醚类含量的测定 气相色谱法》15.1.2再现性计算中得出各次试验之间的允许误差为体积分数±0.56%,4座油库所测得的平均数据之差均在范围之内。因此,本次在中国石化销售股份有限公司广西石油分公司开展的92号车用乙醇汽油(E5)调合试验有效。

2.2 流量计走表数数据分析

在4座油库开展124车/次92号车用乙醇汽油(E5)调合试验的流量表计数数据中,最小乙醇体积分数为3.96%,最大乙醇体积分数为5.87%,在甲油库测得。各油库的体积分数平均值及平均偏差、标准偏差如表6所示,平均值4.98%,平均偏差为0.000 3,标准偏差为0.000 1。

表6 流量计走表数据分析

根据4座油库开展的92号车用乙醇汽油(E5)调合试验流量计走表数计算分析,它们与真值的误差范围分别是-0.07,0.05,-0.06,0。其中,负差的有两座油库,分别是甲油库和丙油库,乙油库为正差油库,丁油库误差为0。

3 结束语

车用乙醇汽油(E5)调合试验及分析结果：

(1)通过此次在中国石化广西石油分公司开展的92号车用乙醇汽油(E5)调合试验,各油库质检室所测得的乙醇含量色谱结果均小于流量计走表数计算结果。

(2)4座油库测得车用乙醇汽油(E5)乙醇体积分数范围在4.25%～5.30%之间,将(E5)乙醇体积分数范围控制在5.0%±1.0%,即4.0%～6.0%之内,各油库的车用乙醇汽油调合工艺都能够满足该条件。因此,若采用管线比例调合方式进行乙醇汽油调合,建议车用乙醇汽油(E5)乙醇体积分数质量指标在5.0%±1.0%。