乙酸仲丁酯对93号汽油质量及对橡胶溶胀性影响评价

成海英

（中海油气（泰州）石化有限公司，江苏 泰州 225321）

乙酸仲丁酯对93号汽油质量及对橡胶溶胀性影响评价

Effect evaluation of sec-butyl acetate on the quality of no.93 gasoline and rubberswellability

成海英

（中海油气（泰州）石化有限公司，江苏 泰州 225321）

乙酸仲丁酯为无色易燃液体，具有辛烷值高、无毒、无腐蚀性等特点，经分析和初步实验认为乙酸仲丁酯可用作辛烷值添加剂，是目前发现的可以替代甲基叔丁基醚（MTBE）作为汽油添加组分的新型化学品。以不同含量乙酸仲丁酯作为添加剂，加入93号汽油为研究对象，对其热值、馏程、实际胶质以及对几种橡胶材料进行溶胀性测定进行了研究。

乙酸仲丁酯；橡胶溶胀性；实际胶质；热值；馏程

1 实验数据处理与结果分析

1.1 乙酸仲丁酯对93号汽油热值的影响

实验步骤：

先插上电源开机，然后在燃烧皿中称取一定重量的分析试样（1 g左右，精确到0.0002 g），随后取镍络丝吧两端分别搂在氧弹内的两个电极上，与试样近似接触，中间有条缝隙），丝不要碰到燃烧皿，以免短路导致点火失败，接着打开氧气瓶阀门，在氧弹内加入10 ml蒸馏水，拧紧氧弹盖，并冲入氧气，压力达到3 MPa，即可放入仪器内使用，而后将氧弹放内筒固定支架上，注意环不要碰到电极棒上，再把装好油样的氧弹放在内筒支架上，盖好，接着按任一键把光标移到测热按确定，输入油样的质量，按确定键，当听到连续的滴滴响声，记录数据，按复位键，取出氧弹，放气，清洗，擦干，关掉氧气瓶阀门，实验结束。（注意：在测试中发现有异常情况按复位键，自动停止工作）。

由仪器直接测出的数据结果作出散点图，我们可以很清楚地知道随着乙酸仲丁酯含量的增加，热值呈下降的趋势，变化不大，趋近于线性关系。因此我们可以得出这样的结论：乙酸仲丁酯的加入量在不高于20%时，93号汽油的热值不会受到很大的影响，发动机可以正常工作。

实验小结：燃料油热值测定的基本原理是将一定量的燃料油试样装在量热仪氧弹内的燃烧皿里，充入氧气，在密闭条件下完全燃烧。完全燃烧后产生的热量使量热体系温度升高，由温度计测出内筒介质温度的变化量，从而测出燃料油的弹热值。

1.2 乙酸仲丁酯对93号汽油馏程的影响

实验步骤：

首先用清洁、干燥的量筒量取100 ml乙酸仲丁酯与93号汽油混合液注入洗净、吹干的蒸馏烧瓶中，按规定条件安装好仪器，接着用插好温度计的软木塞，紧密地塞在盛有混合液的蒸馏烧瓶口内，使温度计和蒸馏烧瓶的轴心线互相重合，并且使水银球的上边缘与支管的下边缘在同一平面，选择合适的石棉垫，然后在各连接处涂上火棉胶之后，将瓶罩放在石棉垫上，罩住蒸馏烧瓶，而后将量筒放在冷凝管下端，对蒸馏烧瓶均匀加热，记录初馏点、10%、30%、50%、70%、80%、90%、终馏点，实验结束时，取出瓶罩，让蒸馏烧瓶冷却5 min后，将残留物倒入5 ml的量筒中，待冷却到常温时，记录残留物的体积，读出量筒中总馏物体积，准确到0.1 ml。可参照馏程测定法（GB/ T 255—88）。

表1 含9%乙酸仲丁酯的93号汽油馏程

表2 含12%乙酸仲丁酯的93号汽油馏程

表3 乙酸仲丁酯含量不同的93号汽油实际胶质含量

市场上的商品汽油添加剂MTBE的含量为12%左右，因此这次10%蒸发温度不高于70 ℃，50%蒸发温度不高于120 ℃，90%蒸发温度不高于190 ℃，终馏点不高于205 ℃，残余量不高于2%（体积分数）。

由表1和表2得知，含量9%乙酸仲丁酯的93号汽油符合标准，而含量12%乙酸仲丁酯的93号汽油略高于标准，同时残余量也不符合标准。

可以得出初步结论，乙酸仲丁酯作为93号汽油添加剂不能高于12%，与MTBE的添入量有区别。

1.3 乙酸仲丁酯对93号汽油胶质的影响

实验步骤：

首先清洗试验用烧杯（无明显胶质残留），接着风干烧杯中的水迹，移至调好150 ℃的烘箱烘干1 h，1 h后迅速取出并移至冷却瓶，冷却时间应最少2 h，2 h后取出烧杯并称量（第一次），记录数据，开始装入50 ml待测油液（期间开泵，预热连接器）把装好待测油液的烧杯放入蒸发孔中，缓慢调节转子流量计，使其恒定在108的转速，蒸0.5 h，然后慢慢关小转子流量计在0刻度以上，关泵，迅速用镊子取出烧杯并移至冷却瓶中，冷却时间至少2 h，取出烧杯并测量（第二次），而后用25 ml正庚烷进行抽提，静置10 min倒出洗液，重复一次进行抽离，再蒸发5 min，然后迅速转移杯子到冷却瓶冷却2 h，之后取出来称量（第三次），记录数据。

根据GBT 8019—2008得知；车用汽油或其他非航空燃料的溶剂洗胶质含量按下式计算：

式中：

S——溶剂洗胶质含量，mg/100 mL；

Y——第二次记下的配衡烧杯质量，g；

Z——第三次记下的配衡烧杯质量，g；

得出的结果如表3乙酸仲丁酯含量不同的93号汽油实际胶质含量。

通过表3作出乙酸仲丁酯含量不同的93号汽油实际胶质含量折线图。

通过实验结果，有些油品的胶质超过了正常范围（即5 mg）。分析得出，存在这样的原因可能是操作上的一些失误；可能是在用正庚烷洗涤的过程中并没有把很好的把胶质洗涤掉；可能是杯子在洗的时候没有洗干净，存在一些机械杂质；可能是在量取油样的时候读数的误差等。

1.4 乙酸仲丁酯对“O”型橡胶密封圈溶胀性的影响

丁腈橡胶作为一种通用型的合成橡胶，具有良好的工艺和物理性能，虽然某些胶种的抗溶胀性能与丁腈橡胶接近但其在工艺、性能、价格上均不同程度的逊于丁腈橡胶。因此有必要对丁腈橡胶作进一步研究。本次实验研究了三种丁腈橡胶。

通过对丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶溶胀性实验的研究，丁腈橡胶和氟橡胶在乙酸仲丁酯汽油抗溶胀性比硅橡胶好，在成本来说，丁腈橡胶比氟橡胶更有优势。因此，在选择橡胶来说，丁腈橡胶是首选。

2 结论

添加了乙酸仲丁酯会使93号汽油的热值下降，随着含量的增加，热值呈现下降的趋势，因此要适量添加乙酸仲丁酯才能保证汽油发挥正常的热值。

在馏程中，乙酸仲丁酯含量为9%时，其10%蒸发温度不高于70 ℃，50%蒸发温度不高于120 ℃；而12%不符合国五标准，因此得出初步结论：在馏程方面，添加量不能高于12%。

在实际胶质方面，符合国五标准的有乙酸仲丁酯含量为0%、1%、5%、9%、12%。

在乙酸仲丁酯含量不同的93号汽油浸泡的橡胶变化趋势相近；而乙酸仲丁酯含量相同对不同材质的橡胶溶胀性能有着比较明显的影响，溶胀作用的顺序从大到小依次为：硅橡胶＞丁腈橡胶＞氟橡胶。

乙酸仲丁酯本身无毒、且易降解、不含金属。如果通过研究和评价，证实乙酸仲丁酯适合用作辛烷值添加剂。乙酸仲丁酯将是MTBE的很好替代品，更重要的是为禁止MMT作为汽油添加剂提高保障，适应辛烷值添加剂发展趋势，市场前景广阔。

［1］ 边耀章，刘生全. 张春化等汽车新能源应用理论［M］. 长安大学汽车学院研究生教材.

［2］ 黄钦炎，田书红. 油品分析与工艺实验.茂名学院［M］. 2009. 12：5～6.

［3］ 中华人民共和国国家标准. 车用汽油，GB17930～2011.

TE626

1009-797X （2015） 16-0092-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.16.030

成海英（1981-），女，本科学历，研究方向：炼油厂化验分析技术管理。

2015-07-12