十六烷值

評定燃油自燃性的指標。燃料自燃性對柴油機的起動性和燃燒過程都有影響，它是柴油的一項重要性能指標。為了測定燃油的自燃性，規(guī)定著火性能較好的正十六烷(C16H34)的十六烷值為100,規(guī)定著火性能極差的α－萘（C10H7CH3）的十六烷值為0，將正十六烷和α－萘按不同比例配成混合物作為標準燃料。當被測試燃料與某一配比的標準燃料的著火性能相當，而這種標準燃料中十六烷所占容積百分數(shù)為x％時，x即為被試燃料的十六烷值。燃料的十六烷值高意味著它自燃性好，用于柴油機時起動容易，工作柔和。如十六烷值過高，則柴油機排氣冒黑煙,經(jīng)濟性下降；對酯類燃料十六烷值現(xiàn)有的評價方法進行了分析,根據(jù)燃料分子結(jié)構(gòu)特征和活性原子機理,考察了酯類燃料十六烷值的影響因素,從密度、折射率以及化學(xué)鍵鍵能的角度,提出了改進的酯類燃料十六烷值的計算公式。如果過低,則起動困難，運轉(zhuǎn)粗暴。一般柴油機燃油的十六烷值在40～60范圍之內(nèi)。在寒冷或高海拔地區(qū)應(yīng)選用高十六烷值燃料，大型低速柴油機可用十六烷值為30的燃料。十六烷值可用發(fā)動機法或?qū)嶒炇曳y定。發(fā)動機法是在試驗發(fā)動機上測定，常用的有閃光重合法、著火延遲期法和臨界壓縮比法等。實驗室法是用燃料的某些物理性質(zhì)間接測定。

柴油的十六烷值與化學(xué)組成的關(guān)系

烷烴正構(gòu)烷烴的十六烷值較高，并且相對分子質(zhì)量越大，十六烷值越高。碳數(shù)相同的異構(gòu)烷烴的十六烷值比正構(gòu)烷烴的低。相對分子質(zhì)量相同的異構(gòu)烷烴，其十六烷值隨支鏈數(shù)的增加而降低。更多油品資訊油品信息調(diào)油技術(shù)請關(guān)注微信公眾號油品圈。然而，單取代基和許多二取代基異構(gòu)烷烴的十六烷值在40-70之間，也具有較好的自燃性。環(huán)烷烴和芳香烴隨帶側(cè)鏈長度的增加，其十六烷值隨之增加，而隨側(cè)鏈分支的增多，十六烷值隨之減少。

鏈烷烴是柴油的主要成分，單體鏈烷烴有較高十六烷值，柴油中如含有較多鏈烷烴則十六烷值高。烷烴含量較低時，芳烴的特性處于主導(dǎo)地位，二烷烴含量較高時，烷烴特性處于主導(dǎo)地位。

測量十六烷值小于30的柴油的確切值成了生產(chǎn)中的很重要的參數(shù)?？墒菧y量十六烷值小于30的柴油不符合發(fā)動機要求,就會引起柴油在發(fā)動機的氣缸中延遲發(fā)火,以致燃燒不正常使發(fā)動機工作不平穩(wěn),引起儀器損壞,使測定結(jié)果偏差很大。為了給生產(chǎn)和化驗分析工作解決這個實際問題,填補低十六烷值測定方面的知識空白,有必要研究低十六烷值的分析方法。還可通過測量燃料的理化指標間接測定,常用的方法有密度法、點法等。

目前,市場上較為推廣的一種十六烷值改進劑是酯,薩洛加[1]通過對十六烷值改進劑燃燒效果的研究,總結(jié)出十六烷值改進劑具有如下的三大作用:(1)可降低柴油氧化-分解反應(yīng)的起始溫度;(2)擴大在火焰前緣階段的反應(yīng)范圍;(3)降低了柴油的著火溫度。以酯為例,說明十六烷值改進劑的作用機理如下:在火焰的前緣階段發(fā)生分解反應(yīng):RONO2RO NO2所生成的RO和NO2引發(fā)了一系列的鏈反應(yīng):RH NO2R HNO2HNO2 O2HO2 NO2ROR' 醛或酮R' O2R'OO通常十六烷值改進劑分解生成的自由基的主鏈越長,支鏈和自由基越少,其性能越好。為保證柴油在柴油發(fā)動機中能正常燃燒，要求柴油具有較高的十六烷值和適宜的餾份組成，適宜的低溫流動性和粘度，良好的蒸發(fā)性和氧化安定性。