精準測溫為乙醇汽油出庫計量提供依據

□ 李新強

我國汽車產業規模和汽油消費量龐大，汽車尾氣排放污染已成為我國大城市大氣污染主要因素之一。 2004年，為降低原油對外依存度，改善汽車尾氣排放，促進農業可持續發展，我國政府開始在黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽等地推廣使用乙醇汽油。

推廣使用乙醇汽油對國家能源安全和環境保護有十分重要的意義。國內相關機構在提高乙醇汽油計量準確度和推廣應用方面做了很多研究工作，但對乙醇與車用乙醇汽油調和組分油（以下簡稱組分油）混合溫度變化鮮有研究。

液體的體積隨著溫度變化發生改變，乙醇與車用汽油調和組分汽油混合導致溫度下降，會引起油品體積變小，導致出庫裝車體積計量誤差。油庫發油計量系統的溫度在線補償是確保油庫質量發油準確性的關鍵。特別是乙醇汽油，如不進行溫度補償，其發油誤差超過油庫發油允許誤差，將會增加給企業造成損失的風險。

我國現行乙醇汽油國家標準GB18351-2017中規定，車用乙醇汽油中乙醇體積含量不大于10%±2%。由于變性燃料乙醇與組分油混合，在不同比例混合時溫度值下降幅度不一致，車用乙醇汽油在線調和過程出現溫度變化往往會引起計量不準確。精確測量車用乙醇汽油調和溫度變化，能夠為乙醇汽油在線調和溫度補償提供依據。

目前國內車用乙醇汽油經銷商在油庫將組分汽油和燃料乙醇分開儲存，管道比例調和是將組分油通過計算機和調節控制設備，在管線中實現比例調和。受組分油、燃料乙醇儲存溫度、環境溫度的影響，在乙醇汽油裝車過程中，燃料乙醇與組分油的溫度存在差異。經調查，遼寧阜新、江蘇宿遷、徐州及廣西柳州、河池、崇左等地區，在5～35攝氏度范圍內，燃料乙醇與組分油的溫度最大差異接近5攝氏度。比熱容與物質的組成相關，組分油隨組分不同，比熱容有差異。乙醇和組分油的比熱容隨溫度變化而不同，在5～35攝氏度范圍不同溫度時，組分油和乙醇比熱容隨著溫度的降低而減小，同時比熱容變化減小，在計算混合溫度時，對結果影響小。為簡化實驗，筆者對乙醇和組分油不同溫度通過比熱容計算，轉化為同一溫度下進行實驗，采用乙醇、組分油常溫（25攝氏度）比熱容進行計算，乙醇比熱容取值2420千焦/（千克·攝氏度），組分油比熱容取值2040千焦/（千克·攝氏度）。

向組分油中添加乙醇，會導致溫度下降。在絕熱條件下，當組分油和乙醇充分混合、溫度達到最低點時形成車用乙醇汽油。筆者在實驗室測試分析乙醇和車用汽油調和組分油在不同溫度下等溫混合后準確的溫度下降值，隨后在油庫生產中測試應用，確認實驗室數據可靠性，為解決乙醇汽油出庫計量準確的問題提供了可靠的基礎數據。實驗得出三點結論：

第一，在油庫乙醇汽油調和現場，乙醇與組分油一般為非等溫混合，引入比熱容常數可轉換為等溫混合，實驗室僅需測定不同實驗溫度下，乙醇和組分油同等溫度即可。

第二，乙醇與組分油調和為吸熱反應，導致車用乙醇汽油溫度降低。同時，隨著乙醇添加比例增加，溫度下降值增大；混合溫度越高，溫度下降值越大。實驗室測定時，應在兩種物質充分混合條件下，讀取混合物的最低溫度。

第三，乙醇汽油絕熱條件下等溫混合溫度變化與初始溫度與乙醇濃度有關。在常壓下，初始溫度5～35攝氏度范圍內，乙醇含量在8%～12%時，混合溫度變化范圍為1.679～4.017攝氏度。