摘 要：對不同比例乙酰丙酸乙酯與0#石化柴油復(fù)配混合燃料的互溶性、密度、運(yùn)動(dòng)黏度、閉口閃點(diǎn)、餾程、冷凝點(diǎn)、冷濾點(diǎn)等理化性質(zhì)進(jìn)行測試研究。結(jié)果表明：低溫下乙酰丙酸乙酯與0#柴油互溶性較差，5 ℃時(shí)最大互溶比僅為7%，隨著溫度升高，溶解度有所上升，在35 ℃條件下最大互溶比為15%。隨著復(fù)配燃料中乙酰丙酸乙酯所占比例增加，復(fù)配燃料的十六烷值逐漸降低；對餾程影響不明顯，密度增幅不大；閃點(diǎn)較石化柴油有所提高，這有利于燃料的安全儲(chǔ)存；熱值出現(xiàn)小幅下降；運(yùn)動(dòng)黏度、凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn)低溫流動(dòng)性改善明顯。總體來看：摻混比小于或等于7%的乙酰丙酸乙酯復(fù)配燃料基本符合國六柴油GB 19147—2016標(biāo)準(zhǔn)；如需提高乙酰丙酸乙酯復(fù)配比例，有必要對熱值、十六烷值等指標(biāo)進(jìn)行改進(jìn)，以滿足國六柴油標(biāo)準(zhǔn)要求。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)能；乙酰丙酸乙酯；石化柴油；復(fù)配燃料；理化特性

中圖分類號：TE667 ""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引 言

隨著全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，石化燃料短缺日益凸顯；同時(shí)，由于汽車保有量急劇攀升，燃用石化燃料帶來的溫室效應(yīng)在加?。?］。因此在石化燃料短缺和環(huán)境問題日益嚴(yán)重背景下，利用可再生生物質(zhì)資源制備燃料來部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石燃料用以減輕石化燃料短缺及環(huán)境污染問題顯得尤為迫切［2］。乙酰丙酸酯可由可再生生物質(zhì)水（醇）解酯化得到，其具有優(yōu)異的潤滑能力和突出的低溫流動(dòng)性，良好的安全性能和排放性能，可顯著降低車輛尾氣中炭煙和微粒排放［3-5］，是美國能源部、西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室等聯(lián)合推薦未來最有發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕镔|(zhì)液體燃料。目前乙酰丙酸酯作為替代石化燃料應(yīng)用研究剛剛成為熱點(diǎn)，在國外逐漸有研究者將乙酰丙酸酯作為石化燃料添加劑使用研究［6-12］。但由于生物質(zhì)基乙酰丙酸酯作為一種新的替代燃料，國內(nèi)對乙酰丙酸酯柴油復(fù)配燃料的理化特性方面的研究極少，除雷廷宙研究團(tuán)隊(duì)做了一定研究外［13-16］，鮮見更詳細(xì)的乙酰丙酸酯燃燒及排放性能研究，國家也未制定像“生物柴油”那樣的有關(guān)乙酰丙酸酯燃料使用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些都給該燃料的推廣及使用造成一定困難。本文以乙酰丙酸乙酯和0#柴油作為試驗(yàn)用油，對比研究不同復(fù)配比燃料互溶性、穩(wěn)定性、密度、運(yùn)動(dòng)黏度、閃點(diǎn)、餾程、酸值及低溫流動(dòng)性能等變化規(guī)律對混合燃料物理化學(xué)性質(zhì)的影響，擬為生物質(zhì)乙酰丙酸酯燃料逐步市場化應(yīng)用和復(fù)配燃料企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定提供借鑒。

1 試驗(yàn)條件及方法

1.1 試驗(yàn)燃料

本試驗(yàn)所用燃料為中國石化加油站購得的0#柴油，來自中國石油化工股份有限公司廣州分公司；試驗(yàn)用乙酰丙酸乙酯為實(shí)驗(yàn)室自制，理化性質(zhì)見表1。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法與儀器

將乙酰丙酸乙酯分別按不同體積分?jǐn)?shù)（1%～15% v/v）與柴油摻混，采用CASMC-33PRO多功能靜音超聲儀，在室溫（25 ℃），40 kHz超聲震蕩40 min，得到不同摻混比例的復(fù)配燃料，并分別編號為EL0（純柴油）、EL1、EL2、EL3、EL4等（ELXX表示混合燃料乙酰丙酸乙酯體積分?jǐn)?shù)為XX%）。試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備和測試方法如下：石油產(chǎn)品密度測定儀（GB/T 1884—2000），石油產(chǎn)品蒸餾測定儀（GB/T 65362010），石油產(chǎn)品硫含量測定儀（SH/T 0689—2000），石油產(chǎn)品灰分測定儀（GB/T 508—1985），石油產(chǎn)品銅片腐蝕測定儀（GB/T 5096—1985），石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度測定儀（GB/T 265—1988），石油產(chǎn)品冷濾點(diǎn)測定儀（SH/T 0248—2006），石油產(chǎn)品凝固點(diǎn)測定儀（GB/T 510—1991），石油產(chǎn)品十六烷值測定儀（GB/T 386—2021），石油產(chǎn)品全自動(dòng)閉口閃點(diǎn)測定儀（GB/T 261—2008），石油產(chǎn)品自動(dòng)微量水分測定儀（GB/T 260—1997）均來自長沙卡頓?？藸杻x器有限公司，石油產(chǎn)品餾分氧化安定性測試儀（SH/T 0175—2004），石油產(chǎn)品熱值測定儀（GB/T 384—1981）來自得利特（北京）科技有限公司。測試方法詳見文獻(xiàn)［17］。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 互溶性及穩(wěn)定性

將按配比配制好的復(fù)配燃料200 mL分別放置于密封瓶中，然后將密封瓶放置于高低溫交變濕熱綜合試驗(yàn)箱中（EL-04KA，廣東廣州），在[-10～40 ℃]區(qū)間內(nèi)，每間隔5 ℃做為一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，每隔2天觀察記錄一次各復(fù)配燃料的互溶性及穩(wěn)定性，結(jié)果由圖1所示。

由圖1可看出，低溫情況下乙酰丙酸乙酯與 0#柴油互溶性較差，隨著溫度升高，乙酰丙酸乙酯與柴油的互溶比例逐漸增高，當(dāng)溫度從0～5 ℃時(shí)，互溶比例提升率明顯，在溫度達(dá)到25 ℃以上時(shí)，互溶情況提升也較為顯著。在5 ℃時(shí)，乙酰丙酸乙酯與0#柴油的最大互溶比例為7%～8%；在35 ℃時(shí)，最大互溶比例為15%，繼續(xù)提高溫度，互溶比例不在增加，當(dāng)混合燃料中乙酰丙酸乙酯體積繼續(xù)增大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，出現(xiàn)分層不利于混合燃料的穩(wěn)定儲(chǔ)存和正常使用。因此，如想增加復(fù)配燃料中乙酰丙酸乙酯含量，必須添加助溶劑，以提高混合燃料性質(zhì)穩(wěn)定。經(jīng)我們研究表明：正丁醇與乙酰丙酸乙酯、石化柴油三者之間有著較好的相溶性，將少量（1%）正丁醇作為一種助溶劑加入到復(fù)配燃料中，能提高互溶性。

各復(fù)配燃料的儲(chǔ)存穩(wěn)定性試驗(yàn)觀察結(jié)果如表2所示。從表2可看出，在相應(yīng)儲(chǔ)存溫度下，密封瓶中的各種不同配比混合燃料（15%的復(fù)配燃料除外）穩(wěn)定性較好，大部分未出現(xiàn)分層或渾濁現(xiàn)象，這表明復(fù)配較低比例的乙酰丙酸乙酯燃料可長時(shí)間穩(wěn)定儲(chǔ)存使用。

2.2 密度

就發(fā)動(dòng)機(jī)燃料而言，復(fù)配燃料的密度關(guān)系到燃料的霧化、蒸發(fā)性以及燃油循環(huán)噴油量和噴油束的射程，對燃料經(jīng)濟(jì)性和最大功率有很大影響。圖2給出了在20 ℃標(biāo)準(zhǔn)衡量溫度下，復(fù)配燃料密度與乙酰丙酸乙酯體積分?jǐn)?shù)關(guān)系。

由圖2可見，在20 ℃標(biāo)準(zhǔn)衡量溫度條件下，由于乙酰丙酸乙酯的密度大于柴油的密度，復(fù)配燃料的密度隨燃料中乙酰丙酸乙酯含量的不斷增大會(huì)逐漸有小幅升高。復(fù)配燃料密度越大，單位容積燃燒的能量越大，輸出的功率越大，動(dòng)力性越會(huì)強(qiáng)勁，但復(fù)配燃料密度過大，由于不能得到充分燃燒，也會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的炭煙排放量增多。根據(jù)中國GB 19147—2016規(guī)定，車用柴油（Ⅵ）標(biāo)準(zhǔn)密度在810～845 kg/m3之間為達(dá)標(biāo)產(chǎn)品。從檢測結(jié)果來看：乙酰丙酸乙酯的密度在1.01 kg/m3，添加少量乙酰丙酸乙酯后的復(fù)配燃料密度未有顯著提高，密度接近于石化柴油，在840～890 kg/m3之間，因此，乙酰丙酸乙酯添加比例在1%～7%的EL1、EL2、EL3、EL4、EL5、EL6、EL7均符合車用柴油標(biāo)準(zhǔn)使用規(guī)定。

2.3 運(yùn)動(dòng)黏度

運(yùn)動(dòng)黏度是其抵抗剪切應(yīng)力或拉應(yīng)力引起的逐漸變形的能力的量度，是考量復(fù)配燃料物理性質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，復(fù)配燃料黏度的大小影響其在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的流動(dòng)、潤滑及噴霧情況，進(jìn)而影響復(fù)配燃料的燃燒效率。復(fù)配燃料黏度過低，雖然霧化效果變好，但復(fù)配燃料油束射程也會(huì)減小，不能為油泵、油嘴提供足夠的潤滑，會(huì)使高壓油泵、出油閥等相應(yīng)運(yùn)動(dòng)部件磨損加快，易導(dǎo)致燃料滲漏；而黏度過高，復(fù)配燃料霧化效果就會(huì)變差，噴出的油滴直徑就大，射程也變遠(yuǎn)，油滴蒸發(fā)面積減少，蒸發(fā)速度減慢，混合氣不均勻，使得復(fù)配燃料燃燒不完全，進(jìn)而使燃料消耗相應(yīng)增加。圖3在溫度在20和40 ℃測試條件下，給出了復(fù)配燃料運(yùn)動(dòng)黏度與乙酰丙酸乙酯體積分?jǐn)?shù)關(guān)系。

從圖3可看出，在20 ℃條件下，0#柴油運(yùn)動(dòng)黏度為3.72 mm2/s，乙酰丙酸乙酯運(yùn)動(dòng)黏度為2.15 mm2/s，比柴油小，故隨著乙酰丙酸乙酯體積分?jǐn)?shù)的增加，混合燃料的運(yùn)動(dòng)黏度降低。但復(fù)配7%乙酰丙酸乙酯后的復(fù)配燃料運(yùn)動(dòng)黏度為3.3"相對于下0#柴油運(yùn)動(dòng)黏度降幅度不是很大。根據(jù)中國柴油（Ⅵ）標(biāo)準(zhǔn)（GB 19147—2016），20 ℃條件下，復(fù)配燃料運(yùn)動(dòng)黏度在3.0～8.0標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。由此可見，復(fù)配燃料 EL1、EL2、EL3、EL4、EL5、EL6、EL7均符合使用規(guī)定。在40 ℃條件下，復(fù)配乙酰丙酸乙酯的燃料運(yùn)動(dòng)黏度下降較多，但中國柴油（Ⅵ）標(biāo)準(zhǔn)對40 ℃條件下，運(yùn)動(dòng)黏度不做限值要求。另外，要想運(yùn)動(dòng)黏度達(dá)到更加合適的比例，可調(diào)和加入一定量的高黏度添加劑，如運(yùn)動(dòng)黏度為6.84 mm2/s的生物柴油。

2.4 閃點(diǎn)

閃點(diǎn)是指揮發(fā)的燃料與空氣接觸形成混合氣在與火焰接觸時(shí)，發(fā)生閃火并立刻被點(diǎn)燃最低溫度。燃料餾分越輕，越易蒸發(fā)，閃點(diǎn)就越低。閃點(diǎn)越低，就越易被點(diǎn)燃，引起火災(zāi)的危險(xiǎn)性就越大大。圖4給出了復(fù)配燃料的閃點(diǎn)與乙酰丙酸乙酯體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。

由圖4可知，柴油的閃點(diǎn)為63 ℃，乙酰丙酸乙酯閃點(diǎn)為93 ℃，遠(yuǎn)高于0# 柴油的閃點(diǎn)，故隨著乙酰丙酸乙酯體積分?jǐn)?shù)不斷增大，閃點(diǎn)逐漸有小幅升高。閃點(diǎn)提高，復(fù)配燃料相對蒸發(fā)性減弱，因此復(fù)配一定比例乙酰丙酸乙酯，能使燃料在運(yùn)輸儲(chǔ)存和使用過程中更安全。但燃料閃點(diǎn)過高，復(fù)配燃料的霧化和蒸發(fā)性能變差，對燃燒不利，故燃料閃點(diǎn)有一個(gè)適度的范圍。參照中國GB 19147—2016標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，要求閃點(diǎn)不低于60 ℃，從圖4可看出，小比例（1%～7%）添加乙酰丙酸乙酯后的復(fù)配燃料，整體閃點(diǎn)變化范圍不大（63～69 ℃），僅稍高于相應(yīng)0#柴油的閃點(diǎn)，復(fù)配燃料 EL1、EL2、EL3、EL4、EL5、EL6、EL7均符合國家標(biāo)準(zhǔn)使用規(guī)符要求。

2.5 餾程

餾程是通過測定燃料中輕、重餾分含量多少來評價(jià)燃料的質(zhì)量和使用性能。石化柴油的衡量指標(biāo)一般采用50%餾出溫度、90%餾出溫度、95%餾出溫度表示。50%餾出溫度是表示燃料中輕餾分含量，50%餾出溫度越低，表明燃料輕餾分多，蒸發(fā)和燃燒速度快，易于發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。90%餾出溫度及95%餾出溫度，是表示燃料中重餾分含量。如果90%餾出溫度及95%餾出溫度高，則表明燃料中重餾分多，這會(huì)導(dǎo)致燃料蒸發(fā)慢、燃燒不完全，增加耗油量，同時(shí)易生成積炭，使發(fā)動(dòng)機(jī)磨損增加。圖5給出了復(fù)配燃料餾程與乙酰丙酸乙酯體積分?jǐn)?shù)關(guān)系。

如圖5所示，由于乙酰丙酸乙酯不是混合物，成分單一，故僅有一種餾分，整個(gè)餾程溫度變化不大，初餾點(diǎn)與0#柴油接近。當(dāng)乙酰丙酸乙酯添加比例在1%～7%時(shí)，餾程變好不明顯，參照國家車用柴油標(biāo)準(zhǔn)（GB 19147—2016）的相關(guān)規(guī)定，復(fù)配燃料 EL1、EL2、EL3、EL4、EL5、EL6、EL7均符合中國柴油（Ⅵ）標(biāo)準(zhǔn)餾程使用規(guī)符要求，即50%餾出溫度不高于300 ℃，90%餾出溫度不高于355 ℃，95%餾出溫度不高于365 ℃。

2.6 冷濾點(diǎn)與冷凝點(diǎn)

燃料在在降低溫度的過程中，其部分成分開始析出晶體，使得柴油顯得混濁，形成的顆粒易阻塞孔徑（約45 μm）濾膜，因此凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn)是表征燃料低溫使用性重要指標(biāo)，對保證車輛在較低氣溫下正常啟動(dòng)和運(yùn)行有重要影響。圖6給出了復(fù)配燃料冷濾點(diǎn)及冷凝點(diǎn)與乙酰丙酸乙酯體積分?jǐn)?shù)關(guān)系。

由圖6可看出，本實(shí)驗(yàn)所用0#純柴油冷濾點(diǎn)為[-7 ℃]，冷凝點(diǎn)為[-16 ℃]，根據(jù)柴油標(biāo)號命名方式的理論分析，柴油標(biāo)號是由凝點(diǎn)來命名的，理論上0#柴油冷凝點(diǎn)為0 ℃，但是由于不同批次、不同生產(chǎn)工藝或添加抗凝劑的緣故，故實(shí)際冷凝點(diǎn)情況與理論有所差異。例外從圖中可看出乙酰丙酸乙酯凝點(diǎn)及冷濾點(diǎn)均遠(yuǎn)低于柴油。當(dāng)乙酰丙酸乙酯添加2%時(shí)，冷濾點(diǎn)降至[-8 ℃]，冷凝點(diǎn)下降到[-17 ℃]，當(dāng)添加比例達(dá)到5%時(shí)，冷濾點(diǎn)降至[-9 ℃]，冷凝點(diǎn)下降至[-18 ℃]，當(dāng)添加比例達(dá)到7%，冷濾點(diǎn)達(dá)到[-10 ℃]，凝點(diǎn)可達(dá)到[-20 ℃]；這說明復(fù)配燃料的低溫流動(dòng)性比石化柴油要好，與純柴油凝點(diǎn)及冷濾點(diǎn)相比有了很大改善，在寒冷地區(qū)使用也不易凝固，有利于其在寒冷地區(qū)使用。冷濾點(diǎn)及凝點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)均高于中國車用柴油關(guān)于冷濾點(diǎn)及凝點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)（GB 19147—2016）要求。

2.7 氧化安定性

燃料在其正常的儲(chǔ)存與使用過程中，保持其性質(zhì)長期穩(wěn)定性的能力，稱作為氧化安定性。如果氧化安定性不好，口成的沉淀就會(huì)使過濾器堵塞，破壞燃料的正常供給；進(jìn)入燃燒室后，又極易受熱分解而生成積炭，導(dǎo)致點(diǎn)火不良，嚴(yán)重破壞發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，降低燃料的儲(chǔ)存期。圖7給出了復(fù)配燃料氧化安定性與乙酰丙酸乙酯的體積分?jǐn)?shù)關(guān)系。

由圖7可得出：0#柴油的氧化安定性為1.95 mg/100 mL，純乙酰丙酸乙酯氧化安定性很低，隨著乙酰丙酸乙酯添加比例增大，復(fù)配燃料氧化安定性逐漸下降，乙酰丙酸酯的引入，使得復(fù)配柴油燃料氧化安定性指標(biāo)都優(yōu)于石化柴油，且復(fù)配燃料 EL1、EL2、EL3、EL4、EL5、EL6、EL7氧化安定性均符合不大于2.5 mg/100 mL國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 19147—2016）要求。

2.8 十六烷值

十六烷值主要用來衡量燃料自燃性能，十六烷值越高越易燃燒，越不易出現(xiàn)爆震，而且發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒均勻，熱功率也高，燃料也節(jié)省。若燃料十六烷值過低，會(huì)導(dǎo)致燃料燃燒不充分，引起發(fā)動(dòng)機(jī)震蕩、排氣過多，產(chǎn)生白眼現(xiàn)象，并發(fā)生磨損異常，油耗上升等多種發(fā)動(dòng)機(jī)故障。但不是十六烷值越高越好，十六烷值過高，也將會(huì)由于局部不完全燃燒，而產(chǎn)生少量黑色排煙，使經(jīng)濟(jì)性下降。因此燃料的十六烷值應(yīng)該在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。一般說來，不同轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)對燃料十六烷值具有不同的要求：高速發(fā)動(dòng)機(jī)（轉(zhuǎn)速為2000 r/min以上）的燃料其十六烷值應(yīng)介于40～60為宜；中速發(fā)動(dòng)機(jī)（轉(zhuǎn)速為1500～2000 r/min）的燃料其十六烷值應(yīng)介于30～45為宜；低速發(fā)動(dòng)機(jī)（低于1000 r/min）即使使用十六烷值低于25的燃料，其燃燒也不會(huì)發(fā)生特殊的困難。美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM D975中規(guī)定其石化柴油十六烷值不低于40，中國柴油（Ⅵ）標(biāo)準(zhǔn)（GB 19147—2016）規(guī)定柴油的十六烷值不能低于51。

圖8給出了復(fù)配燃料的十六烷值與乙酰丙酸乙酯的體積分?jǐn)?shù)關(guān)系。如圖8所示，本實(shí)驗(yàn)采用的0#純柴油十六烷值為48，低于國家柴油（Ⅵ）（GB 19147—2016）標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)由于乙酰丙酸乙酯的十六烷值小于柴油，因此隨著乙酰丙酸乙酯比例的增加，復(fù)配燃料十六烷值逐漸下降。當(dāng)乙酰丙酸乙酯添加量超過3%時(shí)，十六烷值低于40，當(dāng)乙酰丙酸乙酯添加量為7%時(shí)，十六烷值為34，故該復(fù)配燃料適合中速發(fā)動(dòng)機(jī)（轉(zhuǎn)速為1500～2000 r/min）使用；要想提高復(fù)配燃料的十六烷值，則可通過添加十六烷值改進(jìn)劑（如烷基硝酸酯等）來提高其十六烷值。

2.9 熱值

熱值的高低會(huì)影響到燃油的消耗率，關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。如圖9所示，柴油熱值43.1 MJ/kg，乙酰丙酸乙酯的熱值為24.8 MJ/kg，熱值會(huì)低于柴油，故復(fù)配燃料隨乙酰丙酸乙酯添加比例的增大熱值逐漸下降，但下降幅度很小，基本無變化。這可能是由于乙酰丙酸乙酯由于含氧的緣故，使得其燃燒更加充分釋放了更多是熱量。這說明，少量添加乙酰丙酸乙酯的復(fù)配燃料能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)上正常使用。

2.10 其他

燃料硫含量高，燃燒產(chǎn)物易生成沉積物，沉積物兼有腐蝕和機(jī)械磨損作用，會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降、耗油量上升和尾氣污染物排放增加；由于乙酰丙酸乙酯中硫含量極低，添加乙酰丙酸乙酯可進(jìn)一步改善燃料的硫含量。銅片腐蝕主要測定燃料有無腐蝕金屬的活性物。實(shí)驗(yàn)表明，添加乙酰丙酸乙酯發(fā)復(fù)配燃料對銅片基本無腐蝕，其各不同復(fù)配比例的復(fù)配燃料樣品的銅片腐蝕皆為不大于1級，均符合中國車用柴油（GB 19147—2016）標(biāo)準(zhǔn)。水會(huì)導(dǎo)致乙酰丙酸乙酯的氧化并與游離脂肪酸生成酸性水溶液，而燃料中水分的存在會(huì)對容器、管路、燃燒室和金屬零部件進(jìn)行腐蝕，從而引起積炭、結(jié)膠、濾清器和油路的堵塞。根據(jù)中國柴油（VI）標(biāo)準(zhǔn)（GB 19147—2016）規(guī)定，水含量為痕跡，即lt;0.03%。經(jīng)測定表明，乙酰丙酸乙酯樣品的水含量不大于0.05%，隨著乙酰丙酸乙酯，復(fù)配燃料的水分略有增加，但其復(fù)配燃料中水分均不大于痕跡（即不大于0.03%）。燃料中不能燃燒的機(jī)械雜質(zhì)經(jīng)過灼燒后所剩余的不燃物質(zhì)為灰分，其能導(dǎo)致噴射器、燃油泵、活塞和活塞環(huán)磨損，以及發(fā)動(dòng)機(jī)沉積。經(jīng)測定表明，乙酰丙酸乙酯及其復(fù)配燃料中灰分均不大于國家標(biāo)準(zhǔn)（即不大于0.01%），滿足GB 19147—2016標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié) 論

乙酰丙酸乙酯與0#柴油互溶性較差，在0 ℃時(shí)最大互溶比為5%，35 ℃條件下互溶比最大為15%；6個(gè)月密閉儲(chǔ)存不分層，性質(zhì)穩(wěn)定；小比例添加乙酰丙酸乙酯（≤7%），復(fù)配燃料密度增幅不大，運(yùn)動(dòng)黏度降低，低溫流動(dòng)性流改善顯著，有利于在寒冷地區(qū)推廣使用。閃點(diǎn)有所提高，有利于燃料儲(chǔ)存運(yùn)輸及使用；隨著添加乙酰丙酸乙酯比例的增大，復(fù)配燃料十六烷值及熱值有所下降，有必要對十六烷值及熱值進(jìn)行改進(jìn)。

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STUDY ON PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF

ETHYL LEVULINATE COMPOUND FUEL

Miao Changlin"Wu Peng""Zhuang Xinshu"Tan Xuesong"Li Huiwen1

1. Guangzhou Institute of Energy Conversion， Chinese Academy of Sciences， Key Laboratory of Renewable Energy， Chinese Academy of Sciences， Guangdong Key Laboratory of New and Renewable Energy Research and Development， Guangzhou 510640， China；

2. Key Laboratory of Clean Energy in Liaoning Province， School of Energy and Environment， Shenyang University of Aeronautics and Astronautics， Shenyang 110136， China）

Abstract：As a substitute fuel for diesel engine， levulinic acid ester has important practical significance for relieving energy and resource pressure， reducing ecological environment pollution and developing economy. In this paper， the physicochemical properties of the mixed fuels of levulinic acid ester and petrochemicals with different ratios were determined. The results show that the miscibility of ethyl levulinate and 0# diesel oil is poor at low temperature，and the maximum miscibility ratio is 7% at 0 ℃； With the increase of temperature， the solubility increases， and the maximum miscibility ratio is 15% at 35 ℃； Sealed storage for 6 months without layering， stable in nature. As the proportion of ethyl levulinate in the blended fuel increases， the cetane number of the blended fuel gradually decreases； The effect on distillation range is not significant， and the increase in density is not significant； The flash point is higher than that of diesel， which is conducive to the safe storage of fuel； There is a slight decrease in calorific value； Significant improvement in low-temperature flowability of kinematic viscosity， solidification point， and cold filtration point； Overall， ethyl levulinate blended fuel with a blending ratio of less than or equal to 7% basically meets the national VI diesel GB 19147—2016 standard； If it is necessary to increase the blending ratio of ethyl levulinate， it is necessary to improve indicators such as calorific value and cetane number to meet the requirements of the sixth national diesel standard.

Keywords：biomass energy； ethyl levulinate； diesel； compound fuel； physical and chemical properties