精准测温为乙醇汽油出库计量提供依据

□ 李新强

我国汽车产业规模和汽油消费量庞大，汽车尾气排放污染已成为我国大城市大气污染主要因素之一。 2004年，为降低原油对外依存度，改善汽车尾气排放，促进农业可持续发展，我国政府开始在黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽等地推广使用乙醇汽油。

推广使用乙醇汽油对国家能源安全和环境保护有十分重要的意义。国内相关机构在提高乙醇汽油计量准确度和推广应用方面做了很多研究工作，但对乙醇与车用乙醇汽油调和组分油（以下简称组分油）混合温度变化鲜有研究。

液体的体积随着温度变化发生改变，乙醇与车用汽油调和组分汽油混合导致温度下降，会引起油品体积变小，导致出库装车体积计量误差。油库发油计量系统的温度在线补偿是确保油库质量发油准确性的关键。特别是乙醇汽油，如不进行温度补偿，其发油误差超过油库发油允许误差，将会增加给企业造成损失的风险。

我国现行乙醇汽油国家标准GB18351-2017中规定，车用乙醇汽油中乙醇体积含量不大于10%±2%。由于变性燃料乙醇与组分油混合，在不同比例混合时温度值下降幅度不一致，车用乙醇汽油在线调和过程出现温度变化往往会引起计量不准确。精确测量车用乙醇汽油调和温度变化，能够为乙醇汽油在线调和温度补偿提供依据。

目前国内车用乙醇汽油经销商在油库将组分汽油和燃料乙醇分开储存，管道比例调和是将组分油通过计算机和调节控制设备，在管线中实现比例调和。受组分油、燃料乙醇储存温度、环境温度的影响，在乙醇汽油装车过程中，燃料乙醇与组分油的温度存在差异。经调查，辽宁阜新、江苏宿迁、徐州及广西柳州、河池、崇左等地区，在5～35摄氏度范围内，燃料乙醇与组分油的温度最大差异接近5摄氏度。比热容与物质的组成相关，组分油随组分不同，比热容有差异。乙醇和组分油的比热容随温度变化而不同，在5～35摄氏度范围不同温度时，组分油和乙醇比热容随着温度的降低而减小，同时比热容变化减小，在计算混合温度时，对结果影响小。为简化实验，笔者对乙醇和组分油不同温度通过比热容计算，转化为同一温度下进行实验，采用乙醇、组分油常温（25摄氏度）比热容进行计算，乙醇比热容取值2420千焦/（千克·摄氏度），组分油比热容取值2040千焦/（千克·摄氏度）。

向组分油中添加乙醇，会导致温度下降。在绝热条件下，当组分油和乙醇充分混合、温度达到最低点时形成车用乙醇汽油。笔者在实验室测试分析乙醇和车用汽油调和组分油在不同温度下等温混合后准确的温度下降值，随后在油库生产中测试应用，确认实验室数据可靠性，为解决乙醇汽油出库计量准确的问题提供了可靠的基础数据。实验得出三点结论：

第一，在油库乙醇汽油调和现场，乙醇与组分油一般为非等温混合，引入比热容常数可转换为等温混合，实验室仅需测定不同实验温度下，乙醇和组分油同等温度即可。

第二，乙醇与组分油调和为吸热反应，导致车用乙醇汽油温度降低。同时，随着乙醇添加比例增加，温度下降值增大；混合温度越高，温度下降值越大。实验室测定时，应在两种物质充分混合条件下，读取混合物的最低温度。

第三，乙醇汽油绝热条件下等温混合温度变化与初始温度与乙醇浓度有关。在常压下，初始温度5～35摄氏度范围内，乙醇含量在8%～12%时，混合温度变化范围为1.679～4.017摄氏度。