我国乙醇柴油互溶性之助溶剂研究进展

张 甲

（兰州石化职业技术学院，甘肃兰州 730060）

我国乙醇柴油互溶性之助溶剂研究进展

张 甲

（兰州石化职业技术学院，甘肃兰州 730060）

石油资源日益枯竭、世界各国对环境保护日益重视，世界各国都在不同程度上加紧对混合燃料的开发和利用。乙醇柴油作为混合燃料研究的一个方向，其互溶性制约着生产、使用、运输、储存等各方面。因此主要介绍几种常见的助溶剂，并对它们做了比较。

乙醇；柴油；互溶性；助溶剂

随着国民经济的发展，对燃料的需求逐年增加。但随着石油资源日益枯竭、世界各国对环境保护日益重视，传统的石油燃料–汽油和柴油的使用面临着极大的挑战，世界各国均在不同程度上加紧对混合燃料的开发和利用。

乙醇柴油是混合燃料研究的一个方向，研究开始于20世纪70年代，在研究过程中乙醇和柴油的互溶性严重制约着乙醇柴油的成本，影响着乙醇柴油大面积的推广。国内从2002年起开始出现关于乙醇柴油的研究论文，其工作主要集中在乙醇柴油助溶剂和乙醇柴油的排放特性上。

1 乙醇和柴油物化特性对比

表1 乙醇和柴油物化特性对比

2 乙醇柴油的助溶剂

2.1 醇类作为助溶剂

夏舜午等选择正丁醇作为助溶剂添加到乙醇-柴油中进行相溶性试验[1]，绘制乙醇-正丁醇-柴油在不同温度下的溶解度曲线，研究正丁醇添加量和含水体积分数对混合燃料稳定性的影响。研究得到正丁醇作为乙醇-柴油混合燃料添加剂的合理添加范围：若要满足十六烷值大于40，乙醇的体积掺混比极限值为20%，此时为保持燃料混合均匀，只需加入5%的正丁醇即可。混合燃料中每多溶解0.1%体积的水，需要使温度升高20℃左右或者多添加2%正丁醇。

李会芬为了在乙醇柴油混合燃料的研究醇增溶效果[2]，并添加醇类溶剂，乙醇柴油混合燃料发动机的排放性能，分别做增溶试验和排放性能试验。溶解试验、正丁醇、正庚醇、正癸醇选择碳原子数增加为助溶剂，根据柴油、乙醇、溶剂体积比75∶20∶5的比例，分别在恒定的温度，温度10，20，0和30℃的混合燃料，在摇静和层次的观察时间，溶解度结果表明，乙醇柴油直接混合会立即产生分层；助溶剂的加入会提高溶解效果，过一段时间就会分层；10℃以上的环境可以保证柴油燃料乙醇与稳定15d以上混；温度和溶剂的碳原子数增加溶解度增加稳定时间数。在YC6J170-21柴油发动机的排放测试100%，负载率分别测试不同助溶剂乙醇柴油燃料的CO、HC、NOx和碳烟排放。结果表明与纯柴油相比，柴油乙醇未增加CO排放。HC和烟尘排放量显着下降，整个NOx排放量下降，正丁醇溶剂的柴油乙醇燃料CO，HC，NOx和烟尘排放量的最低。

余红东等选用正丁醇、正庚醇和正癸醇作为乙醇—柴油混合燃料助溶剂（混合燃料的体积比为助溶剂：乙醇：柴油=5∶20∶75）进行相溶性试验[3]，并通过台架试验对比添加不同助溶剂的混合燃料对柴油机性能及排放的影响。试验结果表明：随着正构醇分子量增加和环境温度上升，混合燃料相溶稳定性增加，燃油经济性变好；HC和NOx排放随助溶剂分子量增加和发动机转速降低而上升。

2.2 其他助溶剂

蔺建民等研究了表面活性剂对乙醇柴油容水量和相分离温度的影响[4}，考察了加入助溶剂和表面活性剂以及其它柴油添加剂后乙醇柴油的氧化安定性、润滑性和低温流动性的变化。结果表明，亲水亲油平衡值为5～10的表面活性剂对于改善乙醇柴油的容水稳定性效果较好。乙醇柴油无需加入抗氧化稳定剂，加有表面活性剂的乙醇柴油无需加入润滑性添加剂，但可加入流动改进剂和十六烷值改进剂。

吴鉴臻针对乙醇与柴油互溶性差的特点，采用添加表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO3）和助溶剂正戊醇的方法，改变乙醇柴油的微乳化性能。并通过实验考察了它们的最佳复配比，通过乙醇、柴油、稳定剂体系的拟三元相图，考察了温度对其稳定性的影响。最后对乙醇柴油的主要物性进行了测定。通过一系列实验得知，醇类可以作为乙醇柴油混合燃料的助溶剂，正戊醇的助溶效果相对较好。

[1] 夏舜午，孙平，邬齐敏，等.乙醇-正丁醇-柴油混合燃料的互溶性试验研究[J].车用发动机，2014（3）：43-45.

[2] 李会芬，余红东，黄锦成.以醇类为助溶剂的乙醇柴油混合燃料的试验研究[J].广西大学学报自然科学版，2010，（2）：282-285.

[3] 余红东，李会芬，莫海俊，等.乙醇柴油混合燃料助溶剂的试验研究[J].装备制造技术，2009，（8）：16-17.

[4] 蔺建民，朱同荣，黄燕民，等.乙醇柴油对不同添加剂感受性的研究[J].石油炼制与化工，2006，（6）：51-56.

Advances in Solubility of Ethanol Diesel Oil in China

Zhang jia

With the increasing depletion of petroleum resources，the world has attached great importance to environmental protection，and all countries in the world have intensif i ed the development and utilization of mixed fuels to varying degrees.Ethanol diesel as a hybrid fuel research in one direction，its mutual solubility restricts the production，use，transportation，storage and other aspects.This article describes several common cosolvents and compares them.

ethanol；diesel；miscibility；cosolvent

TK427

：B

：1003–6490（2017）04–0152–01

2017–03–30

张甲（1983—），男，甘肃兰州人，讲师，主要研究方向为石油化工专业。