汽油清凈劑清洗性能測定的探討

趙 揚(yáng)，崔永勝，鄭 斌，鐘 亮

（天津悅泰石化科技有限公司，天津 300384）

汽油清凈劑清洗性能測定的探討

趙 揚(yáng)，崔永勝，鄭 斌，鐘 亮

（天津悅泰石化科技有限公司，天津 300384）

以GB 19592—2004《車用汽油清凈劑》標(biāo)準(zhǔn)中附錄B《汽油機(jī)進(jìn)氣閥沉積物模擬試驗(yàn)方法》為基礎(chǔ)，對汽油清凈劑清洗性能測定進(jìn)行了探討。在比較清凈劑清洗性能時(shí)不宜使用汽油作為基礎(chǔ)油，提出了一種以異辛烷-二甲苯混合溶劑代替汽油作為基礎(chǔ)油評定汽油清凈劑清洗性能的模擬試驗(yàn)方法。對多種市售汽油清凈劑進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果表明，該試驗(yàn)方法的重復(fù)性和再現(xiàn)性均較好，有可能作為一種檢測汽油清凈劑清洗性能的輔助方法。

汽油 清凈劑 模擬試驗(yàn)

1 前 言

近年來，我國汽車行業(yè)發(fā)展迅速，汽車的銷售量和保有量迅速增加，我國已經(jīng)成為世界第三大汽車生產(chǎn)國和第二大汽車消費(fèi)國。同時(shí)，汽車保有量的迅速增加帶來的負(fù)面效應(yīng)也顯現(xiàn)出來，其排放的污染物已成為城市空氣污染的第一大污染源。研究表明，在車用汽油中加入有效的清凈劑，是控制機(jī)動車污染物排放的有效方法[1-3]。目前我國頒布的《車用汽油清凈劑》（GB19592—2004）[4]和《評價(jià)汽油清凈劑使用效果的試驗(yàn)方法》（GB19230—2004）[5]兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中只規(guī)定了加入清凈劑后產(chǎn)生的沉積物不大于某一規(guī)定值，而對已形成的沉積物進(jìn)行清洗的性能沒有試驗(yàn)指標(biāo)。本課題以GB 19592—2004《車用汽油清凈劑》標(biāo)準(zhǔn)中附錄B《汽油機(jī)進(jìn)氣閥沉積物模擬試驗(yàn)方法》為基礎(chǔ)，提出了一種以異辛烷-二甲苯混合溶劑代替汽油作為基礎(chǔ)油評定汽油清凈劑清洗性能的模擬試驗(yàn)方法，通過對多種市售汽油清凈劑進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證該模擬方法的重復(fù)性和再現(xiàn)性。

2 實(shí) 驗(yàn)

2.1 樣品的收集

從燕山石油化工有限公司、天津石油化工公司以及中國石化銷售華北分公司天津儲備庫采集符合GB 17930—2006《車用汽油》規(guī)定技術(shù)要求的汽油，代號分別為YS90，TJ90，TJ93，TG97，基礎(chǔ)汽油的性質(zhì)見表1。另外選取了符合GB 19592—2004標(biāo)準(zhǔn)的國內(nèi)外7個(gè)廠家生產(chǎn)的汽油清凈劑，編號為A～G，其中A～C為聚醚胺型汽油清凈劑，D～G為聚異丁烯胺型汽油清凈劑，A，B，G為國外品牌，C，D，E，F(xiàn)為國內(nèi)品牌。

表1 基礎(chǔ)汽油的分析數(shù)據(jù)

2.2 試驗(yàn)方法

在GB 19592—2004附錄B《汽油機(jī)進(jìn)氣閥沉積物模擬試驗(yàn)方法》規(guī)定的試驗(yàn)條件下，將定量的含有環(huán)戊二烯助劑的試驗(yàn)用油經(jīng)過噴嘴與空氣混合并噴射到一個(gè)已經(jīng)稱重并加熱到試驗(yàn)溫度條件下的沉積物收集器上，模擬汽油機(jī)進(jìn)氣閥沉積物生成，然后將生成的沉積物稱量，得到基礎(chǔ)沉積物質(zhì)量M1；含有清凈劑的試驗(yàn)用油經(jīng)過噴嘴與空氣混合并噴射到上述已經(jīng)生成沉積物的收集器上，模擬汽油機(jī)進(jìn)氣閥沉積物清洗過程，然后將生成的沉積物稱量。重復(fù)清洗三次，得到經(jīng)過清洗的沉積物質(zhì)量M2。清凈劑的清洗率按以下公式計(jì)算：

式中，δ為沉積物的清洗率，%；M1為基礎(chǔ)沉積物質(zhì)量，mg；M2為清洗后沉積物總質(zhì)量，mg。

3 結(jié)果與討論

3.1 基礎(chǔ)油的影響

雖然采集的基礎(chǔ)油均符合GB 17930—2006《車用汽油》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的技術(shù)要求，但對于同一種清凈劑，基礎(chǔ)油的影響很大。清凈劑G在不同基礎(chǔ)油中的清洗率見表2。由表2可見，清凈劑G在不同基礎(chǔ)油中沉積物的清洗率相差較大。這是由于不同基礎(chǔ)油對同一種清凈劑的感受性不同造成的。因此在比較不同清凈劑的清洗性能時(shí)，用汽油作為基礎(chǔ)油不能給出統(tǒng)一的基準(zhǔn)，即使是同一種清凈劑，在使用不同批次的汽油作基礎(chǔ)油時(shí)表現(xiàn)也不一樣。鑒于此，試驗(yàn)設(shè)計(jì)用分析純的試劑（這些試劑的沸點(diǎn)應(yīng)在汽油的餾程之內(nèi)）混合物作為基礎(chǔ)油，這樣可以避免由于基礎(chǔ)油的不同給評定結(jié)果造成影響；另外，要求這種基礎(chǔ)油替代物在收集器上形成的積炭必須與基礎(chǔ)汽油形成的積炭相似。經(jīng)過多次試驗(yàn)，選定65%（體積分?jǐn)?shù)）的異辛烷（沸點(diǎn)99.2 ℃）與35%（體積分?jǐn)?shù)）的二甲苯（沸程137～140 ℃）混合物作為替代基礎(chǔ)油，對這一混合物形成的積炭與汽油形成的積炭進(jìn)行經(jīng)傅立葉紅外分析檢測，兩個(gè)譜圖非常相似（見圖1）。這主要是由于汽油中的烯烴和二烯烴對形成積炭有重要影響，而二烯烴的影響更加顯著[6]；試驗(yàn)中在基礎(chǔ)油中加入的環(huán)戊二烯助劑是形成積炭的主要物質(zhì)，所以汽油基礎(chǔ)油形成的積炭和混合溶劑形成的積炭類似。因此，清凈劑評價(jià)試驗(yàn)中以異辛烷-二甲苯混合溶劑代替汽油作為基礎(chǔ)油。

表2 清凈劑G在不同基礎(chǔ)油中的試驗(yàn)結(jié)果

圖1 異辛烷-二甲苯混合物積炭與汽油積炭的紅外分析光譜

3.2 評價(jià)試驗(yàn)

在1號試驗(yàn)儀上，對不同的清凈劑進(jìn)行清洗性能的評價(jià)試驗(yàn)，結(jié)果見表3。由表3可見，部分市售汽油清凈劑的平均清洗率為正值，說明其對已形成的積炭無清洗作用，其中國外聚醚胺型清凈劑的整體表現(xiàn)好于聚異丁烯胺型清凈劑。另外，從表3可見，試驗(yàn)的重復(fù)性較好。

3.3 試驗(yàn)結(jié)果的再現(xiàn)性

在2號試驗(yàn)儀上，進(jìn)行相同的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表4。從表4可見，試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了各個(gè)樣品的清凈性能；同時(shí)，與1號試驗(yàn)儀上得到的數(shù)據(jù)相比較，試驗(yàn)的再現(xiàn)性較好，不同儀器上同一種清凈劑的平均清洗率偏差不超過3%。

4 結(jié) 論

（1）部分市售清凈劑產(chǎn)品的清洗率大于零，只有延緩積炭形成的作用，對已經(jīng)形成的積炭幾乎無清洗作用。

（2）基礎(chǔ)油對試驗(yàn)結(jié)果的影響較大，通過采用分析純的試劑混合物作為基礎(chǔ)油，可避免由于基礎(chǔ)油的不同給評定結(jié)果造成的影響。

（3）該試驗(yàn)方法的重復(fù)性和再現(xiàn)性均較好，有可能作為一種檢測汽油清凈劑清洗性能的輔助方法。

表3 1號試驗(yàn)儀上不同清凈劑的試驗(yàn)結(jié)果

表4 2號試驗(yàn)儀上不同清凈劑的試驗(yàn)結(jié)果

[1] 張鵬新.汽車清凈劑的發(fā)展與展望[J].石油化工動態(tài)，2000，8（3）: 21-23

[2] 王志新，申海平.汽油清凈劑的研究與應(yīng)用[J].世界汽車，1998，（10）: 13-14

[3] 徐燕聲，王幼慧，王錫礎(chǔ).汽油清凈劑的研究、應(yīng)用及進(jìn)展[J].石油商技，1995，（3）: 2-9

[4] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢查檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB19592—2004 車用汽油清凈劑[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005

[5] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢查檢疫總局.GB19230—2003 評價(jià)汽油清凈劑使用效果的試驗(yàn)方法[S].北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004

[6] 聶剛，劉文俊，牛成繼，等.烯烴對汽油及清凈劑性能的影響考察[J].汽車工藝與材料，2000，（10）: 17-18

A DISCUSSION ON THE EVALUATION OF THE CLEANING PERFORMANCE OF GASOLINE DETERGENT

Zhao Yang，Cui Yongsheng，Zheng Bin，Zhong Liang
（Tianjin Yuetai Petroleum Technology Company， Tianjin 300384）

The cleaning performance evaluation of gasoline detergent was discussed based on Appendix B “Gasoline engine intake valve deposits simulation method”of GB 19592—2004“Detergent additive for vehicular gasoline”. The cleaning performances of various detergents in several gasoline samples were studied. It was found that when comparing the cleaning performance of various detergents using gasoline as base oil was not appropriate since the sensitivities of gasoline to various detergents were varied. Thus using the mixture of iso-octane and xylene as base oil was proposed. Test results of various gasoline detergents showed that the repeatability and reproducibility of this modified method were good; furthermore， it could also compare the detergent performance of cleaning existing coke.

gasoline; detergent; simulation test

book=2010,ebook=1

2009-08-18；修改稿收到日期：2009-11-27。

趙揚(yáng)（1979—），男，碩士，工程師，2005年畢業(yè)于天津大學(xué)化工學(xué)院，現(xiàn)主要從事油品添加劑研究和油品質(zhì)量管理工作。