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第11卷第1期西安文理学院学报：自然科学版Vo1．11No．1
2008年1月JournalofXi’anUniversityofArts&Science(NatSciEd)Jan．2008

文章编号：1008—5564(2008)01—0064—04

甲醇汽油的稳定性能研究

周瑞，黄风林，倪炳华
(西安石油大学化学化工学院，陕西西安710065)

摘要：分析了甲醇汽油的抗爆性、热值、互溶性等基本特性及温度、汽油组分、水分含量等因素对
其稳定性的影响．温度越高、芳烃含量高，互溶性越好；微量水分会提高甲醇汽油的I临界互溶温度，降低
稳定性．讨论了甲醇汽油助溶剂的助溶机理，选择既能与水或甲醇相互作用又与汽油性质相似的助溶
剂，能改善甲醇汽油的稳定性能；介绍了数学模型在甲醇汽油实验研究过程中的重要性．
关键词：甲醇汽油；相溶性；溶解度
中图分类号：TE626．2文献标识码：A

目前，常规的车用燃料主要来自石油．但石油是非再生资源，储量有限，供应紧张．此外汽车尾气的
排放对环境污染严重．预计到2010年我国汽车尾气排放量将占大气污染源的64％[．因此寻找资源丰
富，环境友好，经济可行的车用代用燃料显得极为迫切．
研究发现，甲醇等醇类是除石油燃料以外内燃机的最佳代用燃料，而且甲醇的生产原料易得，工艺
成熟，价格低廉．甲醇与汽油在助溶剂、乳化剂的作用下得到的调和燃料具有形态均一、燃烧性能良好、
高效清洁等特点，甲醇汽油的开发和应用可以优化能源结构，缓解石油供需矛盾，所以甲醇燃料的研究
开发有巨大的发展潜力，是汽车代用燃料的发展方向．
但是，由于甲醇和汽油理化性质不同，甲醇汽油在使用中仍存在稳定性差的问题，影响到其储存和
安全使用，解决甲醇汽油稳定性问题是其推广应用的关键．甲醇汽油的稳定性与甲醇与汽油的添加比、
汽油组分、水分含量、外界温度等因素有关，本文将针对此问题进行讨论．

1甲醇汽油的基本特性

1．1抗爆性
甲醇辛烷值大于110，抗爆性能好，与汽油调和时，多数情况下有增值效应．特别是甲醇汽油的研究
法辛烷值上升数量最为显著．5％(v)的甲醇与直溜汽油调和，研究法辛烷值高达146以上．甲醇汽油辛
烷值高，抗爆性能好，从而可提高发动机的热效率和动力性．
1．2热值
甲醇的燃烧热值低，约为19．9MJ／kg，仅为汽油的45％，气化潜热高，约是汽油的3倍．理论上随着
甲醇汽油掺烧比的增加，混合燃料的热值逐渐减少，油耗增加．但甲醇的含氧量高达50％，理论空燃比
仅为6．45，相当于汽油空燃比的44％，完全燃烧时所需的空气比汽油少的多，使汽油燃烧更加充分，提
高了汽油的热效率，弥补了甲醇热值低所造成的损失，因此低比例甲醇汽油热效率降低不大，理论混合
气热值与汽油相当，消耗量也不大，不会影响甲醇汽油的经济性．但甲醇汽油中甲醇比例过高，汽油热效

收稿日期：2007—09—12
作者简介：周瑞(1980一)，女，陕西兴平人，西安石油大学化学化工学院硕士研究生，助工

第1期周瑞，等：甲醇汽油的稳定性能研究65

率地增加不能弥补甲醇热值低所造成的损失，使发动机动
力下降，油耗明显增加．使用M15甲醇汽油，油耗增加5％，
使用纯甲醇作燃料，甲醇的消耗量约为汽油的2倍l2]．

1．3互溶性p
甲醇含羟基，具有较强的极性，可与水无限互溶，难溶赠
于汽油．通常，甲醇含量很低或很高时与汽油互溶，但在很
大比例范围内二者不相溶．温度越高，甲醇与汽油的互溶性
越好．

2甲醇汽油的稳定性
图1甲醇一汽油系统溶解度图
2．1甲醇与汽油的溶解度
图1为常压下甲醇和70#汽油的互溶情表1不同组分汽油与甲醇调和的相分离温度
况l3j．可以看出，甲醇一汽油体系是具有上临界温
度的部分互溶双液相体系．不含水的甲醇与汽油在
温度高于30℃时能完全互溶，低于此温度就有可
能出现分层现象．当甲醇含量小于5％和大于70％
时，甲醇与汽油相溶性很好，甲醇含量在5％一
70％之间时，二者会发生分层现象．
2．2汽油组分对甲醇汽油稳定性的影响
汽油组分不同，甲醇汽油的相分离温度大不相
同．A．I．melenchuk等人用不同组分的汽油与5％
(v)的甲醇调和，测定他们的相分离温度，表1【J列
出不同组分汽油与甲醇调和的相分离温度．
付文慧等人用几种不同的烃与甲醇按体积95：5的比例混合，测定其相分离温度，表2[5为几种不
同烃与甲醇调和的相分离温度(烃(V)：甲醇(V)=95：5)．、
表2不同烃与甲醇调和的相分离温度(烃(v)：甲醇‘vI_95：5)

由表1和表2可以看出，芳烃含量高的油品，相分离温度较低；烷烃含量高的油品，相分离温度较
高；烷烃的异构化程度越高，相分离温度越低，稳定性越好；烷烃类化合物分子量越大，与甲醇的相溶性
越差．这是因为甲醇含有