精準(zhǔn)測溫為乙醇汽油出庫計量提供依據(jù)

□ 李新強

我國汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模和汽油消費量龐大，汽車尾氣排放污染已成為我國大城市大氣污染主要因素之一。 2004年，為降低原油對外依存度，改善汽車尾氣排放，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，我國政府開始在黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽等地推廣使用乙醇汽油。

推廣使用乙醇汽油對國家能源安全和環(huán)境保護有十分重要的意義。國內(nèi)相關(guān)機構(gòu)在提高乙醇汽油計量準(zhǔn)確度和推廣應(yīng)用方面做了很多研究工作，但對乙醇與車用乙醇汽油調(diào)和組分油（以下簡稱組分油）混合溫度變化鮮有研究。

液體的體積隨著溫度變化發(fā)生改變，乙醇與車用汽油調(diào)和組分汽油混合導(dǎo)致溫度下降，會引起油品體積變小，導(dǎo)致出庫裝車體積計量誤差。油庫發(fā)油計量系統(tǒng)的溫度在線補償是確保油庫質(zhì)量發(fā)油準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。特別是乙醇汽油，如不進行溫度補償，其發(fā)油誤差超過油庫發(fā)油允許誤差，將會增加給企業(yè)造成損失的風(fēng)險。

我國現(xiàn)行乙醇汽油國家標(biāo)準(zhǔn)GB18351-2017中規(guī)定，車用乙醇汽油中乙醇體積含量不大于10%±2%。由于變性燃料乙醇與組分油混合，在不同比例混合時溫度值下降幅度不一致，車用乙醇汽油在線調(diào)和過程出現(xiàn)溫度變化往往會引起計量不準(zhǔn)確。精確測量車用乙醇汽油調(diào)和溫度變化，能夠為乙醇汽油在線調(diào)和溫度補償提供依據(jù)。

目前國內(nèi)車用乙醇汽油經(jīng)銷商在油庫將組分汽油和燃料乙醇分開儲存，管道比例調(diào)和是將組分油通過計算機和調(diào)節(jié)控制設(shè)備，在管線中實現(xiàn)比例調(diào)和。受組分油、燃料乙醇儲存溫度、環(huán)境溫度的影響，在乙醇汽油裝車過程中，燃料乙醇與組分油的溫度存在差異。經(jīng)調(diào)查，遼寧阜新、江蘇宿遷、徐州及廣西柳州、河池、崇左等地區(qū)，在5～35攝氏度范圍內(nèi)，燃料乙醇與組分油的溫度最大差異接近5攝氏度。比熱容與物質(zhì)的組成相關(guān)，組分油隨組分不同，比熱容有差異。乙醇和組分油的比熱容隨溫度變化而不同，在5～35攝氏度范圍不同溫度時，組分油和乙醇比熱容隨著溫度的降低而減小，同時比熱容變化減小，在計算混合溫度時，對結(jié)果影響小。為簡化實驗，筆者對乙醇和組分油不同溫度通過比熱容計算，轉(zhuǎn)化為同一溫度下進行實驗，采用乙醇、組分油常溫（25攝氏度）比熱容進行計算，乙醇比熱容取值2420千焦/（千克·攝氏度），組分油比熱容取值2040千焦/（千克·攝氏度）。

向組分油中添加乙醇，會導(dǎo)致溫度下降。在絕熱條件下，當(dāng)組分油和乙醇充分混合、溫度達到最低點時形成車用乙醇汽油。筆者在實驗室測試分析乙醇和車用汽油調(diào)和組分油在不同溫度下等溫混合后準(zhǔn)確的溫度下降值，隨后在油庫生產(chǎn)中測試應(yīng)用，確認實驗室數(shù)據(jù)可靠性，為解決乙醇汽油出庫計量準(zhǔn)確的問題提供了可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。實驗得出三點結(jié)論：

第一，在油庫乙醇汽油調(diào)和現(xiàn)場，乙醇與組分油一般為非等溫混合，引入比熱容常數(shù)可轉(zhuǎn)換為等溫混合，實驗室僅需測定不同實驗溫度下，乙醇和組分油同等溫度即可。

第二，乙醇與組分油調(diào)和為吸熱反應(yīng)，導(dǎo)致車用乙醇汽油溫度降低。同時，隨著乙醇添加比例增加，溫度下降值增大；混合溫度越高，溫度下降值越大。實驗室測定時，應(yīng)在兩種物質(zhì)充分混合條件下，讀取混合物的最低溫度。

第三，乙醇汽油絕熱條件下等溫混合溫度變化與初始溫度與乙醇濃度有關(guān)。在常壓下，初始溫度5～35攝氏度范圍內(nèi)，乙醇含量在8%～12%時，混合溫度變化范圍為1.679～4.017攝氏度。