探索變性燃料乙醇的檢測及優化

楊凱霖

摘要：隨著時代的發展，傳統的能源已漸漸枯竭，比如石油資源總有用完的一天。如今人們的環境保護意識逐漸增強，導致石油資源的使用面臨著很大的挑戰。為解決新時代的發展需求，新型能源的誕生成為了解決矛盾的關鍵。乙醇作為一種可再生的清潔能源，已漸漸的發展成為替代傳統能源的一種趨勢。隨著乙醇應用的多樣化，與之相對應的檢測方法已經受到越來越廣泛的關注。

關鍵詞：變性乙醇；檢測；優化

引言：

乙醇是一種新型的可再生的清潔能源，很大部分有效的替代了傳統的石油能源。無論是站在保護環境的角度還是站在節約資源的角度，或者是站在推動糧食經濟發展的角度來看，促進乙醇資源的發展都有著極為重要的意義。乙醇的檢測方法會大大的影響到乙醇的質量，因此優化乙醇的檢測方法一直以來受到了廣大科研工作者的關注。但是在當前的乙醇檢測方法中還存在著各種各樣的問題，只有分析了現有的乙醇檢測方法才能發現其中的不足，才能進一步對其進行優化，本文接下來就乙醇檢測方法的優化進行說明。

一、當前變性乙醇的檢測方法

（一）變性燃料乙醇的用途

目前變性燃料乙醇主要被用作汽車燃料，另外也逐漸被應用為其他類型的燃料，比如重型機械。在汽車燃料應用中，將變性燃料乙醇加入到未添加含氧化合物的液體烴類中就成為了乙醇汽油。國家相關文件明確了乙醇燃料的成分以及相關性質。為了準確的檢測乙醇燃料是否符合國家的相關標準，需要借助對應的檢測儀器來對變性燃料乙醇燃料進行分析。一般變性燃料乙醇的檢測標準包括如下幾個方面：抗爆性、餾程、苯、烯烴、金屬等等。因此需要借助于以下方法來進行檢測：

（1）氣相色譜法

相關文獻指出，能夠分析乙醇等物質的具有套住切換以及反吹系統的氣相色譜系統均可以被用作測量分析變性燃料乙醇。具體的步驟為：在樣品中添加適當的內標物后，將其放置到具有兩根柱以及柱切換閥的氣相色譜儀中。后通過放空、流出、反吹、等步驟對其成分進行重組。然后借助火焰離子化檢測器或者熱導檢測器對其中的成分進行監測，通過分析對比，對其中含氧化合物進行定性分析，通過之前的內標物對照對其進行定量，進而完成變性燃料乙醇中含氧化合物的定性定量分析。借助氣象色譜法能夠對變性燃料乙醇中的甲醇、乙醇等的含量進行準確的分析，能夠很好的控制變性燃料乙醇的成品質量。另外多維GC法、毛細管單柱分離等方法都能夠對變性燃料乙醇進行高精度或者選擇性的監測。

（2）紅外監測法

紅外監測法是借助紅外光譜分析進而確定變性燃料乙醇中相關含氧物的含量。傳統的紅外監測法一般選擇紅外光譜或者近紅外光譜來進行監測。紅外光譜法分析監測具有快速、簡單、低成本等等優點。由于變性燃料乙醇中醚的吸收峰較強，所以不能選用ATR等監測設施用于變性燃料乙醇的監測。有學者發現借助多重線性回歸-近紅外光譜法進行監測有著較好的效果，借助此方法能夠準確的區分出變性燃料乙醇中的各種氧化物并對其濃度進行確定，監測精度很高。

（3）其他方法

除了上述方法，對于變性燃料乙醇的檢測還有著許多其他方法。比如：

1.現場快速法

將變性燃料乙醇裝入到量筒中，在加入適量的蒸餾水，反復顛倒幾次，使水與變性燃料乙醇混合均勻，然后靜置一小會。在一段時間后，待油-水產生分離，通過分析水相體積-變性燃料含量的關系圖進而確定出變性燃料乙醇的實際含量。

2.常壓蒸餾曲線判斷法

通過分析常壓蒸餾曲線的回收點的相關參數進而確定出變性燃料乙醇中的相關物質含量。

二、變性燃料乙醇新型檢測方法

除了對變性燃料乙醇中含氧化合物進行檢測外，近年來行業中對于變性燃料乙醇的其他內含物也有著越來越高的興趣，例如對變性燃料乙醇中鈉含量、總硫含量等等。傳統的監測方法對于變性燃料乙醇中的含氧化合物有著十分準確的監測效果，但應用到鈉含量、總硫含量的監測時就有著各種不方便的地方。

（一）紫外熒光法測定含硫總量

通過載氣法將變性燃料乙醇帶入到指定的燃燒區域中，控制進氣成分以及流量。運用紫外熒光檢測器進行檢測得出參數。在運用線性關系、精密度、準確度建立起離子色譜，最終確定變性燃料乙醇中的總硫含量。

（二）電感耦合法檢測鈉含量

電感耦合法能夠十分方便的檢測變性燃料乙醇中的各種金屬物質，于是在近些年來得到較為廣泛的應用。建立等離子電感耦合體質譜后將變性燃料乙醇取樣直接進行檢測，溫度控制在4攝氏度，恒溫燃燒。電感耦合法能夠十分方便快捷的測定出變性燃料乙醇中的鈉含量。除了鈉含量測定，該方法也被廣泛用于變性燃料乙醇中鐵、錳、鉛的含量測定。有效解決了近年來受到金屬影響所造成的變性燃料乙醇的質量問題。

三、變性燃料乙醇檢測方法的優化

隨著變性燃料乙醇的快速發展，進而演變出許許多多的標準。標準的增多也使得檢測的要求越來越高，對于檢測方法的優化成為當前的亟需解決的一個問題。近年來，諸如紫外熒光檢測法、電感耦合檢測法、離子色譜法、火焰原子吸收法等等越來越多新的方法出現，并都發揮出一定的功能。但依舊存在著許多的問題，其中沒有深入運用信息技術造成檢測效率的低下。

針對不同內含物的檢測應該在對其進行綜合分析后確定最優的監測方案。構建智能化的監測系統來實現輔助檢測。其中，運用信息技術將大量的監測方法進行收集記錄，再編寫合適的條件分析程序，當進行檢測時，輸入相關參數，系統自動進行方法匹配并選取最優的檢測方案。進而保證監測的有效性。

結語：

乙醇作為一種可再生的清潔能源，漸漸的替代傳統能源。乙醇能源的使用不僅能夠節約石油能源，而且所造成的環境污染較小。通過添加原料豐富并且可再生的清潔燃料——乙醇來生產乙醇汽油，可以緩解單純依靠傳統石油資源生產汽油造成的石油資源的短缺。但是乙醇汽油具有導電性并含有腐蝕性雜質，對汽車內有色金屬部件具有腐蝕作用。乙醇還可以與大多數橡膠發生化學反應，導致油管堵塞。使用乙醇汽油后，乙醇中的酸性物質（如乙酸）對金屬表面產生侵蝕。另外，乙醇蒸發潛熱大，會氣化不完全而流入氣缸壁，使潤滑油膜被沖洗造成潤滑油稀釋、乳化，使發動機部件加劇磨損。如果一些氧化物和汽油沉積在罐底的水箱，腐蝕加劇，還可能造成水污染等問題。因此為防止不符合質量要求的燃料乙醇進入市場，損害消費者的利益，應對燃料乙醇的質量進行嚴格的檢測，隨著乙醇應用的變多，結合現有的智能化系統對其檢測方法的完善是保證儀器檢測進一步提升的有效方法。

參考文獻：

[1]古文英，史權，彭勃，徐春明. 乙醇柴油的研究現狀[J]. 西安石油大學學報（自然科學版），2004（06）.

[2]王麗君，程仲芊，李麗華. 多維氣相色譜法測定清潔汽油中的含氧化合物[J]. 石油化工高等學校學報，2004（03）.

[3]高艷秋，李金龍，蔡正白，華麗光. 氣相色譜法分析汽油中的含氧化合物[J]. 化學工程師，2004（06）.

[4]魏小平，許世海. 摻醇汽油的特點及推廣應用中的問題[J]. 山西能源與節能，2003（03）.

[5]李添魁，劉峰友，呂會英.紅外光譜法測定（乙醇）醚化催化汽油中殘余乙醇的含量[J]. 石油化工，2002（02）.

[6]曹湘洪. 我國發展燃料乙醇和乙醇汽油應注意的若干問題[J]. 石油煉制與化工，2001（06）.

[7]張金生，李麗華，曹艷君. 逐步多重線性回歸-近紅外光譜法測定汽油中乙醇[J]. 撫順石油學院學報，1998（02）.

[8]章煒，陳富強，沈捷. GC-AED法和多維GC法測定汽油中含氧化合物的比較[J]. 石油化工，1996（01）.