汽油的氧化安定性測定

郭洪強

【摘要】汽油能夠在室溫和液相中抵抗大氣（或氧氣）的作用，同時保持其性能不發(fā)生永久性變化的能力被稱為氧化穩(wěn)定性。在汽油的貯存和使用過程中，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)汽油顏色變深，導(dǎo)致沉積物較重。汽油的誘導(dǎo)期越短，安定性越差，膠凝速度越快，儲存的時間也越短。提高汽油的安定性，除改變汽油的組成外，還可以在汽油中加入酚或胺型抗氧化劑和金屬鈍化劑等。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定汽油的誘導(dǎo)期不小于486分鐘。

【關(guān)鍵詞】汽油 氧化安定性 誘導(dǎo)期法

1、實驗部分

2.1 實驗原理

本方法適用于適用于車用乙醇汽油調(diào)和組分油、車用汽油、車用乙醇汽油等產(chǎn)品，也適用加速氧化條件下汽油氧化安定性的測定。試樣在氧彈中氧化。在150℃～250℃條件下，氧彈先充氧氣至690kpa～750kpa，然后在980℃～1020℃條件下加熱，按規(guī)定的時間間隔連續(xù)記錄壓力，直至達到轉(zhuǎn)折點為止。達到轉(zhuǎn)折點所需要的時間是在試驗溫度下的測量的誘導(dǎo)期，根據(jù)記錄算出100℃時的誘導(dǎo)期。轉(zhuǎn)折點為壓力一時間曲線上的一點，在這點之前的15分鐘，壓力降達到14kpa，在這點之后的15分鐘壓力降不小于14kpa，這一點即為轉(zhuǎn)折點。誘導(dǎo)期為從氧彈被置于1000℃到轉(zhuǎn)折點之間所經(jīng)過的時間，以分鐘表示。

實驗計算公式如下：

當(dāng)試驗溫度高于10000時，試樣100090時的誘導(dǎo)期t（min）按式（1）計算：

t=t₁[1+0.101（ta-100）]………………………（1）

當(dāng)試驗溫度低于1009CH}，試樣100090時的誘導(dǎo)期t（min）按式（2）計算：

t=t₂/[1+0.101（100-tb）]………………………（2）

t——試樣1000℃時的誘導(dǎo)期，單位為分（min）;

t₁、t₂——試驗溫度下的實測誘導(dǎo)期，單位為分（min）;

ta——當(dāng)試驗溫度高于1000℃時，用ta表示試驗溫度，單位為攝氏度（℃）;

tb——當(dāng)試驗溫度低于1000℃時，用tb表示試驗溫度，單位為攝氏度（℃）;

2.2 實驗步驟

（1）保證氧彈和汽油樣品的溫度在150℃～250℃之間，把玻璃樣品瓶放入氧彈中，將汽油試樣倒人清潔干燥的100mL量筒中，再用洗耳球和50mL定量移液管加入50mL汽油試樣，誤差不超正負(fù)1mL。蓋上瓶蓋，關(guān)閉氧彈，緩慢的充人氧氣至氧彈內(nèi)的壓力達到690kpa-705kpao為了沖走氧彈內(nèi)原有的空氣，要讓氧彈內(nèi)的氣體慢慢放出，然后再次充人氧氣，當(dāng)氧彈內(nèi)的壓力達700kpa時停止充氣，然后觀察氧彈壓力泄漏情況。開始時由于氧氣在試樣中的溶解作用而有可能觀察到的快速的壓力降（一般情況下不大于40kpa）可以不予考慮。在10min內(nèi)若是壓力降如果不超過7kpa，可認(rèn)為不泄漏，可繼續(xù)后面的操作。

（2）機械攪拌，然后將含有樣品的氧彈放人沸騰的水浴中，要小心避免搖動并記錄此時浸人液體浴的時間作為試驗的開始時間，液體浴的溫度要保持恒定（980℃-1020℃）。在試驗過程中按時觀察溫度，并且計算平均溫度，精確到0.10℃，作為本次試驗的試驗溫度。連續(xù)記錄氧彈內(nèi)的壓力或每隔15min記錄一次壓力讀數(shù)。如果開始15min內(nèi)穩(wěn)定壓力降超過14kpa，則本次試驗作廢，反之繼續(xù)進行試驗，直到達到轉(zhuǎn)折點，即在這點之前的15min壓力降達到了14kpa，在這點之后的15min壓力降不小于14kpa。另外，當(dāng)試驗超過了相應(yīng)的觀察時間，可以根據(jù)需要停止本次試驗。如果試驗區(qū)域的大氣壓長期低于101.3kpa，可以往水浴中加入高沸點的乙二醇等液體，使液體浴的溫度維持在980℃-1020℃之間。

（3）將氧彈放置于液體浴中，認(rèn)真觀察并記錄轉(zhuǎn)折點時的時間，將該時間作為試驗的實測誘導(dǎo)期。

（4）將氧彈從液體中取出來，在空氣或溫度不高于350`0的水中冷卻到接近室溫，然后通過連接氧彈的管線慢慢的釋放掉氧彈內(nèi)的壓力（不能超過345kpa/min），清洗氧彈及樣品瓶。

（5）取不同的汽油樣品重復(fù)進行以上的操作

2、結(jié)果與討論

我們分別取市場上常用的中石油和中石化的92#和95#汽油按照上述的步驟進行測定，取完試樣后接著進行測定汾別用A1、A2、A3分別便表示這3種汽油。我們從試驗數(shù)據(jù)中選取了幾個有代表性的數(shù)據(jù)制成表格：

通過觀察表1試驗過程中的數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)直到480min轉(zhuǎn)折點還沒有出現(xiàn)，通過計算平均溫度100.40℃，因為100.40C高于1000℃，所以通過式（1）計算1000℃時的誘導(dǎo)期，因為600min時轉(zhuǎn)折點都沒有出現(xiàn)，所以1000C時的誘導(dǎo)期計算結(jié)果表示為>480min，符合使用標(biāo)準(zhǔn)，合格。

3、結(jié)論

（1）市場上這四種常用的汽油通過誘導(dǎo)期法對其進行氧化安定性的測定，測定結(jié)果皆符合國家的使用標(biāo)準(zhǔn)，都大于480min，說明我們平常使用的這兩個公司的汽油在氧化安定性這方面是值得我們信賴的。

（2）汽油的氧化速率隨環(huán)境溫度的升高而升高。當(dāng)環(huán)境溫度低于150℃時，汽油氧化生膠的進程變得很慢;當(dāng)環(huán)境溫度高于150C時，汽油氧化生膠的速度逐漸加快。

（3）空氣與油面的接觸面大小及液面上的空氣變換強度對汽油的安定性有著較大影響。當(dāng)空氣與汽油液面接觸面大且變換強度大，汽油的氧化變質(zhì)速度就會加快。

參考文獻：

[1]GB/T 514，2005石油產(chǎn)品試驗用玻璃液體溫度計技術(shù)條件。

[2]GB/T 4750，石油液體手工取樣法。

[3]GB/T 20878，2007不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學(xué)成分。