蒸汽压论文.doc

1、绪论1.1 发展代用燃料的背景和意义石油是一种重要的战略资源,它在当今社会的发展过程中,起着十分重要的作用，是经济发展的主要支柱能源。但是又是不可再生资源，自1973年世界范围内出现第一次石油危机以来，人们逐渐意识到寻找合适的代用燃料的迫切性和必要性，并作了大量工作。当前，随着石油资源的日渐短缺，原油价格上涨和环保要求日益苛刻，更增加了寻找合适的代用燃料的必要性。有资料指出，推广车用代替燃料是解决和改善汽车排放污染的有效途径，发展车用替代燃料是实现汽车工业持续发展的途径之一1。对于我国而言，自1993年再次成为石油净进口过以来，随着经济的高速发展，我国对石油的要求不断增加，而受国内资源条件的限制，只能依靠原油进口。国家发改委能源所，中国地质科学院，中国工程学院以及中国石油天然气总公司对我国2010年的是由销售量进行了估计,认为基本消费量在2.74亿吨,预计中国在20052020年的石油产量将在1.82.1亿吨，每年的缺口为0.71.8亿吨，大量依靠进口将成为定局2。石油短缺问题已成为制约我国经济发展,应县国家安全的战略瓶颈。因此,寻找合适的代用燃料，对我国更觉有特殊的意义。此外，开展代用燃料的研究，还可以扩大战时的燃料来源，丰富油料应急代用方案，提高油料后勤保障能力，进而提高车辆装备的战场机动和生存能力，从而为我国的经济发展提供了强有力的保障。 在众多的汽车燃料的开发研究中,醇类燃料是替代石油燃料中的新希望,其中甲醇燃料成为首选。醇类燃料属于可再生、清洁型能源,但由于技术问题,目前使用的是 E20乙醇汽油 含 20%乙醇)和 M10(汽油中含 10%甲醇)、M15 (汽油中含 15%甲醇)甲醇汽油。甲醇汽油在欧美 度超过 3800元/吨。随着化工行业景气高峰期的离发达国家已全面推广使用。我国也已经开始引进和推广甲醇汽油,并已被纳入 “十一五”规划，我国是少油富煤的国家,如何充分利用丰富的煤炭资源来生产液体燃料以补充石油供给,是21世纪我国能源安全战略的重大议题3。1. 2甲醇汽油的使用优势 1.2.1 甲醇汽油使用性能优势甲醇汽油在某些使用性能上比车用汽油具有优势: (1)甲醇作为增氧剂。可增强助燃效果，促进燃料充分燃烧，提高燃料的燃烧效率。 (2)甲醇作为抗爆剂。如甲醇按l5( v/v)掺配于汽油中，即M15，可使燃料的研究法辛烧值(RON)提高7 (3)降低尾气有害物排放。由于燃料燃烧充分，可使汽车尾气中的CO、HC、NO 等有害物排放比燃用纯汽油平均降低达30 左右。 (4)甲醇作为溶剂。能溶解汽油油箱及油路系统中的沉积物，具有良好的油路疏通和清洁作用。 (5)甲醇原料丰富。甲醇可从煤炭、天然气或生物质中制取，我国拥有丰富的煤炭和生物质资源，开发利用醇类燃料符合我国国情，可以减少对石油能源的依赖。 (6)无需改变发动机结构。使用M15甲醇汽油时，与目前在用发动机技术具有良好的匹配性，无需改变发动机结构可保持正常运行。 (7)经济上具有优势。目前，甲醇的单位价格平均只有车用汽油的13，所以，使用甲醇汽油在经济上具有竞争力。1.2.2 甲醇汽油对其他车用能源的优势：甲醇汽油在某些使用性能上对其他车用能源的优势：（1）天然气难于运输，只能在有气的地区使用，不能普及全国城乡，天然气要低温高压缩成液体，供输系统投资大，投资是醇类供应站的1O倍以上。只为少数城市用车，难能组织汽车的大量生产和降低成本。 （2）用粮食制取乙醇作为车用燃料是一种消化陈粮的短期做法，乙醇价格太高，普及使用乙醇汽油需国家大量的财政补贴，同时乙醇汽油损伤油箱和化油器，影响汽车使用寿命。（3）蓄电池汽车续驶里程只有100公里，只能在城市中使用。1.3本文研究的主要内容本文用甲醇，半成品催化重整汽油及多种助溶剂为原料，首先找出适合甲醇和催化重整汽油相互溶解的助溶剂，再将半成品催化重整汽油及半成品催化重整汽油的前90%馏分，分别以不同比例与甲醇在加入适量助溶剂或自然状态下使他们相互溶解，然后对配置出的多组试验样品进行饱和蒸汽压实验。对于不同比例的试验样品所得数据进行综合分析，得出在不同比例下催化重整汽油对甲醇汽油的启动性能影响。2实验部分2.1实验药品 工业甲醇，催化重整汽油，催化重整汽油的前90%馏分，助溶剂（已在多种助溶剂中选出的最佳助溶剂）。2.2实验仪器SYD-8017（雷德法）石油产品蒸汽压仪器。 恒温冷冻设备、分析天平（称量至0.1mg）、微量进样器、蒸馏装置、移液管、量筒及其他仪器等。2.3实验方法与步骤2.3.1饱和蒸汽压实验（雷德法）将装有01式样的容器从冷却浴中取出，开封检查液体容积应为容器的7080%，当液体容积符合要求时立即开封，剧烈摇荡后，放回冷却浴至少2min。将开口的汽油室和式样转移的链接装置完全浸入冷却水浴中。放置10min以上，使汽油室和连接装置均达到01。将空气室和压力表清洗干净以后，将压力表链接在空气室上。将空气室浸入37.80.1的水浴中，使水浴的液面高出空气室顶部至少25，并保持10min以上，汽油室充满试样之前不要将空气室从浴中取出。图1 SYD-8017（雷德法）石油产品蒸汽压仪器实验的各项准备工作完成以后，将冷却的试样容器从冷却浴中取出，开盖，插入经冷却的试样转移连接装置和空气管。将经冷却的汽油室尽快的放空，放在试样转移连接装置的试样转移管上，将整个装置很快倒置，最后汽油室应保持直立位置，试样转移管应延伸到离汽油室底部6处。试样充满汽油室直至溢出，取出移液管，向试验台轻轻地叩击汽油室以保持试样不含气泡。快速连接好汽油室与空气室将装好的蒸汽压测定器倒置，使试样从汽油室进入空气室，在与测定器长轴平行的方向剧烈摇动。将测定器浸入温度为37.80.1的水浴中，测定器应稍微倾斜，以便使汽油室与空气室的连接处刚好位于水面下，并且仔细的检查连接处是否漏气和漏油，如未发现漏气或漏油，则把测定器浸在浴中，使水浴的液面高出空气室顶部25。在整个实验过程中，观察仪器是否漏气和漏油，任何时候发现漏气和漏油现象则舍弃试样，用新试样重做实验。安装好的蒸汽压测定器浸入水浴5min后，轻轻敲击压力表，并观察读书。将测定器从水域中取出，倒转剧烈的摇荡，重新放回水浴，完成这个操作时间越短越好，以避免测定器的冷却。为保证达到平衡状态，重复整个操作至少五次，每次间隔至少2min。直至最后两个读书相等。完成这一系列操作后，读出最后恒定的表压。记录这个压力为试样的“未修正的蒸汽压”。然后立即卸下压力表，除去压力表内的液体，用水银压差计对读书进行校对，校对后的值为雷德蒸汽压。3实验数据及分析3.1饱和蒸汽压实验（雷德法） 本实验数据在表1和表2所示。表1 重整汽油及其与甲醇混合物的饱和蒸汽压项目重整汽油饱和蒸汽压，kPa70.258.567.544.665.5表2 重整汽油前90%馏分及其与甲醇混合物的饱和蒸汽压项目 VVIVIIVIII前90%重整汽油馏分饱和蒸汽压，kPa89.686.164.244.582.7 在向重整汽油中加入少量甲醇时会使混合物饱和蒸汽压有小幅度升高，随着甲醇浓度的上升，混合物饱和蒸汽压会逐渐下降。将重整汽油与其前90%的馏分相比，在甲醇浓度较低时，重整汽油前90%的馏分与甲醇的混合物要比重整汽油与甲醇的混合物饱和蒸汽压高；当甲醇浓度较大时，重整汽油前90%的馏分与甲醇的混合物反而要比重整汽油与甲醇的混合物饱和蒸汽压低，说明甲醇对重整汽油的影响要比其前90%馏分的影响要小。其中II号样品与其他样品所得数据相差较大有可能是加入助溶剂的量比较大造成的。3.2本实验所用标准附表表3 本实验所用标准项目质量指标试验方法饱和蒸汽压/kPa11月1日至4月30日不大于90GB/T80175月1日至10月31日不大于864结论及建议4.1结论通过众多实验可以看出以下结论。在重整汽油中加入小含量的甲醇时，饱和蒸汽压明显的降低，随着甲醇量的增加饱和蒸汽压在上升。在甲醇浓度达到一定高度时，超过了原来甲醇汽油的饱和蒸汽压，但仍然在国家标准允许的范围内。 甲醇有毒，使用甲醇汽油时需要充分燃烧，否则未燃烧的甲醇排放到空气中会对空气有很大的污染，建议对汽车的某些部件进行改良，使得甲醇汽油更加的适用和环保。4.2对以后的工作与建议本文通过在重整汽油中加入甲醇，配得多种样品，并对其性能的改变进行了多方面的测定。有些方面显示符合使用标准，有些方面则不符合，建议在以后的研