一種汽油調製方法與流程
2023-06-03 01:54:11 2
本發明屬於石油化工新能源領域。具體地講，本發明涉及一種汽油調製方法。
背景技術：
隨著環保要求的日益嚴格，低油耗、高效率的增壓汽油發動機、缸內直噴發動機是目前汽油機的發展趨勢，各汽車公司的缸內直噴發動機陸續推出。目前缸內直噴發動機正處於開發試驗階段，面臨著燃油稀釋率偏高（燃燒不完全的燃油組分隨著燃燒氣體通過活塞環竄入曲軸箱機油中，使機油濃度降低，燃油稀釋率偏高即指機油濃度偏低）的問題，特別是在針對缸墊、缸蓋、缸體考核的熱衝擊試驗或深度熱衝擊試驗中，因為試驗溫度變化大，機油中的燃油難以快速蒸發，造成高燃油稀釋率（大於10%）問題更加突出。如果燃油稀釋問題不解決，可能會導致發動機的虛假失效模式，如拉缸、過度磨損、軸瓦抱死、連杆斷裂、氣門斷裂等等，大大增加開發成本。目前市場上銷售的汽油，只有蒸發曲線T50<120度，T90<190度的要求，因此蒸發性能散差很大。部分市售燃油的T70超過120度，即有大量的重組分在燃燒室中難以完全燃燒，從活塞環竄入曲軸箱，形成燃油稀釋；而油底殼機油溫度往往低於120度，則此燃油稀釋組分難以快速蒸發而長時間滯留在機油中，導致機油的燃油稀釋率偏高，嚴重時稀釋率可高達10~15%，發動機長時間在這種條件下運行會導致拉缸、過度磨損、軸瓦抱死、連杆斷裂等。從而，本領域迫切需要一種可以降低燃油稀釋率的汽油調製方法。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種汽油調製方法，以克服目前汽油在缸內直噴汽油發動機全負荷運行或低溫環境下運行時燃油稀釋率偏高（高於10%）的問題。本發明所要解決的技術技術問題可以通過以下技術方案得到解決：一種汽油調製方法，其包括如下步驟：a)通過試驗得到市購汽油、石腦油、芳烴油的實際燃油蒸餾曲線；b)設定一定體積蒸發率所對應的期望溫度值或範圍；c)根據步驟a)中獲得的市購汽油的實際燃油蒸餾曲線和步驟b)中設定的期望溫度計算出該一定體積蒸發率下需提高或降低的溫度，並根據石腦油與芳烴油在該體積蒸發率所對應的溫度，預估出需添加的石腦油或芳烴油質量百分比；d)根據步驟c)預估出的需添加的石腦油或芳烴油質量百分比將石腦油或芳烴油加入上述市購汽油中；e）測試步驟d）獲得調製汽油的燃油蒸餾曲線，如果該一定體積蒸發率所對應的溫度接近設定的期望值或落在設定的期望值範圍內，則結束調製，否則進行步驟f）；f）用獲得的調製汽油的燃油蒸餾曲線代替步驟a)中獲得的市購汽油的實際燃油蒸餾曲線再進行步驟c）-e）。本發明方法可用於控制汽油的燃油稀釋率。更特別地，本發明方法可改變目前市購汽油的燃油稀釋率偏高的問題。本發明的發明人已經發現採用本發明方法對市購汽油進行調製後，汽油的T90（使90％質量以上汽油蒸發的溫度）僅110度，在發動機試驗時活塞環竄氣中的未燃燒汽油組分大大降低，且極少量的燃燒不完全組分可以在機油中快速蒸發，大大降低了燃油稀釋率。用本發明方法調製的汽油可在缸內直噴發動機的熱衝擊、深度熱衝擊試驗上獲得較理想的效果。附圖說明參照附圖，本發明的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是：這些附圖僅僅用於舉例說明本發明的技術方案，而並非意在對本發明的保護範圍構成限制，其中：圖1是示例的現有汽油的實際蒸餾曲線；圖2是示例的石腦油和芳烴油的實際蒸餾曲線；圖3是示例的調製後汽油的實際蒸餾曲線。具體實施方法本發明是這樣實現的：採用目前可市購的汽油、石腦油、芳烴油，通過試驗獲取汽油、石腦油、芳烴油蒸餾曲線，然後設定一定體積蒸發率所對應的期望溫度值或範圍，計算出該體積蒸發率下需要提高或降低的溫度，根據石腦油與芳烴油在該體積蒸發率所對應的溫度，預估出需添加的石腦油或芳烴油質量百分比；然後根據預估出的需添加的石腦油或芳烴油質量百分比將石腦油或芳烴油加入上述市購汽油中。可再進行測試來以驗證該一定體積蒸發率所對應的溫度是否接近設定的期望值或落在設定的期望值範圍內，如果該一定體積蒸發率所對應的溫度接近設定的期望值或落在設定的期望值範圍內，則結束調製，否則再進行預估和添加步驟。在一個實施方案中，本發明的汽油調製方法包括如下步驟：a)通過試驗得到市購汽油、石腦油、芳烴油的實際燃油蒸餾曲線；b)設定一定體積蒸發率所對應的期望溫度值或範圍；c)根據步驟a)中獲得的市購汽油的實際燃油蒸餾曲線和步驟b)中設定的期望溫度計算出該一定體積蒸發率下需提高或降低的溫度，並根據石腦油與芳烴油在該體積蒸發率所對應的溫度，預估出需添加的石腦油或芳烴油質量百分比；d)根據步驟c)預估出的需添加的石腦油或芳烴油質量百分比將石腦油或芳烴油加入上述市購汽油中；e）測試步驟d）獲得調製汽油的燃油蒸餾曲線，如果該一定體積蒸發率所對應的溫度接近設定的期望溫度值或落在設定的期望溫度值範圍內，則結束調製，否則進行步驟f）；f）用獲得的調製汽油的燃油蒸餾曲線代替步驟a)中獲得的市購汽油的實際燃油蒸餾曲線再進行步驟c）-e）。其中步驟a)和步驟b)的次序不受限定。在一個實施方案中，步驟a)在步驟b)之前進行。在另一實施方案中，步驟a)在步驟b)之後進行。所述接近設定的期望溫度值是指在設定的期望溫度值的±5℃範圍內，優選在設定的期望溫度值的±3℃範圍內，更優選在設定的期望溫度值的±1℃範圍內。本發明中所述的石腦油和芳烴油都是可市購的。在本發明方法的一個實施方案中，步驟d)所得汽油的T90不高於110℃。以下採用實施例並結合附圖對本發明進行說明，但本發明的範圍不局限於此。實施例實施例1取市購97號汽油、石腦油（採用南京聯美化工有限公司6號石腦油和120號石腦油按照1：1比例配置的混合物）、芳烴油（採用南京聯美化工有限公司二甲苯和甲苯按照1：1配置的混合物），按照GB/T6536-2010標準即石油產品常壓蒸餾特性測定法，通過蒸餾儀測得如圖1所示的燃油實際蒸餾曲線和如圖2所示的石腦油和芳烴油蒸餾曲線，本實施例中關注汽油T90（使90％質量以上汽油蒸發）的溫度。設定理想的T90範圍為100-120℃。根據設定的理想的T90範圍與圖1中T90的數值差，計算出各體積蒸發率下需要提高或降低的溫度，如下表所示：上偏差指在一定體積蒸發率（本實施例中為90%）下,該汽油的實際蒸餾溫度與理想蒸餾溫度的上限之差；下偏差指在該一定體積蒸發率下該汽油蒸餾溫度與理想蒸餾溫度的下限之差，若下偏差為正、上偏差為負，則說明該蒸餾曲線處於理想蒸餾曲線範圍。在本實施例中關注汽油T90（使90％質量以上汽油蒸發）的溫度。為使T90的溫度至少降低40攝氏度，但不超過60攝氏度，根據石腦油與芳烴油在90%體積蒸發率對應的溫度，預估出需添加芳烴油質量百分比；根據現有汽油的重量計算需添加的芳烴油的量，將芳烴油加入上述市購汽油中。對調製後的汽油再進行測試，若蒸餾曲線達到要求，調製結束。若蒸餾曲線沒達到需求，再預估需要添加的石腦油或芳烴油質量百分比，根據現有汽油的重量計算需添加的石腦油或芳烴油的量，將石腦油或芳烴油加入上述市購汽油中。最終獲得滿足需求的燃油蒸餾曲線。如圖3所示，該汽油T90（使90%質量以上汽油蒸發）僅110度，在發動機試驗時未燃燒的汽油90%以上都可以蒸發，大大降低了燃油稀釋率。下表中列出了調製前後汽油主要成分。調製前後汽油主要成分對比如下：名稱單位97號基礎汽油調製後汽油溶劑洗膠質含量mg/100ml2.60.8溶劑未洗膠質含量mg/100ml2.6<0.5硫含量mg/kg146.7苯含量%0.20.04芳烴含量%34.336.4烯烴含量%21.310.9氧含量%1.182.67甲醇含量%<0.10.36錳含量g/L<0.0003<0.00025鐵含量g/L<0.0020.0023雖然已經展現和討論了本發明的一些方面，但是本領域內的技術人員應該意識到，可以在不背離本發明原理和精神的條件下對上述方面進行改變，因此本發明的範圍將由權利要求以及等同的內容所限定。