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      汽油的安定性

      時間:2019-08-26 16:27:31  來源:  閱讀次數: 復制分享 我要評論

      汽油在常溫和液相條件下抵抗氧化的能力稱為汽油的氧化安定性,簡稱安定性。汽油在貯存和使用過程中會出現顏色變深,生成粘稠狀沉淀物的現象,這是汽油安定性不好的表現。
      安定性不好的汽油,在儲存和輸送過程中容易發生氧化反應,生成膠質,使汽油的顏色變深,甚至會產生沉淀。例如,在油箱、濾網、汽化器中形成粘稠的膠狀物,嚴重時會影響供油;沉積在火花塞上的膠質在高溫下會形成積炭而引起短路;沉積在進、排氣閥門上會結焦,導致閥門關閉不嚴;沉積在氣缸蓋和活塞上將形成積炭,造成氣缸散熱不良、溫度升高,以致增大爆震燃燒的傾向。
      汽油中的不安定組分是汽油變質的根本原因。
       
      汽油中的不安定組分主要有:
      烯烴,特別是共軛二烯烴和帶芳環的烯烴以及元素硫、硫化氫、硫醇系化合物和苯硫酚、吡咯及其同系化合物等非烴類化合物。
      不同加工工藝生產的汽油組分差異較大,其安定性也不同。直餾汽油、加氫精制汽油、重整汽油幾乎不含烯烴,非烴類化合物也很少,故安定性較好。而催化裂化汽油、熱裂化汽油和焦化汽油中含有較多烯烴和少量二烯烴,也含有較多非烴類化合物,故安定性較差。
       
      烯烴和芳烴
      烯烴和芳烴是汽油中辛烷值的主要貢獻者,但是由于烯烴的化學活性高,會通過蒸發排放造成光化學污染;同時,烯烴易在發動機進氣系統和燃燒室形成沉積物。芳烴也可增加發動機進氣系統和燃燒室沉積物的形成,并促使CO、HC排放增加,尤其是增加苯的排放。因此,在汽油標準中對芳烴和烯烴都有嚴格限值。
      除不飽和烴外,汽油中的含硫化合物,特別是硫酚和硫醇,也能促進膠質的生成,含氮化合物的存在也會導致膠質的生成,使汽油在與空氣接觸中顏色變紅變深,甚至產生膠狀沉淀物。
      直餾汽油餾分不含不飽和烴,所以它的安定性很好;而二次加工生成的汽油餾分(如裂化汽油等)由于含有大量不飽和烴以及其他非烴化合物,其安定性就較差。
      外界條件對汽油安定性的影響
      汽油的變質除與其本身的化學組成密切相關外,還和許多外界條件有關,例如溫度、金屬表面的作用、與空氣接觸面積的大小等。
      (1)溫度
      溫度對汽油的氧化變質有顯著的影響。在較高的溫度下,汽油的氧化速度加快,誘導期縮短,生成膠質的傾向增大。實驗表明,儲存溫度每增高10℃,汽油中膠質生成的速度約加快2.4~2.6倍。
      (2)  金屬表面的作用
      汽油在儲存、運輸和使用過程中不可避免地要和不同的金屬表面接觸。實驗證明,汽油在金屬表面的作用下,不僅顏色易變深,而且膠質的增長也加快。在各種
      金屬中,銅的影響最大,它可該汽油試樣的誘導期降低75%,其他的金屬如鐵、鋅、鋁和錫等也都能使汽油的安定性降低 。
       
      評定汽油安定性的指標
      評定汽油安定性的指標有:實際膠質和誘導期。
      實際膠質,按照GB/T 8019測定。
      指在150℃溫度下,用熱空氣吹過汽油表面使它蒸發至干,所留下的棕色或黃色的殘余物。實際膠質是以100mL試油中所得殘余物的質量(mg)來表示的。它一般是用來表明汽油在進氣管道及進氣閥上可能生成沉積物的傾向。
      我國車用汽油的實際膠質要求不大于5 mg/100mL。
      誘導期,按照GB/T8018測定
      把一定量油樣放入標準的鋼筒中,充入氧氣至0.7MPa壓力,然后放入100℃水中。氧化初期,由于反應速度很慢,耗氧較少,氧壓基本不變。經過一定時間后,氧化反應加速,耗氧量顯著增大,氧壓也就明顯下降。從油樣放入100℃的水中開始到氧壓明顯下降所經歷的時間稱為誘導期,以分鐘表示。
       
      實際膠質
      實際膠質是用于評定汽油安定性,判斷汽油在發動機中生成膠質的傾向,判斷汽油能否使用和能否繼續儲存的重要指標。
      當加入的汽油實際膠質過高時,會在燃燒過程中產生膠質、積炭。在油箱、濾網、化油器中形成粘稠的膠狀物,嚴重時會堵塞噴油嘴,中斷供油。沉積在火花塞上的膠質沉渣,在高溫下形成積炭引起短路。在進氣、排氣門上結焦,會導致氣門關閉不嚴,甚至卡住氣門使之完全失靈。沉積在汽缸蓋、汽缸壁和活塞上的積炭,會導致發動機散熱不良,產生表面燃燒或爆震現象,降低發動機功率,增加耗油量。嚴重時冷熱車均出現發動機異響,怠速抖動,動力嚴重不足,甚至發動機無法啟動。今年5月發生在海南的問題汽油損壞豐田、別克等品牌汽車的事件就是一個典型例證,經檢驗發現導致車輛損壞的主要原因正是汽油的實際膠質嚴重超標。
      高溫、陽光暴曬、金屬催化、空氣氧化都會加速汽油的氧化,促進膠質的生成。因此,汽油在貯存和使用過程中應采取避光、降溫、降低貯罐中氧濃度和采用非金屬涂層等措施。
       
      誘導期
      誘導期是在加速氧化條件下評定汽油安定性的指標之一。它表示車用汽油在貯存時氧化并生成膠質的傾向。
      通常認為,汽油的誘導期越長,其生成膠質的傾向越小,抗氧化安定性越好。
      但并非所有汽油都這樣,不同化學組成的汽油發生氧化形成膠質的過程差別很大。有的汽油形成膠質的過程以吸氧的氧化反應為主,其誘導期可反映油品的貯存安定性。但有的汽油形成膠質的過程以縮合和聚合反應為主,其誘導期就不能真實地反映油品的貯存安定性。
      只有誘導期不小于480min,同時實際膠質不大于5 mg/100mL的汽油才有良好的儲存安定性。

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