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簡(jiǎn)介：

研究表明利用中紅外光譜燃料油分析儀測(cè)定汽油辛烷值對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)辛烷值機(jī)來(lái)說(shuō)是一種高效,、經(jīng)濟(jì)的方法,。而且其他如密度、蒸氣壓,、流程等重要參數(shù)也可一并獲取,，為了提高準(zhǔn)確度，我們假定樣品為實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的汽油組分,。一般汽油主要包含碳?xì)浠衔?、少量的含氧衍生物以及助劑。由流體催化裂化裝置(FCC)生產(chǎn)的裂化汽油樣品含有各種碳?xì)浠衔?，如芳烴,、石腦油、烯烴和烯烴,，以及少量的高沸點(diǎn)碳?xì)浠衔锍煞?。芳烴和支鏈烯烴的辛烷值最高(RON和MON),，而烯烴和環(huán)烷烴的辛烷值處于中等,，烯烴在發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件下易于聚合。

樣品調(diào)整

從催化裂化中試裝置(TU- Wien)獲得的裂解汽油是經(jīng)過(guò)條件處理的主要產(chǎn)品,，已通過(guò)基本單元操作的過(guò)濾,、脫水和蒸餾，且沸點(diǎn)范圍<215℃,。為了測(cè)定輕汽油(沸點(diǎn)< 113°C)和重汽油(113 - 215°C)的辛烷值,，需要進(jìn)一步蒸餾,。

圖1:調(diào)整樣品進(jìn)行測(cè)量

如圖1所示，組分隨其可見(jiàn)顏色而變化,。值得注意的是,，透明的輕餾分，其中包含整個(gè)汽油產(chǎn)品中的苯,。每個(gè)組分有特定碳?xì)浠衔锝M成,，根據(jù)PIONA分析(ASTM)，輕餾分可分為C4至C9烴類-光譜,，而重餾分則包含C6至C11烴類,。由于模糊分離，輕,、重汽油餾分在C6 ~ C9烴類范圍內(nèi)存在重疊區(qū),。每個(gè)餾分的含碳量范圍影響一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分布，因此裂解汽油產(chǎn)品也有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分布,。

測(cè)試

如圖2所示,，利用中紅外光譜燃料油分析儀提供了一個(gè)全自動(dòng)測(cè)量汽油中最重要的成分濃度。大量國(guó)家特定的校準(zhǔn)樣品被存儲(chǔ)在內(nèi)存芯片中,。該分析工具可以在沒(méi)有PC連接的情況下工作,，因此是快速質(zhì)量檢查的理想解決方案。

通過(guò)中紅外光譜燃料油分析儀的泵送模塊,，從每個(gè)組分中自動(dòng)引入一個(gè)確定的樣品體積,。樣品輸入控制系統(tǒng)，保證進(jìn)樣精確,。預(yù)熱10分鐘后,，用正己烷進(jìn)行基本校準(zhǔn)，測(cè)量工具就可以使用了,。僅需要7ml的小樣本量即可對(duì)紅外光譜進(jìn)行精確檢測(cè),。測(cè)定采用快速傅里葉變換(FFT)算法將光譜曲線轉(zhuǎn)換成濃度組合，計(jì)算辛烷值(RON和MON),。

結(jié)果

將不同的植物油(甘油三酯)與標(biāo)準(zhǔn)減壓汽油（VGO）混合,，以指出含氧化合物對(duì)催化裂化裂化汽油餾分辛烷值的影響。汽油餾分的辛烷值(ON)取決于催化裂化原料的生物油/VGO（減壓汽油）比,，如圖3所示,。每個(gè)ON-系列的趨勢(shì)可以用線性回歸來(lái)近似。按照20%質(zhì)量變化增加生物油,，輕組分汽油的辛烷值不斷降低,。而重餾分的辛烷值特征則相反，重質(zhì)汽油餾分比輕質(zhì)汽油餾分具有更高的RON和MON水平。在此基礎(chǔ)上,，用菜籽油代替原油產(chǎn)品VGO（減壓汽油）測(cè)定辛烷值的最大偏差可以測(cè)定,。棕櫚油和大豆油的偏差在計(jì)數(shù)序列中被排在后面。

圖三：不同比例輕組分和重組分汽油的辛烷值

為便于控制,，對(duì)裂解汽油的辛烷值與施韋夏特石化分公司OMV SGS測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)的辛烷值進(jìn)行了比較,。可比較的系列辛烷值在RON和max處出現(xiàn)了大約2個(gè)數(shù)字的偏差,，在MON出現(xiàn)1個(gè)數(shù)字的偏差,。隨著原料中植物油比例的增加，裂解汽油餾分RON值有明顯增大的趨勢(shì),。MON值僅在菜籽油系列試驗(yàn)中有所增加,，而在其他植物油系列試驗(yàn)中，MON值的變化可以忽略不計(jì),。

圖4：數(shù)據(jù)對(duì)比

結(jié)論

中紅外光譜燃料油分析儀的辛烷值與參考標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試引擎測(cè)試的在可接受的偏差范圍內(nèi),。甚至在增加生物油系列的辛烷值變化趨勢(shì)上也具有足夠的準(zhǔn)確性。因此,，該分析儀器適用于不同原料的FCC汽油與植物油含量的辛烷值的快速質(zhì)量檢測(cè),。