十六烷值与十六烷指数在柴油调合中关联性的应用探讨

十六烷值与十六烷指数在柴油调合中关联性的应用探讨

发表时间：2019-05-29T15:04:47.013Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：师玮苑[导读] 十六烷值就是表示柴油在柴油机中燃烧时的自燃性指标。柴油标号只表明了柴油的抗凝固性能。而真正影响燃烧性能的主要是柴油的十六烷值。

中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司甘肃兰州 730060 摘要：评价柴油着火性质的方法以实测十六烷值为准，但用柴油十六烷值试验机测定十六烷值，仪器设备费用昂贵，检测过程操作复杂，耗时长，检测费用较高。因此，在有些地方也采用了计算十六烷指数作为间接评价柴油着火性质的方法。对采用不同的原油、加工工艺、馏程生产的柴油，两种方法的评价结果存在不确定的偏差，对于同一种柴油用不同的十六烷指数计算公式计算的结果也不相同，鉴于

这种情况，讨论其十六烷值与十六烷指数相关性在实际生产中的应用，不仅可以用来正确评价柴油的着火性质，而且对柴油生产同样具有指导意义。

关键词：十六烷值十六烷指数柴油

一、十六烷值与十六烷指数的概念

（一）、十六烷值的概念（Cetane Number）

十六烷值就是表示柴油在柴油机中燃烧时的自燃性指标。柴油标号只表明了柴油的抗凝固性能。而真正影响燃烧性能的主要是柴油的十六烷值。十六烷值越高，柴油的燃烧性能越好，越不容易产生爆震等不正常燃烧现象。柴油的十六烷值低于工作条件要求，会使燃烧延迟和不完全，以致发生爆震，降低发动机功率，增加柴油消耗量。但十六烷值过高，也会使燃烧不完全而发生冒烟现象，并增加柴油消耗量。

（二）、十六烷指数的概念(Cetane Index)

十六烷指数是表示柴油在发动机中发火性能的一个计算值。该值从柴油的标准密度和50%馏出温度计算而得。一般是在没有十六烷值机或试样少到不能进行标准发动机试验时采用。

二、柴油的十六烷值与十六烷指数检测方法

（一）、十六烷值检测方法

目前十六烷值的检测执行2011年5月1日起实施的中国国家标准GB/T 386-2010 《柴油十六烷值测定法》，十六烷值在一台预燃室性的压缩燃着的试验发动机内，以恒定的速度测定。在规定操作条件下的标准发动机试验中，将柴油与标准燃料进行比较，而得到的柴油着火性能的测定值，

（二）、十六烷指数检测方法

十六烷指数的检测执行中国国家标准GB 11139-89《馏分燃料十六烷值指数计算法》和中国石油化工行业标准SH/T 0694《中间馏分燃料十六烷指数计算法（四变量公式法）》。

1、国家标准GB 11139-89《馏分燃料十六烷值指数计算法》，此方法不适用于加有十六烷值改进剂的燃料；不适用于纯烃、合成燃料、烷基化物、焦化产品以及从页岩油和油砂中衍生出的馏分燃料；如果用于原油、残渣油以及终馏点在260℃一下的挥发性产品时，起相关性基本上不准确。

2、中国石油化工行业标准SH/T 0694《中间馏分燃料十六烷指数计算法（四变量公式法）》，对于在推荐范围内的十六烷值（32.5-56.5），已试验过的65%的馏分燃料经四变量十六烷指数计算公式得到的结果，其误差不大于±2个单位，在推荐范围之外，燃料的十六烷指数计算结果与十六烷值的误差会较大。

三、近年各牌号柴油十六烷值与十六烷指数对比

（一）0号车用柴油（III）、（IV）十六烷值与十六烷指数关联性分析

2014年1月至2015年6月0号车用柴油（III）的十六烷指数比十六烷值平均高出0.886个单位，平均最大值为1.222，平均最小值为0.144。0号车用柴油（IV）的十六烷指数比十六烷值平均高出1.194个单位，平均最大值为1.678，平均最小值为-0.222。可以看出0号车用柴油（III）的十六烷指数与十六烷值之间的关联比0号车用柴油（IV）更为稳定。

（二）-10号车用柴油（III）、（IV）十六烷值与十六烷指数关联性分析2014年1月至2015年6月-10号车用柴油（III）的十六烷指数比十六烷值平均高出0.967个单位，平均最大值为1，平均最小值为0.9。-10号车用柴油（IV）的十六烷指数比十六烷值平均高出1.683个单位，平均最大值为2.067，平均最小值为1.3。可以看出-10号车用柴油（III）的十六烷指数与十六烷值之间的关联比-10号车用柴油（IV）更为稳定。

（三）-20号车用柴油（III）、（IV）十六烷值与十六烷指数关联性分析2014年1月至2015年6月-20号车用柴油（III）的十六烷指数比十六烷值平均高出0.68个单位，平均最大值为0.76，平均最小值为0.52。-20号车用柴油（IV）的十六烷指数比十六烷值平均高出1.2个单位，平均最大值为1.3，平均最小值为1。可以看出-20号车用柴油（III）的十六烷指数与十六烷值之间的关联比-20号车用柴油（IV）更为稳定。

四、十六烷值与十六烷指数关联性的应用

十六烷指数不能随意用来代替用标准发动机试验装置所测得的十六烷值，但在使用十六烷指数时，如果考虑了它的局限性后，则可以用来作为预测十六烷值的一种辅助手段，根据上述分析，可以分品种范围对十六烷指数与十六烷值的关联进行考虑，通过选取0号车用柴油（IV）2015年6月份30罐十六烷值与十六烷指数进行对比：（选取2015年6月的0号车用柴油（IV）的数据建立模型符合目前实际生产现状的需要）做出散点图，如下图所示：十六烷指数与十六烷值具有线性相关性。

根据上述线性回归计算系数公式（n=30），计算得出y=bx+a

a=-1.9139

b=35.7694/34.92=1.024

线性回归方程：y=1.024x-1.9139

验证方程：从2015年5月抽出0号车用柴油（III）和0号车用柴油（IV）各10罐，得出下列表中实际检测的十六烷值和通过方程计算出的十六烷值对比。可以看出运用线性回归方程：y=1.024x-1.9139估算十六烷值，其计算出的数值在0号车用柴油（III）中与实际测得的数值误差范围均在±0.5个单位以内、在0号车用柴油（IV）中与实际测得的数值误差范围均在±1个单位以内。从2015年1月抽出-10号车用柴油（IV）和-20号车用柴油（IV）各5罐，得出实际检测的十六烷值和通过方程计算出的十六烷值对比。可以看出运用线性回归方程：y=1.024x-1.9139估算十六烷值，其计算出的数值在-10号车用柴油（IV）中与实际测得的数值误差范围均在±1个单位左右、在-20号车用柴油（IV）中与实际测得的数值误差范围均在±1个单位以内。终上所述，该公式在柴油生产过程中对十六烷值的测算具有一定的指导意义。参考文献：

[1]林世雄，石油炼制工程，石油工业出版社，1990

[2]李淑培，石油加工工艺学，中国石化出版社，1991

[3]GB/T 11139-89 中国国家标准

[4]GB/T 386-2010 中国国家标准