2013年乙醇汽油中最佳乙醇比例的研究

      近年来，乙醇汽油作为一种新型的车用燃料，得到了世界各国的高度重视。2005 年全世界生物燃料乙醇产量为30 Mt。我国有9 个省（市）推广使用乙醇汽油，乙醇汽油的消费量约占全国汽油消费量的20%，辽宁全境目前已全部使用乙醇汽油。

      乙醇汽油在使用中也逐渐发现存在着一些问题，如动力性低、尾气排放中部分物质超标、发动机有沉积物、分层等问题。各国在乙醇汽油中乙醇比例上存在很大差异，例如，巴西供应的乙醇汽油有2 种：乙醇汽油（22%无水乙醇+78%汽油）和MEG 燃料（60%无水乙醇+33%甲醇+7%汽油），美国供应乙醇添加比例大于20%的乙醇汽油，我国乙醇汽油中乙醇的含量为9.0％~10.5％。文中通过实验确定了乙醇汽油中乙醇比例的最佳值。

      1 实验方法

      相关市场调研报告请见中企顾问网发布的《2013-2018年中国乙醇汽油市场运行态势及投资战略咨询报告》

      研究发现，乙醇汽油在含水量达到一定比例时会发生分层现象。使用相分离温度表征乙醇汽油的最低分层温度，相分离温度越低，表明乙醇汽油越不易发生相分离，即使用性能越好。参照ASTM D6422—99 进行该实验相分离温度的测定，实验过程共包括11 个步骤。

      （1）取10 mL 容量瓶若干，按照乙醇、水、汽油、添加剂的顺序配制一定比例的混合溶液，摇晃均匀后静置10 min，观察现象，静置后分层的记录为“-”，表示室温下分层，并记录室温温度（如果室温低于20 ℃，应先将混合溶液升温，然后进行测定）。

      （2） 将未在室温下分层的溶液摇匀后倒入测试管， 插上低温温度计， 按照 ASTM D 6422—99 的方法进行测定。

      （3）将测试管放入低温恒温反应浴。低温恒温反应浴从室温降到-10 ℃，测定测试管中样品的温度。从室温开始测定。

      （4）以2 ℃为间隔，将测试管从低温恒温反应浴中取出，震荡5~10 s，用蘸过异丙醇的湿毛巾擦拭测试管表面，以除去凝结物，在5 s 之内在光亮的背景下观测样品。控制测试管中样品的降温速度不超过2 ℃/min。

      （5）如果测试样品没有出现相分离，或者相分离温度并没有低于-50 ℃，把测试管放回低温恒温反应浴中。如果测试样品出现了相分离现象，则记录温度，之后做第（10）步。如果测试样品在-50 ℃没有出现相分离现象，则记录相分离温度为<-50 ℃。

      （6） 如果测试样品达到了0 ℃仍没有发生相分离， 则将低温恒温反应浴的温度设置为-25 ℃，重复第（4）、（5）步。

      （7）当样品达到-15 ℃而没有出现相分离现象，将低温恒温反应浴温度设置为-40 ℃，重复第（4）、（5）步。

      （8）当样品达到-25 ℃而没有出现相分离现象，将低温恒温反应浴温度设置为-50 ℃，重复第（4）、（5）步。

      （9）当样品达到-40 ℃而没有出现相分离现象，将低温恒温反应浴温度设置为-60 ℃，重复第（4）、（5）步，直到样品达到-50 ℃。

      （10）使样品在室温下升温，并且每升高 2 ℃便强烈震荡样品，仔细观察，记录下相分离现象消失所对应的温度。将冷却温度与升温温度相加取平均值就是要测定的相分离温度。

      （11）记录相分离温度，并做重复性实验，保证测定的准确度。

      2 实验结果与讨论

90# 汽油空白（不加添加剂）相分离温度

      注：* 表示20 ℃以上发生相分离

      从表1 可以看出，当乙醇汽油乙醇比例达到15%（E15）时，在水含量0.5%情况下，相分离温度可达到-34 ℃；而当乙醇含量达到20%（E20）时，在水含量为0.8%时，相分离温度可达到-28 ℃。这是美国、巴西等国乙醇汽油中乙醇含量一般均高于20%的原因。