原标题：燃料油品的调合及计算方法及航空汽油的调合
燃料油品调合的目的是将生产装置所得到的产品，按照国家计划的安排，将两种或两种以上油品添加剂(或不加添加剂)调合在一起，达到某一石油产品的质量指标。
(一)燃料油性质指标的调整计算
调合比例的计算方法有两类：
1、可加性的质量的调合比计算酸度、酸值、残炭、灰分、馏程、硫含量、胶质、比重等为可加性质量指标，在计算此类性质的调合比时，可按下式计算。
GA=(X-XB)/(XA-XB)*100% (18－1)
式中GA——混合油中A种油的含量，%
X——混合油的有关规格指标数值；
XA——A种油的有关规格指标数值；
XB——B种油的有关规格指标数值，
而GB = 100 – GA，%。 GB——混合油中B种油的含量
〔例1〕某一汽油的酸度测得为4.2毫克KOH/100毫升，不符合汽油规格指标的要求，又另一汽油的酸度测得为2.6毫克KOH/100毫升，比规格要求指标为低，将此两种汽油按一定比例混合，调合后的混合油的酸度按GB484－75应为3毫克KOH/100毫升，求此两种汽油在混合油中的比例
解： 3－2.6
依式(18－1) GA＝ 4.2－2.6 ×100％
＝ 25％
GB＝ 100％-25％
＝ 75％
混合油中一种汽油占25％，另一种汽油占75％。
〔例2〕今有一罐70 车用汽油10％馏出温度为84℃，而规格要求70 汽油10％馏出温度不高于79℃,现用一批10％馏出温度为68℃的同牌 的汽油来调整，使其达到规格的要求，求调合比。
解：首先测定这两种汽油的镏程，得知前者馏出温度为79℃时馏出8％，而后者馏出温度为79℃时馏出为26％，则依式(18－1)得：
10－8
GA＝ 26－8 ×100％
＝11％
GB＝100％－11％
＝89％
混合汽油中第二种汽油占11％，第一种汽油占89％。
若调整50%、90％等馏出温度时，可按〔例2〕的方法调整，但不适于对初馏点和终馏点调整。
〔例3〕有两罐汽油，第一罐汽油的辛烷值为56，欲配成辛烷值为70的汽油，求两种汽油的混合比。
解：依式(18－1)
70－56
GA＝ 76－56 ×100％
＝70％
在调合汽油中，第一种汽油占70％，第二种汽油占30％。
按可加性原则计算得的混合油辛烷值，与实际所得的辛烷值有误差，高辛烷值组分在调合汽油中的比例愈大，误差愈大。
汽油组分的辛烷值与生产装置所用原料、催化剂、加工方案、工艺条件诸因素有关，因此，为了调合的准确性，必须对各加工装置的汽油辛烷值进行定期或不定期的测定，特别是当装置改变生产方案时应随时测定。
2、不可加性的质量的调合比计算闪点、凝固点、粘度等为不可加性的质量指点，在调合时无固定的通用公式进行计算。
下面介绍闪点的调合计算和凝固点的调合计算。
(1)闪点的调合计算，混合油的闪点按式(18－2)和(18－3)估计： I混＝I1V1＋I2V2＋?????＋InVn (18－2)
式中I混———n个油品混合后的闪点指数；
I1、I2?????In ———各油品的闪点指数；
V1、V2 ????Vn——各油品的体积百分数。
4345.2
1gI=－6.1188＋ T＋383 (18—3)
式中：I——油品的闪点指数；
T——油品的闪点，℉。将华氏温标换算成摄氏温标后，将式(18—3)制成表18—2。
利用式(18—2)和表18—2来计算调合后油品的闪点。
〔例4〕现有闪点为60℃的柴油馏分50米3,需要调入多少闪点为80℃的柴油馏分，才能使混合后的柴油的闪点达到68℃。
解：设调入闪点为80℃的柴油馏分为X米3，则:
50 X
V1 = 50＋X V2 = 50＋X
由表18—2查得：I 80 ＝45.123
I 68 ＝92.64
把数据代入式(18—2)得：
50 X
92.64＝154.67(50＋X )＋45.123(50＋X )
X = 60.3米3.
此法在生产中使用，误差不超过2℃。
(2)柴油凝固点调合计算
一般柴油(不包括某些专用柴油)都用数种柴油组分调合而成。由于我国原油大多属石蜡基原油，柴油的十六烷值较高，燃烧性能较好，但含蜡多时，凝固点高，因此，柴油调合过程中常把凝固点作为主要指标。轻柴油的凝固点可以用计算图进行近似的测算。计算图如19—3所示。用法如下：
根据各调合组分的凝固点和恩氏蒸馏50％馏出温度查图，得到各组分的调合指数；将各组分的调合百分比(重)与各组分的调合指数相乘并相加，即得到混合油的调合指数；将各组分的调合百分比(重)与各组分的50％馏出温度并相加，即得到混合油的50％馏出温度；根据以上得到的混合油的调合指数和50％馏出温度查图，可得到混合物的凝固点。
〔例5〕已知组分油：直馏轻柴油25％，凝固点5℃，50％馏出温度280℃；热裂化轻柴油40％，凝固点－10℃，50％馏出温度270℃；催化轻柴油35％，凝固点－15℃，50％馏出温度290℃；求调合油的凝固点。
解：按上述计算步骤将计算结果列附表如下：解：按上述计算步骤将计算结果列附表如下：
组分油
百分比％(重)
凝固
点℃
50％馏出温度，℃
调合指数
百分比与调合指数之积
百分比与50％
馏出温度之积,℃
直馏轻柴油
25
5
280
39
9.75
70
热裂轻柴油
40
-10
270
13
5.2
108.5
催化轻柴油
35
-15
290
7
2.45
101.5
调合油
－
－
280
17.4
17.4
280
调合油的调合指数为17.4，调合油50％馏出温度280℃，查图18－3得到凝固点-3℃，即为调合油的凝固点。
(二)航空汽油的调合
在航空汽油中调入的高辛烷值组分有异戊烷、工业异戊烷以及乙基苯、异丙基苯等。异构烷多用来提高航空汽油的辛烷值，芳香烃则用来提高航空汽油的品度值。
在调合时，必须经过调合试验来确定各组分的调合比例。
(三)燃料油品调合工艺方法
燃料油品调合工艺方法较简单，主要是用泵将需要调合的多种油品按比例从组分贮罐中抽出，打入调合罐中，再用泵自调合罐中抽出送回，经过多次的循环操作，即可将各种油品混对均匀。
表18－3为生产航空汽油的调合比的实例。
牌
RH-95/130
RH-100/130
基础油生产
方法
二段移动床催化裂化
流化裂化裂化－加氢精制
两端移动床催化裂化
流动床催化裂化①
原料
轻柴油
减压馏分油
轻柴油
重柴油
基础油辛烷值
78
69
78
80
调合比例％(重)
基础油工业异辛烷异丙基苯间、
对二甲苯
异戊烷
75～65
15～20
10
—
2～5
44.8
40
—
15.2
—
62
20
13
—
5
57.5
30
—
10
2.5
加铅后抗爆性
加铅量克/公斤
辛烷值
马达法
品度值
2.9～3.1
＞95
130
3.29
98
130
2.9～3.1
＞100
130
3.2
100
130
===============================================
对于甲醇掺入汽油必须汪意以下技术问题
(1)自溶；(2)怕水；(3)挥发损失；(4)稳定差；(5)助溶剂成本高；(6)金属腐蚀；(7)闪点低；
一、关于甲醇汽油的互溶问题
甲醇与汽油的互溶主要受：①温度，②水分，③烃组分，④助溶原料，四个因素的影响。
1，温度的影响
在常压，28℃时，改变加入量和低加入量，甲醇在汽油中分成现象不严重。甲醇加入量在30%~45%汽油中，其相对溶解的温度较高。为了使在较低的温度下使甲醇在汽油中互溶，且稳定性好，贮存和使用方便，必须加入助溶剂，防止分层现象。
甲醇分子中含有一个羟基，是极性化合物。甲醇分子与水分子之间能以氢链互相缔合，表现出很强的亲水特性。甲醇含碳量少，亲水性愈强。但甲醇的亲油性强于亲水性，甲醇分子羟基中的氢原子比其它氢原子更活波，而导致整个羟基都很活波，因此甲醇与水即刻互溶。而汽油是碳氢化合物呈弱极性。在环境温度范围内，甲醇与汽油不能以任意比例混合。特别是有水的存在下，会出现两液分层，上层为富烃层，下层为富醇层。为解决这一问题，必须添加某些高碳醇，减少两液的分层的发生。甲醇的蒸发潜热大，在蒸发时混合气温度的降低大于汽油，给汽车冷启动带来困难。醇燃料冷启动性差和加速性能差等缺点。
2、水分的影响
水破坏甲醇与汽油的互溶，或使互溶温度升高，70#汽油加0.5%的水会使甲醇汽油的互溶温度升高27.5℃.相分离区域扩大。水比甲醇的极性更强，不能和汽油相溶。微量的水和甲醇相互缔合，破坏了甲醇与汽油的溶解。水密度较大，很容易和汽油分层，固必须控制水在混合液中的含量，水必须在3％以内。甲醇与汽油掺烧，当甲醇浓度大时，存在互溶性问题。甲醇燃料冷启动性能差和加速性能差等缺点。
3、烃液的影响
由于汽油中的芳烃容易被极性分子甲醇诱导极化，能够促进甲醇在汽油或汽油在甲醇中的相互溶解，导致甲醇与高标 汽油的互相溶解加强，使互溶向低温区移动，使混合燃烧的温度变宽，这样使用高标 汽油时，可以少加助燃剂。也就相当于增加了甲醇的量。
4、助溶剂的影响
为了使甲醇-汽油的互溶温度低，扩大混合燃料的环境使用温度，除了选芳香烃含量高的轻烃和严格控制水含量外，选择助溶剂也是重要的工作。根据有机溶液的相似相溶原理选高碳醇类物质作助溶剂。如YDS中极性基团(-OH)和非极性基团异丁基CH2CH(CH3)2。(-OH)溶于醇中，异丁基溶于油中。这种作用与含有极性和非极性有机团的表面活性的作用原理相似。原则上讲随碳原子数的增加其助溶效果增加。且异构醇要比正构醇的助溶效果好，选用醇化合物的价格较低。
以上影响甲醇与汽油互溶的四个因素，即温度、水份、烃组分、助溶，综合研究。以求得很好的混溶效果。
二、关于甲醇汽油怕水的问题
三、关于挥发损失
四、稳定差
五、助溶剂成本高
六、金属腐蚀
由于醇中有机酸的作用，会加剧对金属和非金属材料的腐蚀，防腐剂的作用主要是借助强极性基团吸附于金属、橡胶材料的表面，并且借助亲油基的非极性长侧链形成防护膜，从而阻止水合物与金属、橡胶件接触，隔离了甲醇向橡胶内部渗透，减少了对金属的腐蚀和橡胶的溶胀作用。对金属有腐蚀作用，对油泵要求进口耐腐泵，使用专用润滑油，在燃料中加抑制剂抚腐等技术措。
七、闪点低
闪点改进剂配制方法：主要有Ｔ３０１、溴化石蜡、磷酸脂、促进剂等组成。首先进行原料分析，把Ｔ３０１、溴化石蜡、磷酸脂作出它们的分解度，来判断它的选择油料的闪点温度和用量，再将它们混合溶解搅拌１小时，加入促进剂，再搅拌１小时均匀即可。生产温度掌握在６０℃，最后过滤。
这种闪点改进剂的出现解决了油料存在着闪点低，质量不合格的问题。该种产品无毒、无味、无污染。
由于甲醇等的16烷值都小于10，只适合于点燃式发动机。
八、橡胶溶胀等问题。
对橡胶皮革有溶涨作用，会使塑料提早老化，在橡胶密封件上应尽量改为硅氟橡胶。
此外，发动机使用甲醇燃料，会产生有毒的醛类排放。甲醇对人体有微毒性。通过综合性多方面着手，才能使甲醇汽、柴油很好燃烧。=============================================================
添加剂的选择
1、从化学的角度讲，烷烃的燃烧主要是C-C链断裂的分解反应，伴随的C-H链断裂以及异构化取代反应。直链烷转化为环状烃(环化)以及由直链烃环状转化为芳烃(芳构化)等反应。我们在汽油中添加甲醇的同时，添加某些物质，使醇汽混合液中芳烃被极性分子诱导极化，或对芳香物取代反应(芳物化)。发动机靠汽油蒸汽和空气的混合物在缸内燃烧而做功的。电火花燃后，火焰以15～20m/s的速度向四周传播，使各处都燃烧：如果一些地方的蒸汽往往在发火前，突然一齐燃烧产生爆炸(爆燃)此时火焰传播速度达1500～2000m/s,产生的波在缸内壁上和活塞之间来回反射，产生爆震损坏汽缸，为减少燃料的爆震程度，须提高辛烷值，方法是添加抗震剂。
比如，选择甲基权丁基醚(MTBE)会使汽油本身的辛烷值从56.6、猛升到80.5(加10%的MTBE)。而且甲基叔丁基醚与汽油互渗、与水不发生分离、对金属、橡胶、塑料件没有腐蚀性。一般加入量控制在10%以内，加多了会引起负效。
甲基叔丁醚与汽油互溶后，长期贮存不会分层。(MTBE)中，氧含量18.15%，氢含量为 13.72%，碳含量为 68.15%，其H/C=2.37、C/H=5.015。
甲醇 RON(106-112) MON(90-92 抗爆指数(98-102)
粗笨 RON (102 ) MON (80 ) 抗爆指数(95)
甲基权丁基醚 RON(120 )MON(100)抗爆指数(110)
异丁醇 RON(107) 加苯调整RON的值，芳烃要限制。
含芳烃(30-40)%与甲醇的互溶临界温度明显降低。
CMT[甲醇环戊二烯三羰基锰]，也可以提高其辛烷值。该物含[锰]26.7%，[碳]47%[氢]2.45%熔点77℃加0.12‰，可使直馏汽油从40提高到60。
二茂铁[铁]＜200ppm，100℃时升华。沸点249℃，熔点172℃。起到：①节能硝烟，②抗暴，③提高燃速，④提高辛烷值。
汽油+0.016～0.033g/L，再加0.05～0.1g/L的乙酸丁酯。为了降低甲醛加入0.1%(T)，同时也提高辛烷值4.5～6%。
叔丁醇C4H10O无色结晶与水共沸，水溶解度2.6/g。
辛丁醇C4H10O与水溶解度7.7～7.8g。C=4与汽油的碳接近，掺入后明显降低分层、温度，提高互溶度，作为柴油与甲醇间助溶的必加物。
茂金属的应用，为我们常温常压条件下，改善醇汽油燃料中的芳烃结构变化起了很大作用。近年来发展很快(如钛、锆、铪)或烯土金属元素和至少一个环二烯或环戊二烯衍生物，作为配体组成的一类金属配合物。都有其很高的活性。
2、醇汽油的冷起动和气阻问题
环境温度高时发生气阻，温度低时发生冷启动困难，进气管结冰。燃料在内燃机供油系统中，在高的环境温度时，燃料蒸发，产生气泡，阻塞部分通路，致使供油量减少，导致发动机转速下降或停机。
甲醇和汽油混合，甲醇能和汽油的碳氢化合物形成低沸点共沸物，使得混合燃料的挥发性增加。因此，应先调低基础燃料的饱和蒸汽压。
甲醇气化潜热大，低温蒸汽压低，发动机在环境温度时，燃料的蒸发量难以达到可燃低极限，不能启动较大的气化潜热。使燃料进气管的温度下降。燃料蒸发量小，使混合燃料气在气缸的分布不均匀，导致功率下降，纯甲醇的最低启动温度为5℃。因此掺入挥发性高的醚，轻烃等。以提高燃料的饱和蒸汽压，达到混合液的可燃极限，实现低温启动。
甲醇的蒸气压比汽油低，甲醇蒸气压为239mmHg。汽油为(362～775)㎜Hg。甲醇沸点也低，只有64.5℃，而汽油的初馏点一般为40～60℃。汽油中最易产生气阻的是从初馏点至80℃左右的低沸点部分。当环境温度达到28～30℃时，在运转的汽油机其燃油的温度实际上已达到60～80℃甚至更高。此时前端汽油几乎处于沸腾状态，即气化状态。而掺入的甲醇几乎全部混合在油中的低沸点部分。即加入到前端汽油的行列，这就起到加剧汽油机的气阻的作用。
由于气泡具有可压缩性，输油泵的泵油作用易被油路中气温吸收，从而阻滞甚至断绝了供油。这种情况在高原(低气压)和南方盛夏时(环境温度高)更容易发生。混醇汽油的蒸气压比纯汽油高20%。这即是优点，又是缺点。优点在于增加了燃料的挥发性，从而有利于启动和发动机的加速。这对汽车的变速换挡灵敏方便有利。
【低温冷起动困难】甲醇的潜热比汽油高2.25倍。(72#无铅汽油的潜热为0.335Mj/㎏,甲醇的潜热为1.088 Mj/㎏)。在冬季或寒区汽油机进气管内的混醇汽油难以全部气化(气化要吸收进气管壁和管中空气的足够热量)，从而有一部分燃料呈液态沿管壁流动。这就使多缸汽油机各缸混合气密度不均匀，至使整个发动机的冷启动困难。在-15℃时，汽油可以顺利启动。用M15醇汽油工作时，压缩比从原来的6.95提高到7.4，并优选量孔后，用样可以顺利启动，若不添加助燃剂，甲醇汽油不能在-15℃时顺利启动。
甲醇的蒸气压值，在相同的温度下，介于汽油与柴油的蒸气压之间。防止气阻与改善冷启动之间这对矛盾，冬季醇汽油蒸气压应高，夏季蒸气压应低。因此，在冬季，不了提高甲醇燃料车的启动性能可以加入挥发性高的醚-轻烃，以达到燃料的饱和蒸气压，达到混合气的可燃极限，实现在-15℃~20℃下启动。再就是增加一套独立的启动燃料系统，使用汽油、丙烷、醚等高挥发性燃料先启动。使发动机计温后，再切换甲醇燃料。或电加热进气管等方法。
3.甲醇汽油的幸烷值
汽油是烃液碳氢化合物，是非极性分子，而甲醇是极性化合物。大量甲醇的加入，会改变烃液的性质。芳烃含量高的汽油，能够促进甲醇在汽油或汽油在甲醇中的互相溶解。甲醇对烃液中的芳烃诱导极化。其中，引起混合液的辛烷值高。目前的燃用测定汽油辛烷值的方法，来测定甲醇汽油混合液的辛烷值其值偏大。
对同一族烃类来说，分子量愈小，或者说其沸点愈低，则辛烷值愈高；则分子量大小相近地同族烃类，支化度越高、分子结构越紧凑，则辛烷值越高。对不同族烃类来说，它们各自的辛烷值大致按芳烃、环烷、烯烃及环烷烃的顺序递减。烃族组成及单体结构与辛烷值的具体关系如下：
1)、链烷烃
(1)、直链烷随碳数增加、辛烷值快速降低，例如正丁烷MON=89.6，RON=93.8，而正辛烷的MON及RON均为零。
(2)、支链烷烃的支化度愈高，则辛烷值愈高。例如同为八碳烷烃，i…C08的辛烷值为负值，2-甲基庚烷MON=23.1，RON=20.7；2，3-二甲基乙烷MON=78.9，MON=71.3；2，3，4-三甲基戊烷MON=RON=100。
(3)、对于同样支化度的链烷则支链愈接近分子的中心，即分子越紧凑辛烷值愈高。例如，2-甲基庚烷MON=23.1，RON=20.7；3-甲基庚烷MON=35.0，RON=26.8，3-乙基已烷MON=52.4，RON=33.5。
2)烯烃
同样随着碳数的增加，直链烯的辛烷值下降，随支化度提高而增加。对于支化度及碳数相同的分子，双链越接近分子的中心，辛烷值愈高。例如1-庚烯MON=50.7，RON=54.5，而3-庚烯(反)MON=79.3，RON=89.8
3)环
(1)随着环数增大辛烷值减少。
除环丙烷外，辛烷值随环上侧链增长而降低，如甲基环已烷MON=71.1，RON=74.8，乙基环已烷MON=40.8，RON=45.6。
(2)在侧链上导入支链可以改善辛烷值，取代基愈不对称愈密集辛烷值愈高，如1，1-二甲基环戊烷MON=89.3，RON=92.3，1，3二甲基环戊烷(顺)MON=73.1，RON=79.2。
4)芳烃
在汽油沸程范围内的芳烃值都很高，研究法辛烷值都在100以上，马达法辛烷值都在90以上，但在苯环上导入直链将使辛烷值降低。直链越长，降低越多。如甲苯，MON=100.3，RON=105.8；正丁基苯MON=94.5，RON=100.4。对于二取代烃，则按下述顺序降低：1.3>1，4>1.2；对三取代芳烃，对称性越好，辛烷值越高，如1，3，5-三甲苯MON=106，1，2，3-三甲苯MON=100.06。
第39题、汽油蒸汽压对辛烷值有什么影响/p>
汽油中丁烷含量直接影响汽油的蒸汽压。汽油的MON及RON 均随着蒸汽压的升高而增加，其中RON增加的幅度更为显著。丁烷不仅本身具有高的RON和MON，而且有高的调和辛烷值。汽油蒸汽压每增加10千帕，RON可增加0.9。
第40题、燃烧的化学反应式有哪些/p>
碳的燃烧： C+O2→CO2 2C+O2→2CO
氢的燃烧： 2H2+O2→2H2O
燃料中硫也能燃烧： S+O2→SO2
(ＲＯＮ二研究法辛烷；ＭＯＮ二马达法辛烷值)
辛烷值是一定的，但如果发动机的最大压缩比不准确，在没有达到发动机燃／空比的发动机中可能引起爆震或自燃。混合气在汽缸中自燃会造成活塞在上止点时的能量损失。发动机的压缩比趋向于增加，为了避免爆震的发生，这就需要提供高辛烷值的汽油。
决定发动机特性的因素有很多种，每一种的操作都有严格要求。燃油的特性对发动机也至关重要，为了解决不同性能发动机对燃油的要求，规定了两种发动机的辛烷值法。即研究法辛烷值(ＲＯＮ或Ｆ１)，是发动机在一般的工况下测定的，马达法辛烷值(ＭＯＮ或２)是发动机在高转速高负荷的工况下测定的， 道的实际上辛烷值是ＲＯＮ和ＭＯＮ的平均值，即为ＭＯＮ＋ＲＯＮ／２。
两种辛烷值的测定都是在单一的汽缸体中进行的，并都使之满足各自的标准，测试的方法是在可变压缩比的发动机中，将测试ＲＯＮ和ＭＯＮ发动机的转速(ＲＰＭ)和压缩比一直增加，直到其发生爆震。ＲＯＮ的发动机转速设置为６０0rpm，ＭＯＮ的设置为９００rpm。ＭＯＮ和ＲＯＮ主要取决于汽油的组成。
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