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化工置理
2013年第7期
正构醇作助溶剂对甲醇一汽油体系相稳定性的作用分析
吴鹏飞(东南大学成贤学院)
摘要:随着我国对石油资源的需求量不断增大,我国石油资源情务量目益减少,所用原油常需从国外大量进口。为缓解能源危机问题,利用甲醇这一石油代替品仍可实现良好经济价值,同时还能够越到减少污染物排放、保护环境的作用。在这一景下,甲酶一汽油体系相的稳定性就成为重要研究课题之一。本文通过实验,分析正构醇作为助落剂时对甲醇一汽油体系相稳定性的作用,探导保持甲醇一汽油体系相稳定性的有利条件。
关键调:甲醇一汽油体系相稳定性正构醇助溶剂作用
随着低碳经济与节能环保理念日益深人人心,在能源储备
总量日益紧缺的背景下,人们对甲醇-汽油这一车用燃料替代物产生了浓厚兴趣。甲醇具有和汽油相似的能料性能,其主要生产原料是价康而易得的煤,整个生产过程较为简便而成熟,可使我国对煤资源的利用率大幅提升。另外,甲醇在使用中可以充分燃烧,释效的CO、NOX、HC比汽油燃料低,对环境保护工作极为有利,因此是理想的车用替代燃料,
一、甲醇一汽油体系相稳定性间题
对甲醇-汽油燃料进行大范围市场推广还需解决诸多技术性问题。因为甲醇和汽油之间存在极性差异,在低温稳定相上存在较大间题,导致其储存过程中与使用时的安全性不能得到有效保证,因此,对甲醇-汽油体系相稳定性加以有效解决是将之大范围推广的关键环节。目前在对这一间题进行解决时,有效方法之一就是将助溶剂添加到甲醇-汽油体系中,利用助溶剂使液体与液体或液体与固体间的界面张力有效降低,从而保证整个体系的稳定。
二、甲醇一汽油体系助溶剂的选用
在甲醇-汽油体系中,所用助溶剂通常包括以下几种类型:芳香族化合物类、低碳杂醇类、非离子表面活性剂类、酮类、脂肪烃类、醛类、天然油脂得生物类、脂肪酸类与高级醇类等。由于甲醇一汽油体系在有水存在时,对于相分离的抵抗性能相对较弱,因此要在常温状态下实现甲醇、水和汽油的相互溶解,所用的助溶剂必须既能够和甲醇或水进行相互作用,同时文具有类似于汽油的性质,从而使甲醇-汽油体系的容水能力大幅提高。而正构醇完全符合这些条件,但目前对其作为甲醇-汽油体系相稳定性助溶剂的研究还不多见,因此,本文选择正构醇作为助溶剂,对其作用规律进行探讨。
三、实验分析过程 1、配制甲醇-汽油体系
准备好相关实验设备及试剂,采用93#汽油展开实验。保持具塞试管的干燥洁净,对试管进行缩号,注人一定比例的甲醇,其比例分别为15%30%,35%、50%、65%和85%,加人适量正构醇作为助溶剂,之后向各试管中加人93并汽油,匀后将试管进行1min的振荡处理,制成不同系列的甲醇-汽油,分别记为 M15、M30、M35、M50、M65、M85,将各试管密封备用,
所用正构醇均为分析纯级别的正构醇,包括乙醇、丙醇、丁
醇、戊醇、已醇、庚醇、辛醇和癸醇。 2、反应实验
通过水浴为各试管内容物创建温度但定的低温反应条件,在-25C至40C温度范围之内将温度逐渐降低。在一定温度节点
上保持2-3min,将试管取出后进行2-3s振荡,如果体系仍保持澄清,则继续对温度进行调节,重新进行测试,直至在某一温度节点时,经上述处理后原本澄清的体系有混浊现象出现,这时将该温度节点记录下来,此即甲醇-汽油体系分离的温度。对正构
醇用量和体系相分离的温度之间的关系进行相应曲线绘制。四、实验结采分析
通过对实验结果绘图可知,不同正构醇作助溶剂,对不同的甲醇-汽油体系相稳定性具有不同的作用。不同助溶剂对作用情况如下:(1)M15体系。不同正构醇对M15体系相稳定性作用效果为:戊醇>醇>丁醇>辛醇>资醇>乙醇>内醇>已醇。(2)M30体系。不同正构醇对M30体系相稳定性作用效果为:已醇>庚醇>辛醇>炎醇>丁醇>戊醇>内醇>乙醇。(3)M35体系。不同正构醇对 M35体系相稳定性作用效果为:资醇>辛醇>庚醇>已醇>戊醇>丁醇>内醇>乙醇。(4)M50体系,不同正构醇对M50体系相稳定性作用效果为:辛醇>胰醇>资醇>已醇>戊醇>丁醇>内醇>乙醇,(5) M65体系。不同正构醇对M65体系相稳定性作用效果为:奖醇> 戊醇>庚醇>已醇>辛醇>丁醇>内醇>乙醇。(6)M85体系。在M85 体系中,各正构醇对这一体系相稳定性的作用较为类似,其中乙醇与丙醇效果相对较差,其他作用效果都相同。
五、正构醇作为助溶剂对甲醇一汽油体系相稳定性的作用总结
(1)通过对实验结果进行分析可知,突醇对甲醇-汽油体系相稳定性作用最为有效,但同时在溶解度上存在一定间题,在相分离温度较低时,癸醇会以白色累状沉淀形式析出。
(2)正构醇碳链长度在很大程度上会影响其对甲醇-汽油体系相稳定性的助溶效果,在某一比例的甲醇-汽油体系中,均对应有最佳的正构醇碳数,且甲醇比例在变化时会对相应最佳碳数造成影响。如碳链过短或者过长,都会对正构醇助溶效果造成影响。
(3)对于同一种正构醇而言,其在甲醇-汽油体系中占据的比例也会对甲醇-汽油体系相稳定作用造成影响。,在同一正构醇
各甲醇-汽油体系相稳定作用从强到弱为:M85>M15>M65>
中
M35>M30>M50 参考文献:
[1]张洁,杨程程,等.正构醇对甲醇一直馆汽油体系相稳定的影响规律研究[J].石油炼制与化工,2012,43(11):1619
[2]杨程程.甲醇-汽油多相体系移定性及清净性研究[D].西安;西安石油大学,2012
[3]周瑞,黄凤林,倪炳华,甲醇汽油的稳定性能研究[]西安文理学院学报(自然科学版),2008,14(1):9-11
作者:吴鹏飞;籍贯:江苏常州;大学名称:东南大学成贤学院;专业:化学工程与工艺;出生年月:1990.09.30