etbe

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辛烷值詳解

爆震(震爆Knocking)

一、高辛烷值汽油簡介

汽車用油主要成分是C5H12~C12H26之烴類混合物，當汽油蒸氣在汽缸內燃燒時(活塞將汽油與空

氣混合壓縮后，火星塞再點火燃燒)，常因燃燒急速而發生引擎不正常燃爆現象，稱為爆震(震爆)。烴類的

化學結構不同，抗震爆能力也有很大的不同。燃燒的抗震程度以辛烷值表示，辛烷值越高表示抗震能力愈

高。

其中燃燒正庚烷CH3(CH2)5CH3的震爆情形最嚴重，定義其辛烷值為0。異辛烷(2,2,4-三甲基

戊烷)的辛烷值定義為100。辛烷值可為負，也可以超過100。當某種汽油之震爆性與90%異辛烷和10%正庚

烷之混合物之震爆性相當時，其辛烷值定為90。如環戊烷的辛烷值為85，表示燃燒環戊烷時與燃燒85%異

辛烷和15%正庚烷之混合物之震爆性相當。

汽油發生震爆時，由于燃燒室內之壓力突然增高此壓力碰擊四周機件而產生類如金屬的敲擊聲，如

果汽油一旦辛烷值過低，將使引擎內產生連續震爆現象，造成機件傷害，連續的震爆容易燒壞氣門，活塞

等機件。因此使用高辛烷值汽油就成為保護汽車發動機、提高汽車駕駛性能的重要手段。

目前常用的高辛烷值汽油有92、93、95、97、98號無鉛汽油，此類汽油含有高支鏈成分及更多芳

香族成分之烴類，如苯、芳香烴、硫合物等。若車輛“壓縮比”在9.1以下者應以92無鉛汽油為燃料；壓

縮比9.2至9.8使用95無鉛汽油；壓縮比9.8以上或者渦輪增壓引擎車種才需要使用98無鉛汽油。下表

列出了一些物質的辛烷值。

品名辛烷值品名辛烷值

正壬烷-45異辛烷100

正辛烷-17甲苯103.5

正庚烷0甲醇107

正戊烷62.5乙醇108

2-戊烯80苯115

1-丁烯97甲基第三丁基醚116

乙基苯98.9

汽車用油主要成分是C5H12~C12H26之烴類混合物，當汽油蒸氣在汽缸內燃燒時(活塞將汽

油與空氣混合壓縮后，火星塞再點火燃燒)，常因燃燒急速而發生引擎不正常燃爆現象，稱為爆震(震爆)。

在燃燒過程中如果火焰傳播速度或火焰波之波形發生突變，如引起燃燒室其它地方自動著火(非火星塞點

火漫延)，燃燒室內之壓力突然增高此壓力碰擊四周機件而產生類如金屬的敲擊聲，有如爆炸，故稱為爆

震(震爆)。汽油一旦辛烷值過低，將使引擎內產生連續震爆現象，造成機件傷害連續的震爆容易燒壞氣門，

活塞等機件。

爆震之原因：(1)汽油辛烷值太低。(2)壓縮比過高。(3)點火時間太早。(4)燃燒室局部過熱。(5)混合

汽溫度或壓力太高。(6)混合汽太稀。(7)預熱。(8)汽缸內部積碳。(9)其他如冷卻系或故障等。

減少爆震方法：

(1)提高汽油辛烷值。(2)減低壓縮比。(3)校正點火正時。(4)降低進汽溫度.(5)減少燃燒室尾部混合汽

量。(6)增加進汽渦流。(7)縮短火焰路程。(8)保持冷卻系作用良好。

例如95無鉛汽油的抗震爆強度相當于標準油中含有百分之九十五的異辛烷及百分之五的正庚烷的抗震爆

強度。

汽油亦可藉再加入其它添加物而提升辛烷值。如普通汽油辛烷值不高(約為50)，若再加入四乙基

鉛(C2H5)4Pb時，其辛烷值提高至75左右，此為含鉛汽油之來源，為除去鉛在引擎內之沈積，再加

入二溴乙烷，使產生PbBr2之微粒排放出來，但造成環境之污染。一般無鉛汽油不含四乙基鉛，改用甲

基第三丁基醚，甲醇，乙醇，第三丁醇等添加物。

某一汽油在引擎中所產生之爆震，正好與98%異辛烷及2%正庚烷之混合物的爆震程度相同，即稱此

汽油之辛烷值為98。此燃油若再滲合其它添加劑，辛烷值可大于98或小于98甚或超過100。

?一般所謂的95、92無鉛汽油即是指其辛烷值，所以95比92的抗爆性來的好。

辛烷值只是一個相對指標，而不是真的只以正庚烷或異辛烷來混合，所以有些燃油再滲合其它添加

劑時的辛烷值可以超過100，可以為負。

辛烷值愈高，代表抑制引擎震爆能力愈強，但要配合汽引擎之壓縮比使用。

辛烷值是決定汽油引擎能否發揮其設計性能的重要指標，而引擎設計變數中的壓縮比是決定辛烷值

是否符合其需求的重要參數。當引擎在壓縮行程中，油氣體積變小，其壓縮比率越大，壓力越大，溫度播音稿范文 越

高，此時所選用之汽油，必須在此條件下，仍不會引發自燃，如果火星塞尚未點火之前，油氣產生自燃現

象，則在動力行程中會產生火焰波互相沖擊，造成引擎爆震，汽油對此爆震程度之量測指標稱為辛烷值。

辛烷值越高抗爆震程度越高，由于引擎設計不斷精進，汽車制造廠以提高引擎壓縮比來縮小引擎體

積，增加單位體積所能產生之馬力。目前最普通的壓縮比在九至十一。壓縮比愈高，理論上引擎效率愈高，

燃燒愈干凈，不過高壓縮之汽車也會產生震爆問題，且高壓縮比汽車在高燃燒效率下，在廢氣成分中，

一氧化碳含量較少，但其它氮氧化物比例反較低壓縮引擎稍高。

辛烷值愈高之汽油將可使高壓縮比，高性能之車種，展現引擎原設計之高馬力，高扭力性能，同時

可以發揮省油之效果。亦即高壓縮比之引擎需要高辛烷值之汽油，以耐更高的壓力與溫度，以避免影響汽

車之駕駛性能及爆震損害引擎，且可降低排氣中之一氧化碳含量。若高壓縮比引擎使用過低之辛烷值汽油，

行車時容易產生爆震現象(不正常燃燒，引擎有噪音)，且易造成引擎爆震無力，引擎過熱，加速磨損，長

期會損害引擎，且耗油。但提高辛烷值必須提高汽油內芳香烴之比率，若低壓縮比引擎使用過高之辛烷

值時，會使燃燒溫度過高，引擎過熱，燒壤排汽門，不會增加馬力，不會省油，會發生燃燒不完全，增加

廢氣中之芳香烴類排于空氣中，反而增加空氣中之致癌物，所以不鼓勵使用。選用汽油應依照原廠建議，

車輛選用之汽油辛烷值只能比原廠建議值高，不能低，適合最好。

高級汽油含鉛，鉛對引擎排氣閥有潤滑作用，故原使用高級汽油之車輛改用無鉛汽油時，首先必須

確認引擎排氣閥座是否經過硬化處理，若尚未經過硬化處理，則可採取以下任一方式解決：(1)應進行排氣

閥座硬化處理。(2)在無鉛汽油中加入適當抗排氣閥座磨損凹陷之添加劑。(3)原使用高級汽油之車輛，排

氣閥座上已有一層潤滑薄膜，故改用無鉛汽油后尚可維持一萬公里左右，不會明顯凹陷。

汽油品質規范中之崔曼莉 蒸氣壓直接影響汽油之啟動性能，蒸氣壓代表汽油揮發能力之尺度。汽油揮發性

強，容易點爆啟動，但太強，會損耗增加，且污染空氣，甚至在油管內形成氣障，阻礙汽油流動，造成熄

火。在冬天時汽油蒸氣壓大，則引擎冷時較容易啟動，但引擎已熱，停火后，再度啟動時，此種蒸氣壓大

之汽油易使引擎汽缸吸入過濃油氣，反而難以啟引擎。在夏天時，溫度高，冷車時啟動較容易，但熱車時

啟動較困難，因汽油容易過濃而引起氣障而熄火，故夏天(4月1日至10月31日)必須供應具較低蒸氣

壓之汽油(62KPa=62000帕，1帕=1牛頓/米2)，冬天(11月1日至翌年3月31日)必須供應具較高蒸

氣壓之汽油(69KPa)。衡量油品揮發程度的指標稱為雷氏蒸汽壓(RVP)，該指數愈高，代表揮發性愈強。目

前我國環保署訂定的汽油雷氏蒸汽壓上限為9PSI(poundspersquareinch磅/平方吋約63KPa)。98無

鉛汽油雷氏蒸汽壓為6PSI(約42KPa)，過低會發生冷車啟動困難，中油已提高至7PSI(約49KPa)，只要增

加輕質油料摻配量即可改善。

良好之汽油品質必須(1)抗震爆性能良好。(2)啟動性質良好。(3)暖車迅速。(4)加速能力強。(5)

耗油量少。(6)引擎運轉平穩。(7)防止氣障。(8)抗腐蝕性良好。(9)不易變質或生膠。

提高汽油辛烷值的方法一般有兩種：

2）另一種方法是采用含有高辛烷值烴類成分的汽油煉制工藝汽油辛烷值改進劑

在汽油中添加新的組分—辛烷值改進劑是提高汽油辛烷值的有效方法。其中討論最多的辛烷值改進劑

是醚類和醇類化合物。

(1)醚類辛烷值改進劑

甲基叔丁基醚(MTBE)是開發和應用最早的醚類辛烷值改進劑。自1979年美國環保局批準將MTBE作

為無鉛汽油添加劑使用以來，它在美國已廣泛用于調和汽油中。MTBE的沸點比較低，將其調入汽油后使汽

油的餾程溫度降低。這一效應給生產超高辛烷值汽油的煉油廠帶來了很大的經濟效益。同MTBE一樣，把乙

基叔丁基醚(ETBE)調入汽油中，相當于在汽油中調入了乙醇。ETBE不但在提高汽油辛烷值的效果方面比

MTBE好，而且還可以作為共溶劑使用。ETBE的沸點較高，與烴類相混不生成共沸化合物。這樣既可以減少

發動機內的氣阻，又可降低蒸發損失。ETBE不僅使汽油的辛烷值得以提高，而且使汽油的經濟性及安全性

都比添加MTBE的汽油要好，因此它具有很大的市場潛力。叔戊基甲基醚(TAME)既可以提高汽油的辛烷值，

同時也有效地利用了C5烯烴。二異丙基醚(DIPE)與MTBE相比具有許多優點。雖然其辛烷值(105)比MTBE

稍低，但DIPE光緒二十一年 的雷德蒸氣壓僅為MTBE的一半。美國環球油品公司已經成功地開發出了生產DIPE的新工藝。

(2)醇類辛烷值改進劑

醚類辛烷值改進劑主要有異丙醇/甲醇混合物、叔丁醇/甲醇混合物和乙醇等。異丙醇是由丙烯與水

反應而得，用于調和汽油的異丙醇絕大多數是由FCC丙烯生產的。由于原料(FCC中C3餾分和水)和調和組

分甲醇的價格較低，所以此類混合物具有較大的市場潛力。叔丁醇的溶解性較好，可以作為甲醇的共溶劑。

叔丁醇和甲醇的混合物可用于增加汽油的辛烷值，其最好的調和組成為50：50(體積比)。叔丁醇可由異丁

烯水解而得，原料費用相對較低，生產這種改進劑也很有吸引力。乙醇也可以作為汽油調和劑來應用，乙

醇的辛烷值非常高，而且也不需要其它較大分子的醇作共溶劑，它可以使成品油的辛烷值提高2~3。這就

意味著在汽油中加入10%的乙醇可使調和汽油升級，經濟價值極為可觀。

(3)其它類辛烷值改進劑

目前，錳基抗爆劑主要有甲基環戊二烯三羰基錳及環戊二烯三羰基錳兩種，甲基環戊二烯三羰基錳(CH

3C5H5Mn(CO)3)簡稱MMT，1953年由美國乙基公司開發，1974年至1977年間被用于無鉛汽油，于1995年

7月17日，美國環保局批準乙基公司的MMT用于無學游泳 鉛汽油。環戊二烯三羰基錳(C5H5Mn(CO)3)是一種與

MMT類似的錳基抗爆劑，在提高辛烷值功效上，與MMT不相上下，只是凝點較MMT要高，常溫下呈固態，

需要配成溶液方可用。

為了開發適用的錳基抗爆劑生產技術，國內許多科研單位及生產廠家都有在致力于該項課題的研

究。其中南開大學率先研制成功。產品主要由環戊二烯三羰基錳為主劑，協同能改善發動機綜合使用性能

的多種抗爆劑副劑組成。其主劑環戊二烯三羰基錳的研制開發，是我國來源豐富的廉價煤焦油苯前餾分和

乙烯副產碳五餾分分出的環戊二烯為主要原料，由于原料直接選用副產品下腳料，使產品成本大幅降低，

價格上具有較強的競爭力。對于主劑的合成，國外多采用單釜間歇合成法或一步合成法進行生產。前者生

產復雜、效率低、單位產量能耗高；后者反應在300多大氣壓CO、H2苛刻條件下進行，設備要求高。而南

開大學克服上述不足，提供一種適合國情、反應條件比較緩和的分步連續合成法，該工藝具有投資少、生

產效率高、便于操作、關鍵過程可實現自動化控制等優點。該產品經中國石化科學院、國家石油產品質量

監督中心等國家法定及權威單位進行抗爆試驗，加劑18mg/L(錳含量)，可使90號汽油提高到93號。經交

通部汽車運輸行業能源利用監測中心測試，加劑后的90號汽油，使尾氣中CO、CH分別減少17.1%、18.2%，

具有節能和減少汽車尾氣排放有害物質的功能。

據美國專利報道丙二酸酯添加劑可以提高汽油的辛烷值。這種添加劑不會增加發動機的磨損(如鐵化

合物那樣)，不損壞尾氣催化轉化器(如錳化合西方教育 物那樣)，不違背防污染法規，而且加水后也不發生相分離。

對汽油進行改質是世界石油化工行業發展的必然趨勢，該發展趨勢將導致更多的先進技術被開發出

來。我國的煉油企業應重視提高汽油辛烷值技術的開發與應用，不斷提高汽油的質量，使煉油行業產生更

好的經濟效益和社會效益。

辛烷值是車用汽油最重要的質量指標，它綜合反映一個國家煉油工業水平和車輛設計水平，采用抗爆劑是

提高車用汽油辛烷值的重要手段。抗爆劑主要有烷基鉛、甲基環戊二烯三羰基錳（MMT）、甲基叔丁基醚

（MTBE）、甲基叔戊基醚、叔丁醇、甲醇、乙醇等。無公害抗爆添加劑是今后發展的方向。

四乙基鉛是1921年發現的，1923年開始在車用汽油中使用，是直至1959年被人們唯一使用的辛烷值

改進劑。1960年四甲基鉛進入抗爆劑市場，催化重整工藝的發展使其使用量迅速增加。目前四甲基鉛、四

乙基鉛及其化學混合物和物理混合物仍作為重要抗爆劑在某些地區廣泛應用。烷基鉛抗爆劑具有工藝簡單、

成本低廉、效果突出的優勢，所以一直是效率很高的辛烷值改進劑。從使用性能與經濟效果來看，目前還

沒有一種比得上烷基鉛的抗爆劑。可以預見，一旦鉛微塵能有效控制，烷基鉛抗爆劑將繼續服務于人類。

隨著汽車廢氣排放控制及保護環境的需要，國際上已經限制向汽油內加烷基鉛，并逐步實現汽油低鉛

化和無鉛化。美國、加拿大、澳大利亞等國汽油無鉛化推行較快，西歐汽油正向低鉛化發展。據報道，1990

年西方國家汽油耗量的55％為無鉛汽油。烷基鉛抗爆劑限制使用，將促進非鉛抗爆劑及煉油加工深度的研

究與發展。

人們對非鉛抗爆劑的探索曾進行過不懈努力。芳香胺及其他含氮化合物的研究表明，盡管其具有一定

的改進辛烷值的效果，但是由于其加入量大、毒性、排放等問題，尚未形成商品。

1959年美國一家公司向市場推出了甲基環戊二烯三羰基錳，作為四乙基鉛輔助抗爆劑，后來作為單獨抗爆

劑使用。該劑有效地提高了汽油辛烷值。但有研究認為，MMT在發動機燃燒室內表面形成多孔性沉積物，

使火花塞壽命縮短，容易造成環境中錳含量上升，美國于1978年停用MMT。盡管MMT有很多缺點，但是它

畢竟是繼烷基鉛之后研究出來的高效抗爆劑。

20世紀70年代國外出現過含氧化合物作為汽油新的調合組分，其中比較重要的有甲醇、乙醇、甲基叔丁

基醚和叔丁醇，它們都具有相當高的無鉛辛烷值和調合辛烷值，這就為尋求新的汽油調配方案提供了方便，

但它們分別存在著蒸發性、互溶性、腐蝕性、毒性和廢氣排放以及經濟性等問題。

MTBE作為汽油添加劑已經在全世界范圍內普遍使用,但其有毒性,對但對環境造成了一定的污染,并對發動

機有一定的腐蝕性.最近，美國加州以污染水質為由，禁止使用MTBE，美國國家環境保護部門也有類似動

作,美國已開始限制MTBE生產及應用,美國發生了對MTBE的恐慌，在近期內已經擴散到歐洲和亞洲。

醇類用作汽油添加劑由于含有羥基而顯示出不良效果，但甲醇、乙醇、丙醇和叔丁醇等低碳醇或其混合物

用作汽油添加劑具有MTBE相似功能，還有價格優勢，用作汽油調合目前，美國和南美正成功地將乙

醇用于汽油調合劑。乙醇辛烷值非常高，而且也不需要其它較大分子醇作共溶劑，可使成品油辛烷值提高

2～3個單位，這由基礎油的烴類類型和辛烷值決定。這就意味著，在汽油中加入10％乙醇可使調合汽油升

級，經濟價值極為可觀。由于乙醇價格較高，其應用受到一定限制。在美國，由于政府對乙醇實行稅收優

惠，因此其應用比較廣泛。然而，醇類辛烷值改進劑的使用還存在著問題。當汽油含水時，會發生相分離，

而且甲醇和乙醇蒸汽壓高，使用這種改進劑對環保及經濟不利。

目前我國正重點推廣車用乙醇汽油，這將為我國積極、穩妥地推廣使用車用汽油，規范產品混配，起

到保證作用。乙醇汽油技術在國外已十分成熟。目前，國外使用車用乙醇汽油的國家主要是美國和巴西，

歐盟國家也使用車用乙醇汽油。

此外，目前也有專利報道，采用二茂鐵、聚異丁烯基丁二酰亞胺、聚異丁烯鋇鹽等可組成一種具有抗

爆功能，無毒，安全，穩定性好的無鉛汽油抗爆添加劑。該添加劑用量小，成本低，使用方便，可提高辛

烷值。聚異丁烯基丁二酰亞胺一般采用低鹵素聚異丁烯基丁二酰亞胺。

汽油中摻入高辛烷值的組份---醚類汽油

甲基叔丁基醚（MTBE）甲基叔戊基醚（TAME）

MTBE被國外稱為第三代石油化工品，大量用于汽油添加劑，少部分用于高級高純度異丁烯生產的中間原料

和丁烯等抽提劑，低劑量的有機化合物甲基叔丁基醚（MTBE）（無鉛汽油的含氧添加劑）的毒性大，以及

在大氣中形成可吸入顆粒物的重金屬和有機鹵族污染物的毒性。華盛頓訊：國會將在這個星期對紐約的幾

宗水污染案件進行審理。評論家們說，由于水資源繼續受到環境污染的威脅，居民在凈化水方面所花費的

費用很大。

以甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚和乙基叔丁基醚為代表的醚類產品雖然具有較高的摻合辛烷值、與水的互

溶性低等優點，但存在著原料供應量不足和原料成本高等問題。另外，醚類產品對土壤及地下水源具有潛

在危害，一些國家及地區已限制使用。

醇類汽油

另外,作為參考,其他國家如巴西普遍使用10%含量的乙醇汽油,在日本,法規要求乙醇含量不得超過3%(因

為日本業界的共識是3%乙醇對車輛及動力性無任何不良影響).歐洲乙醇汽油中乙醇含量通常為5%.總之,

對乙醇汽油的研究目前并不深入。

從二十世紀七十年代到八十年代，為了節約寶貴的石油資源，挽救人類賴以生存的環境，車用油經歷了一

場世界性的質量革命，其標志是提高汽油的辛烷值和汽油的低鉛直至無鉛化。為了彌補由于限鉛所造成的

汽油辛烷值下降，人們開始尋找其他辛烷值摻合組成。在汽油中摻入含氧化合物是提高汽油辛烷值的有效

方法之一。通常使用的含氧化合物是醇類和醚類。醇類以甲醇、乙醇和叔丁醇為主，叔丁醇一作為甲醇的

共溶劑。但醇類的水溶性很高，遇水民汽油分離，對發支機性能造成負面影響，因面醇類的使用在一定程

度上受到了限制。醇類以甲基叔丁基醚（MTBE），甲基叔戊基醚（TAME）和乙基叔丁基醚（ETBE）為代表。

它們具有較高摻合辛烷值和較低的摻合蒸汽壓，與水的互溶性低，還具有與汽油相近的熱值是比較理想的

辛烷值摻合組分。但MTBE資源有限，據有關媒體報道，MTBE對土壤及地下水造成嚴重污染，對生產高標

號無鉛汽油，單純采用工藝方法及MTBE作辛烷值改進劑的調和方法達到目標，比較困難或代價很高，如果

加入大量混苯將造成環境污染，威脅人類健康。

進入二十世紀九十年代，為了提高汽油的辛烷值，除添加MTBE等醚類外，世界各國普遍增加了催化裂化汽

油和催化重整汽油在車用汽油中的比重

乙醇汽油（eTHANOL）

由于乙醇分子中含有氧，其熱值肯定抵于汽油，所以，油耗高些是正常的。由于乙醇的辛烷值高于汽油，

因此，乙醇可以作為添加劑，來提高汽油標號(其它醇類也類似，如廣泛使用的MTBE等)。河南，吉林等

產糧大省為尋找存糧的其他出路，和降低成本的考慮，推行乙醇汽油。這是政府制訂的政策，巴西等糧食

較富裕的國家也是如此。具體操作上如果能再增加政府補貼，適當降低乙醇汽油的價格，使用戶主動選擇

使用，似乎更易為百姓接受。高濃度乙醇對某些金屬和橡膠部件有腐蝕，但添加于汽油中是不會產生腐蝕

的。鑒于97號汽油的價格較高且不普及，我建議您還是在流量大的加油站選擇使用93號乙醇汽油(因為汽

油也存在氧化安定性，存儲時間長會產生膠質，所以宜選擇業務量大的加油站)。

部分地區必須使用乙醇汽油是政策規定,需要遵守.乙醇含量10%的乙醇汽油的優點是排放會好些,辛烷值

(汽油標號)會比添加前高(這是由于乙醇辛烷值高于汽油).缺點是熱值低于普通汽油(因含氧緣故),傳說

對鋁部件有腐蝕(但本人不認為有腐蝕,因為高濃度乙醇才可能有腐蝕,10%不會),蒸發壓力與汽油不同,會

影響動力性.乙醇價格(即成本)并不便宜,需獲得補貼才有競爭力.

添加抗爆機劑

四乙基鉛

四乙基鉛(tetraethyllead)提一種是在汽油中加入抗爆劑，另一種方法是采用含有高辛烷值烴類成分的

汽油煉制工藝。在眾多種類的抗爆劑中，人們發現四乙鉛的抗爆效果特別顯著，只要少量的四乙鉛就能大

大提高汽油的辛烷值，因此，從1921年起，四乙鉛作為有效而又經濟的汽油抗爆劑被廣泛使用。

四乙鉛是一種帶水果香味、有劇毒的油狀液體，它能通過呼吸道、食道以及無傷口的皮膚進入人體，

并且很難排泄出來。當人體內的鉛累積到一定量時，便會使人中毒，輕度中毒會有頭暈、頭痛、沒有食欲、

疲倦、乏力、失眠和血壓下降等癥狀；重度中毒時會發生腹部絞痛和神經系統錯亂，甚至死亡。因此，含

鉛汽油對環境及人類造成的危害是很大的。由于現代社會汽車的擁有量在不斷增加，為了保護環境、控制

污染，許多國家都嚴格禁止使用含鉛汽油，并制定了日趨嚴格的汽車廢氣排放控制標準和環境保護法規，

我國已率先在北京市統一使用無鉛汽油，并定于2000年全國統一使用無鉛汽油。但是，無鉛汽油的使用

也存在一些新的問題。

易揮發。易溶于有機溶劑、脂肪和類脂質自1921年四乙基鉛抗爆劑被發現并于1923年在車用汽油中使

用以來，直至1959年其仍是唯一被人們使用的辛烷值改進劑。1960年四甲基鉛進入了抗爆劑市場，催化

重整工藝的發展使得四甲基鉛的用量迅速增加。作為汽油抗爆劑，烷基鉛具有工藝簡單、成本低廉、效果

突出等優點，但人們逐步發現由烷基鉛調和的汽油在汽車尾氣排放中會產生鉛污染以及鉛導出劑的污染。

出于環保要求，國外己限制向汽油中添加烷基鉛，并逐步實現汽油的低鉛化和無鉛化，美國、加拿大、澳

大利亞等國家在無鉛化汽油的推廣方面進行較快。烷基鉛抗爆劑的限制使用，促使了非鉛抗爆劑的出現與

發展。

因為其毒性較大,可經呼吸道、消化道和皮膚吸收。在密閉環境里清洗殘液中含四乙基鉛量較高的油罐，在

高溫通風不良的室內使用乙基汽油，在四乙基鉛、乙基油或乙基汽油的生產和運輸過程中意外滴漏等，操

作者均可在短期內接觸大量四乙基鉛而引起的神經精神障礙為主要表現的急性中毒。車用汽油通常都用四

乙基鉛作為防爆劑，這樣的汽油一1做含鉛汽油。含鉛汽油使汽車排放的尾氣中含有較高濃度的鉛，對人

體健康危害嚴重。鑒于此，我國已于2000年開始使用無鉛汽油，相應的四乙基鉛被一系列新型汽油防爆劑

所取代。在我國，無鉛汽油是指含鉛量在O.013g／L以下的汽油。所以說無鉛汽油并非鉛含量為零的汽

油，因此，汽車尾氣中仍然含有少量的鉛。農村居民，一般從空氣中吸入體內的鉛量

每天約為1微克；城市居民，尤其是街道兩旁的居民、每天吸入的鉛量會大大超過這個數值。

目前，無鉛汽油中取代四乙基鉛的新型防爆劑主要有：芳香烴類、甲基叔丁基醚(MTBE)、三乙基丁醚、三

戊基甲醚、羰基錳(MMT)、醇類

等，其中以MTBE用量最大。

汽車尾氣的危害程度主要取決于汽油的成分。過去，車用汽油通常都用四乙基鉛作為防爆劑，這樣的汽油

叫做含鉛汽油。含鉛汽油使汽車排放的尾氣中含有較高濃度的鉛，對人體健康危害嚴重。隨著新型汽油防

爆劑的研制和開發，現在我們已經有了不含四乙基鉛的汽油，也就是無鉛汽油。

無鉛汽油是指含鉛量在0.013g／L以下的汽油。美國早在1988年就實現了車用汽油無鉛化，我國

于2000年7月1日起全面停止使用含鉛汽油，全國強制實現了車用汽油的無鉛化。使用無鉛汽油能夠減

少汽車尾氣排放的鉛化合物，使大氣中鉛的濃度明顯下降，對保障和促進人群健康，特別是兒童健康有積

極作用。此外，車內物理凈化設施的使用，還可以進一步減少尾氣中其他污染物的排放。

然而，無鉛汽油并不等于無害汽油，主要原因有以下幾點——

無鉛汽油仍然含有少量的鉛

無鉛汽油并非鉛含量為零的汽油，因此，汽車尾氣中仍然含鉛。鉛可以影響人的多個系統，特別是神

經、血液和血管系統，兒童對鉛更敏感。鉛主要影響兒童的神經行為功能和智力發育，使他們注意力不集

中、記憶力降低、缺乏信心、抑郁、淡漠或多動，學習能力和學習成績低于同年齡兒童。鉛還可降低兒童

的視覺和聽覺功能。孕婦接觸鉛可致新生兒出生體重降低，嬰兒發育遲緩乃至智力低下。

尾氣的顆粒物中含有大量的苯并芘等多環芳香烴物質，它們是強烈的致癌物質，能隨著呼吸進入人體，

可以引起皮膚癌、胃癌和肺癌等。

除了鉛之外，原來尾氣中的各種污染物仍然存在

尾氣中的一氧化碳可以影響人的神經系統和心血管系統，長期接觸會導致神經衰弱征候群，并能影響

后代的發育和生長。

尾氣中的二氧化氮可以造成兒童小氣道功能下降，動物實驗發現其具有促癌作用，它還是形成酸雨的

污染物之一。

此外，汽車尾氣在強烈的日光作用下可以生成光化學煙霧。這類大氣污染事件曾經在世界上很多國家

的大城市發生過，并于1998年10月光顧過北京。光化學煙霧不僅可以引起眼睛紅腫、流淚、頭痛、喉痛、

氣喘、呼吸困難等，還可以降低大氣能見度，使交通事故增加。

用于替代四乙基鉛的其他添加劑還會帶來新的潛在的健康危害

目前，取代四乙基鉛的物質主要有：芳香烴類、甲基叔丁基醚（MTBE）、三乙基丁醚、三戊基甲醚、

羰基錳（MMT）、醇類等，其中以MTBE用量最大。

MTBE具有防爆性能，可提高汽油燃燒效率、增加辛烷值、減少尾氣中一些有害物質的排放，它在汽

油中濃度高達15％，因此有學者認它是汽油的一種基本組分。無論是國內還是國外，MTBE的使用量都相當

大。據報道，美國年產量近2000萬噸，我國年產量也達30多萬噸。MTBE的燃燒產物為二氧化碳和水，與

其他成分相比安全性較高，但是MTBE能在機體脂肪中蓄積，其體內的代謝產物也有毒。

有關MTBE的毒性作用，動物實驗有如下發現：它對結膜、鞏膜等眼部組織有較強的致炎作用；它可導致鼻

和支氣管慢性炎癥，并可能損傷肝、腎、腎上腺等臟器；它還具有遺傳毒性等。

有關MTBE對人類健康危害的研究目前還很有限，而且結果也不一致。美國使用了含有MTBE的汽油后，

陸續出現了一些中毒報告，患者主要表現為呼吸道和眼睛癥狀、胃腸道癥狀以及中樞神經系統癥狀。美國

北卡羅來納州職業和環境流行病學部認為，MTBE對公眾健康可能帶來新的潛在的健康危害，該州于1995

年10月暫停使用MTBE。

MMT同樣具有抗爆性，并能增加汽油辛烷值，減少尾氣中氮氧化物的排放，而且使用劑量較低，錳的

含量最高只有0.018g／L。盡管如此，根據美國環保局的調查顯示，含MMT的汽油燃燒時，30％的錳從

汽車排氣管直接排入大氣，其中99.9％的錳轉化為氧化錳排出并吸附在細小的顆粒物上，可被吸入人體。

錳具有神經毒性，長期低濃度接觸可使人的運動協調能力、視感知和運動速度發生改變。目前，歐盟和日

本已經禁用MMT。在美國也有MMT可能對汽車發動機排放控制系多年來，在人們實驗過的許多金屬和非金

屬抗爆劑中，錳基有機化合物是品質最好的抗爆劑之一，簡稱MMT。MMT可以在無鉛汽油中有效地提高辛

烷值，并且還有減輕發動機磨損的作用。但其最大的缺點是成本高，大約是鉛抗爆劑的四倍，而且它還有

破壞汽車尾氣凈化的作用，使得它在使用中存在爭議。統產生危害的看法。

甲基環戊二烯三羰基錳（MMT）

甲在汽油中添加抗爆劑是提高汽油辛烷值的有效途徑。

1959年美國Ethyl公司在市場上推出了甲基環戊二烯基三羰基錳（MMT），作為四乙基鉛的輔助抗爆劑使

用，該抗爆劑能有效地提高汽油，特別是高石蠟烴組成的汽油的辛烷值。1990年Ethyl公司以Hitec3000

作為MMT商品使用牌號。

國外合成MMT的方法有高溫高壓兩步合成法、常溫常壓兩步合成法、高溫高壓一步合成法等。Ethyl公司

1957年公開的專利US2818417報道的一種合成MMT的方法，其具體步驟為：在氮氣保護下，于反應器中加

入四氫呋喃和金屬鈉，然后緩慢滴加新鮮蒸餾的甲基環戊二烯（MCP），再加入氯化錳粉末，反應后以減壓

蒸餾將生成雙甲基環戊二烯基錳中間體分離出來，再將分離產物移入高壓釜，通入CO進行羰基化，最后將

得到的產物甲基環戊二烯基三羰基錳（MMT）加以蒸餾提純。MMT的產率以氯化錳計為65.6%，以雙甲基環

戊二烯基錳計為77.8%。此后該公司就MMT的生產工藝又申請了多項專利：1958年公開的專利US2839552

以氨基鈉代替金屬鈉，與甲基環戊二烯（MCP）反應生成甲基環戊二烯基鈉，再使之與氯化錳反應，制備雙

甲基環戊二烯基錳，然后再進行羰基化，得到甲基環戊二烯基三羰基錳（MMT）；1990年公開的專利US4946975

用雙甲基環戊二烯基錳、醋酸錳以及三乙基鋁為原料，將形成的中間混合物進行羰基化，制備MMT；1991

年公開的專利US5026885將無水醋酸錳、甲基環戊二烯（MCP）、甲苯和三乙基鋁加入配有攪拌器、冷凝器、

氣體進口和液體采樣管的高壓釜內，密封高壓釜后分兩次充入CO，反應后用10%的鹽酸溶液水解產物，以

戊烷萃取MMT。

MMT在世界各地的發展

加拿大

加拿大是目前世界上MMT用量最大的國家，自1977年以來一直沒有中斷使用MMT，盡管在1997年6

月由于汽車制造商的反對，發生了限制MMT貿易的禁令，但經過有關司法程序，加拿大政府在1998年解除

了有關禁令，并賠償了乙基公司在此期間的損失。MMT在加拿大二十多年的成功應用，為該添加劑在世界

各地的推廣樹立了良好的典范。

MMT對煉油工業的影響

MMT可為煉油廠提供一種經濟、有效的辛烷值改進劑。在無鉛汽油中使用MMT不僅為煉油廠增加了汽

油調合的靈活性，而且也提供了其他積極利益。預計MMT可為煉油工業提供下列利益：

1.增加汽油調合的靈活性。

MMT使煉油廠在生產清潔燃料時，有更多的選擇，減少對高辛烷值組份的依賴，增加了汽油調合的靈

活性。有利于煉油廠增產高標號汽油。

2.較低的辛烷值改進成本

與MTBE相比，是極優良的調整介質。汽油中18mgMn/L限量濃度的MMT辛烷值增益相當于汽油中加入

10%MTBE獲得的辛烷值增益。

3.降低重整裝置苛刻度

因為MMT提高了汽油的辛烷值，所以允許煉油廠在較低的苛刻度條件下操作重整裝置，這樣，就可以

加大重整裝置處理量，提高液收率。大約下降1個MON辛烷值，可提高1%液收率。

4.減少加熱爐的排放

重整裝置較低的苛刻度減少燃料的需要量約為3%，它也相應地減少了煉油廠的排放。

5.有助于降低汽油中的烯烴含量

在催化裂化裝置中，降低汽油烯烴含量，提高柴油收率的措施有可能會降低辛烷值，汽油辛烷值降低

的代價依靠MMT補償。

6.減少原油的需要量

MMT的使用可以降低煉油廠對原油的精煉程度，提高了收率，降低了能耗，有利于煉油廠優化資源配置，

這就節約了原油。采用MMT可以減少原油的需要量約1～2%，也是視MMT所加入的濃度而定。在美國，如

果所有汽油都用MMT處理的話，估計節約原油82,000桶／天。估計去年中國已有500多萬噸汽油調入MMT，

若不使用MMT，而是依靠工藝方法達到相同的辛烷值的話，則要多消耗原油20萬噸。

金屬有機物抗爆劑雖然效果好，但金屬氧化物系固體，不易排出氣缸。即使利用導出劑，長期使用也勢必

造成金屬積累引起的火花塞失靈、排氣門壽命縮短和燃燒室積碳增加的問題。所以人們又在研究使用純有

機化合物作為抗爆劑。比如已在歐洲一些國家生產使用的一種簡稱MMA的抗爆劑，有相當好的抗爆性，但

它的造價較高，中國第一個皇帝 在使用中也受到限制。我國使用較多的是一種簡稱MTBE的有機抗爆劑。這種抗爆劑在世界

上應用得比較廣泛。MTBE加入汽油中對汽油的理化性質及密度都影響不大，而且具有良好的抗爆性，它的

缺點是使汽油比較容易吸收水份，在使用、儲運中應加以控制。MTBE在汽油中的加入量各國規定不一，美

國規定11％，歐共體允許15％。目前要找到一種完全滿足全部條件和要求的添加劑還是不現實的，這就需

要加入不同類型的添加劑以平衡達到不同的目的.汽油、柴油都是從石油三年級學生評語 中提煉制成。遠古時期的動、植

物遺體由于地殼的運動被壓在地層深處，在高溫、高壓和缺氧的條件下，經過復雜的化學變化而逐漸形成

石油。石油的化學成分比較復雜，它不是由單一的元素組成的，而是由各種碳氫化合物構成的混合體。汽

油的主要成分是烷烴，它的性質穩定，發熱量大且不易氧化；汽油中的芳香烴的抗爆性強，這對汽油來說

是好的，但它在柴油中就會使柴油的燃燒性能變差，對于柴油是不好的。此外，石油中含有的少量氮化物、

氧化物和硫化物等，屬于油料中的不良成分，在煉制過程中是要盡量設法去除的。從地下開采出來的原油

在煉油廠里經過非常復雜的煉制工序，最終提煉出汽油、柴油和煤油等燃料。總的來說，經過加工達到了

一定質量標準的汽油、柴油呈淡黃色透明液體狀，密度比水小。汽油和柴油的氣味有所不同，觸摸感也不

同，用手蘸一點汽油，手發涼，有澀感，汽油蒸發后皮膚發白；用手蘸柴油感覺滑膩，有油感。

備注：

?MTBE—這種產品已經在許多國家禁用，包括中國。

?TAME—這種產品已經在許多國家停止使用。

?ETBE—屬于醇類燃料，會引起發動機許多的故障。

?乙醇—屬于醇類燃料，會引起發動機許多的故障，還會形成甲醛的排放，對環境造成污染。

?MMT—是個有爭議的產品，許多煉油廠正在避免直接濃宿形成，在美國只有1%的汽油產品使用MMT，許

多國家例如委內瑞拉已經開始禁用這種產品。、

汽油的相關知識

汽油，主要成分是C4~C12烴類，為混合烴類物品之一。是一種無色或淡黃色、易揮發和易燃液體，具

有特殊臭味。汽油不溶于水，易溶于苯、二硫化碳和醇，

極易溶于脂肪。工業上主要用作汽油機的燃料，也用于橡膠、制鞋、印刷、制革、油漆、洗染等行業，也

可用作機械零件的清洗劑。

汽油有一個重要的物理特性，即它非常容易氣化，揮發性強。有時我們用肉眼也能看到汽油液面有一層蒸

騰著的霧氣。1升汽油能揮發成100～400升蒸氣，擴散到很大的空間。有時火源離開汽油似乎很遠，但

與汽油蒸氣接觸仍會引起燃燒。

汽油的成分比較復雜，主要是烷烴，從碳四到碳十二，其中以碳五到碳九為主。各種汽油的組分有不

同，所以它們的理化常數也不一樣，有一定的幅度，比如：沸點為40～200℃，閃點為－58～10℃，比重

為0.67～0.71，爆炸極限約為1.3～6%。

汽油是石油加工的重要產品之一，也是汽油發動機的專用燃料，主要用作汽車、摩托車、快艇、直升飛機、

農林用飛機的燃料。汽油的外觀一般為水白色透明液體，密度一般在0.70-0.78g/cm3之間，有特殊的

汽油芳香味，餾程一般為30至180～220℃。商品汽油按該油在汽缸中燃燒時抗爆震燃燒性能的優劣區分，

標記為辛烷值90＃、93＃、95＃、97＃或更高，號俞大，性能俞好。表征汽油內在質量的主要檢驗項目有：

汽油的抗爆性（研究法辛烷值、馬達法辛烷值、抗爆指數）、硫含量、蒸汽壓、烯烴、芳烴、苯含量、腐

蝕、餾程等。辛烷值是衡量汽油抗暴性大小的質量指標，包括馬達法辛烷值和研究法辛烷值兩種；并人為

規定純異辛烷（2,2,4-三甲基戊烷）和正庚烷的辛烷值分別為100和0。分子量相近的不同烴類，其辛烷

值以正構烷烴最低，高度分支的異構烷烴、異構烯烴和芳香烴的辛烷值最高，環烷烴和分支少的異構烷烴、

正構烯烴介于中間。對于同一族烴類，分子量越小，沸點越低，其抗暴性越好。

汽油按照不同來源可分為直餾汽油、催化裂化汽油、熱裂化汽油、重整汽油、焦化汽油、烷基化汽油、異

構化汽油、芳構化汽油、醚化汽油和疊合汽油等。直餾汽油特別是石蠟基原油的直餾汽油的辛烷值最低，

一般為40～60；催化裂化汽油含有較多的芳香烴和烯烴，辛烷值一般較高；烷基化汽油的主要組分是

高度分支的異構烷烴，其辛烷值非常高；醚化汽油的辛烷值非常高，一般用作汽油的調和組分。

汽油分為車用汽油與溶劑或洗滌汽油，車用汽油以前采用直餾汽油，即石油在常正式組織 壓條件下蒸餾出的汽油餾

分，但直餾汽油辛烷值較低、抗爆震效果差，目前主要用來作為溶劑汽油或洗滌汽油，還可以作為石腦油

的主要成分用來生產乙烯。催化裂化汽油有較高的辛烷值，目前是車用汽油的主要原料，催化重整汽油也

有較高的辛烷值，與催化裂化汽油一起用來調制車用汽油。

汽油的爆震性與汽油的成分有密切的關系，以芳烴的抗震性最好（即爆震性

最小），環烷烴和異構烷烴次之，烯烴再次之，烷烴中正構（直鏈）烷烴的抗震性小。汽油的抗震性能用

辛烷值來表示。

提高汽油辛烷值的方法之一，是增加汽油中的芳烴的含量，減少正構烷烴的含量；另一種方法是加入少量

的四乙基鉛〔Pb(C2H5)4〕。一般來說，只要在汽油中加0.2%～0.5%（質量分數）的四乙基鉛就可

以顯著地提高汽油的抗震性。但是，在汽油中使用四乙基鉛存在著許多的問題。一方面是四乙基鉛有毒，

只需少量就可以使人體中毒。因此，加入四乙基鉛的汽油通常被染成紅色或藍色。另一方面是四乙基鉛在

氣缸中燃燒后，其中的鉛會變成氧化鉛沉積下來，增加積炭量，引起氣缸過熱，增大發動機零件的磨損。

為了克服這個缺點，通常在四乙基鉛中加入一種導出劑，使鉛成為揮發性物質從氣缸中排出。可是，含鉛

化合物的排放，

造成了一定程度的環境污染。

催化裂化汽油

催化裂化就是將原油（常用的餾分是重質油，如減壓餾分、焦化柴油及石蠟等，也可使用常壓重油）在催

化劑的存在下，在460℃～520℃及100kPa～200kPa的壓強下進行裂解反應。與熱裂化相比較，催

化裂化的條件，如溫度和壓強要低一些，但對原料的要求卻相對高一些。如果在原料中含有鎳、鐵、銅、

釩等重金屬，就會影響催化劑的催化效率，使其選擇性顯著降低，從而會降低汽油的產量，增加氣體和焦

炭的產量。所以，催化裂化所用的原料油中重金屬的含量

必須要有一定限制。在催化裂化中常用的催化劑是硅酸鋁，它的主要成分是SiO2和Al2O3。按照硅

酸鋁分子的結構，又可以分為無定形（叫做普通硅酸鋁催化劑）和結晶形（叫做分子篩催化劑）兩種。目

前最常用的是分子篩催化劑，它的催化活性和選擇性都比較好，汽油的產率較高。催化裂化所發生的化學

反應與熱裂化的反應沒有本質上的區別。除了發生分解反應，使碳鏈較長的烴發生碳碳鍵斷裂而生成碳鏈

較短的烴以外，由于有催化劑的存在，使得異構化和芳構化的反應加速。

例如，十四烷在催化裂化的條件下

首先分解為庚烷和庚烯：

C14H30→C7H16＋C7H14

生成的庚烷和庚烯可以進一步發生異構化、芳構化、氫轉移等反應。

異構化反應是指正構烷烴變成異構烷烴，如帶側鏈的環戊烷變成環己烷，使產品中異構烴的含量增加。芳

構化反應是指開鏈烷烴變成環狀化合物、環狀化合物脫氫生成芳烴等，使產品中的芳烴含量增加。除了上

述反應外，分解反應的產物還

可以進一步發生碳碳鍵的斷裂，生成分子中碳原子數較少的裂化氣。

重整汽油

重整常用鉑或錸作催化劑，所以，又叫做鉑錸重整。重整的目的有兩個，一是提高汽油的辛烷值；二是制

取芳香烴。重整用的原料要視目的的不同而定，如果重整的目的是為了提高汽油的辛烷值，一般選用沸點

范圍為60℃～200℃的直餾汽油餾分（或經過加氫的裂化汽油餾分）。如果重整的目的是為了生產芳

香烴，則需選用沸點范圍為60℃～130℃的直餾汽油餾分（或經過加氫的裂化汽油餾分），因為這一

餾分中含C6～C8的環烷烴較多，經重整后有利于轉化為芳香

烴。

鉑催化劑主要是將鉑分散在氧化鋁載體上，通常鉑含量在0.3%～0.7%的范圍內。自1968年以來，出現了

鉑錸雙金屬催化劑和鉑錸銥等多金屬催化

劑，從而大大提高了芳香烴的轉化率和汽油的辛烷值，并延長了重整裝置的操作周期。鉑催化劑對砷、銅、

汞等重金屬的化合物特別敏感，尤其是砷能與鉑形成合金，造成催化劑中毒并使其失去活性。為了保證催

化劑的使用壽命，對原料中的有害物質必須加以清除。經過除砷、鉛、硫、氮等雜質的原料油進入重整反

應器中，在溫度為400℃～500℃，2500kPa～3000kPa的壓強下，通過鉑催

化劑進行重整反應。

車用乙醇汽油問題分析

什么是燃料乙醇？

燃料乙醇是未加變性劑，可作為燃料用的無水乙醇（無水酒精）。

什么是變性燃料乙醇？

變性燃料乙醇是指加2%-5%（V/V）的變性劑（即車用無鉛汽油）后，使其與食用酒精相區別而不能飲

用的燃料乙醇。

什么是車用乙醇汽油？

我國車用乙醇汽油是指在汽油組分油中按體積混合比（1：9）加入變性燃料乙醇后作為汽車燃料用的汽

油。

車用乙醇汽油的特性和優點是什么？

第一，增加汽油中氧的含量，使燃燒更充分，徹底降低了尾氣中有害物質（如一氧化碳和碳氫化合物）的

排放；第二，有效提高汽油的標號，使汽車發動機運行更加平穩；第三，有效消除火花塞、氣門、活塞頂

部及排氣管、消聲器部位積炭的形成，可以延長主要部件的使用壽命。

車用乙醇汽油適合哪些車型、車類？

一、火花點燃式汽油發動機的各類車型；二、電噴式或化油器式的各類車型；三、各類輕、中、重型的汽

油卡車。也就是說我們現在公路上行駛的汽油車（包括摩托車）都可以使用乙醇汽油。

使用乙醇汽油的注意事項有哪些？

乙醇汽油由于調配有一定量的變性燃料乙醇，乙醇是親水性液體，易溶于水，而汽油是憎水性液體，可以

和水分離，如果油箱中有水分，水分沉積在油箱底部，與變性燃料乙醇互溶，造成油質含水，使之產生不

易點燃的現象，影響發動機正常工作，甚至造成發動機不能點火。因此，建議里程3萬公里以上的車輛

在使用前對車輛的供油系統進行一次清理。

加乙醇汽油，是否需要對車輛進行改造？

通過國家汽車研究中心所作的實驗和國外的經驗表明，使用加入10%乙醇的乙醇汽油，基本不需要對車輛

進行改造。如果是電噴車，可以放心使用，如果是一般化油器的車輛，請檢查濾蕊和油浮子，如果是塑料

的，建議更換成銅質、不銹鋼的油浮子即可。

乙醇汽油和普通汽油相比功率油耗有什么變化？

根據國家汽車研究中心所作的發動機臺架實驗和行車實驗結果表明，乙醇汽油在使用過程中，發動機不需

要改造，動力性基本不變，尾氣排放CO和CH平均減少30%以上，利用率提高。前期試用實際效果顯示

與國家檢測、試驗結果一致。從機理上講，燃料乙醇的熱值低，加入10%燃料乙醇的乙醇汽油理論上熱知

道低3%，會使動力性有所下降，但因為乙醇中含氧，使汽油中含氧量增加3.5%，可將原來不能完全燃

燒的部分完全燃燒，從而減少油耗。兩者相抵使總體油耗基本持平，甚至有所減少。

為什么汽油中要加入乙醇？

乙醇馨烷值較高，可以用來提高汽油辛烷值。同時作為含氧化合物加入汽油中，可改善燃燒性，減少一氧

化碳（CO）和碳氫化合物（CH）的排放。而且，乙醇從玉米，蔗糖等糧食作物和糖料作物制得，是可

再生資源。

燃料乙醇為什么要變性后才能加入汽油中使用？

燃料乙醇專門用于生產汽車燃料，享受國家政策性補貼，而食用酒精不享有國家補貼，為了嚴格控制燃料

乙醇流入食用酒精市場，因此，必須將乙醇變性后，使其不能飲用。

什么是變性劑，作用如何？

變性劑是添加到燃料乙醇中使其不能飲用，只用于汽車發動機汽車用的無鉛汽油。

變性燃料乙醇和食用酒精如何區別？

變性燃料乙醇與食用酒精用嗅覺很容易區別，由于變性燃料乙醇中加入無物資采購合同范本 鉛汽油，可嗅出明顯的汽油味，

而食用酒精完全是就酒味。

什么是車用乙醇汽油調和組分油？

車用乙醇汽油調和組分油是指由煉油廠或石油化工廠生產出的車用汽油半成品（不添加含氧化合物的液體

烴類），主要作為車用乙醇汽油的調和組分。

為什么，車用乙醇汽油調和則分油中不允許加入其它含氧化合物？

汽油加10%（V/V）乙醇后，氧含量達到3.5%(㎜),已經達到車用汽油的標準。而加入其它含氧化合物

后使含氧量超標，影響汽車發動機的動力性，造卷心菜的做法 成油耗增加，因此，我國暫不允許加入其它含氧化合物。

為什么車用乙醇汽油不能用車用無鉛汽油進行調配？

在吉林省推廣使用車用乙醇汽油的初期，用普通無鉛汽油加入乙醇進行混配，消費者事業能夠后明顯感覺

經濟性下降每百公里消耗增加0.5-1升，動力性在爬坡、加速時不足，社會反應非常激烈。后經有關部

門檢測表明，由于普通無鉛汽油中含有添加劑甲基叔丁基醚（MTBE），加入乙醇后，氧化物含量超標130

倍，造成了上述不良反應。后來改用車用乙醇汽油調合組分油調合車用乙醇汽油后，問題得到了解決。

使用車用乙醇汽油是否會損壞汽車燃油系統的金屬零部件？

通過車用乙醇汽油與汽車原裝金屬部件的腐蝕性試驗表明，車6用乙醇汽油僅加入10%燃料乙醇對汽車化

油器底殼和汽車油路系統金屬配件的外觀沒有腐蝕跡象，也不受溫度正常變化的影響。

如何保證變性燃料乙醇和車用乙醇汽油的質量？

變性燃料乙醇和車用乙醇汽油兩者都有強制性產品標準，即GB18350-2001“變性燃料乙醇”國家標準和

GB18351-2001“車用乙醇汽油”國家標準。按標準要求，采用適當的調合方法可保證獲得高質量產品。

車用乙醇汽油在使用中是否會增加發動機中的沉積物？

車用乙醇汽油與車用無鉛汽油一樣都需要添加清凈劑來防止發動機汽化器以及噴嘴和進氣閥的雜質沉積。

由于車用乙醇汽油燃燒更完全，從而較好的減輕了發動機的雜質沉積。

催化裂化汽油的馬達法辛烷值與研究法辛烷值

（ＲＯＮ二研究法辛烷；ＭＯＮ二馬達法辛烷值）

本文很清晰地概括了提供有用的辛烷值的觀點，辛烷值是一定的，但如果發動機的最大壓縮比不準確，在

沒有達到發動機燃／空比的發動機中可能引起爆震或自燃。

混合氣在汽缸中自燃會造成活塞在上止點時的能量損失。發動機的壓縮比趨向于增加，為了避免爆震的發

生，這就需要提供高辛烷值的汽油。

決定發動機特性的因素有很多種，每一種的操作都有嚴格要求。燃油的特性對發動機也至關重要，為了解

決不同性能發動機對燃油的要求，規定了兩種發動機的辛烷值法。

即研究法辛烷值（ＲＯＮ或Ｆ１），是發動機在一般的工況下測定的，馬達法辛烷值（ＭＯＮ或２）是發

動機在高轉速高負荷的工況下測定的，報道的實際上辛烷值是ＲＯＮ和ＭＯＮ的平均值，即為ＭＯＮ＋Ｒ

ＯＮ／２，兩種辛烷值的測定都是在單一的汽缸體中進行的，并都使之滿足各自的標準，測試的方法是在

可變壓縮比的發動機中，將測試ＲＯＮ和ＭＯＮ發動機的轉速（ＲＰＭ）和壓縮比一直增加，直到其發生

爆震。ＲＯＮ的發動機轉速設置為６００rpm，ＭＯＮ的設置為９００rpm。

ＭＯＮ和ＲＯＮ主要取決于汽油的組成。

辛烷值的測量不是一個完全絕對的過程，是以相對的人們可以接受的值為標準，人為的規定正庚烷的辛烷

值為０，異辛烷的辛烷值為１００，按比例將這兩種成份進行混合，用來衡量具體燃油的辛烷值，當異辛

烷與正庚烷以９：１混合時，其辛烷值為９０，在相同的壓縮比的情況下，報道的辛烷值為９０。

在一般情況下，ＲＯＮ值要比ＭＯＮ的值大，但有例外存在的情況，ＭＯＮ和ＲＯＮ的變化范圍從０到１

５，典型的烷烴汽油的沸點范圍在３０－３５０Ｆ之間，表格１總結了各種不同烷烴的ＲＯＮ值和ＭＯＮ

的值。

實際辛烷值是不能直接混合得出，為了對此進行調節，混合調配所得出的辛烷值和純烷烴所固定使用的辛

烷值是不相符的。因此目前工業上還沒有統一的混合辛烷值測定程序，作為改善純烷烴辛烷值的方法是表

格里的ＲＯＮ和ＭＯＮ進行混合，是用２０％體積規格的碳氫化合物汽油和８０％體積的６０／４０的異

辛烷／正戊烷進行混合，但實際的混合辛烷值與具體規格汽油的辛烷值是有差別的，混合辛烷值更具有代

表性，總的來說，混合辛烷值的標號比相應的純辛烷值要大。

表１

純碳氫化合物的辛烷值

催化裂化汽油的辛烷值

討論催化裂化汽油辛烷值的來源

這些問題大部分討論的焦點是ＲＯＮ及避免討論的ＭＯＮ。

芳烴能提高辛烷值是眾所周知的，在汽油中提高石蠟的含量可以提高汽油的辛烷值，目前催化技術需要加

氫以轉化催化劑的活性，如果要提高ＲＯＮ值，大多數的催化裂化汽油提高汽油中石蠟的含量比增加汽油

中芳烴的含量更容易，使用Z－１００ＴＭ催化劑以提高ＲＯＮ值，可以將低辛烷值的固體石蠟通過催化

裂化以產生烯烴石蠟和較濃的芳烴，但實際上Z－１００ＴＭ催化劑本身不能產生汽油的辛烷值，但它可

以對其處理的成分進行濃縮，以提高辛烷值。增加芳烴的含量可以提高辛烷值，采用終端催化裂化法，選

擇終端的裂化意味著芳烴、烷烴汽油的熔點被改變了，選擇大分子量的鏈烴進行催化裂化可以將沸點降低

到４００℉以下。這些還包括支鏈較多的石蠟和環烴。這些標準的變化將破壞芳香烴分子，終端裂化的

類型可以達到通過改變其分子空間結構達到改善辛烷值。

在飽和的可取代的裂化物中，當芳烴的分子不能裂化時，終端裂化的類型是改變烷烴分子的空間排列順序，

以提高其辛烷值。

討論改善催化裂化汽油的ＲＯＮ，大部分的人可以很好的理解，同樣沒有報道有關的ＭＯＮ值，但在提升

汽油的ＲＯＮ值的同時，ＭＯＮ值也上升，這是事實，增加ＭＯＮ數值的同時，ＲＯＮ值只能增加３５－

５０％的，涉及到的表格１中的.ＭＯＮ值（實際或混合）總量低于ＲＯＮ，除了支鏈較多的固體石蠟外，

增加汽油中異構的石蠟可以提升ＭＯＮ／ＲＯＮ的值，但所有的實際辛烷值是Ｒ＋Ｍ／２。

其它的提升汽油中的ＭＯＮ／ＲＯＮ的方法是增加烷烴的質量含量，其混合ＭＯＮ值接近于混合RＯＮ

值。

例如，包括丙烷或異丙基苯，Ｃ５和替代Ｃ５的環繞戊烷和多支鏈的烯烴石蠟，例如４－甲基二戊烯，是

選擇提高烷烴的濃度，以提高其辛烷值。

當今催化劑技術可以達到這個水平，如果馬達法辛烷的增加幅度比研究法辛烷值多，可能會出現具體烷烴

的類型，必須選擇較多的支鏈或濃縮的鏈烴，直接的說，提高同分異構體的濃度，固體石蠟或烯烴石蠟，

必須增加內部的支鏈數目，但芳烴對ＲＯＮ和ＭＯＮ都有較大的影響，例如烷基苯，丙碗和異丙烷基可能

對ＭＯＮ的影響要大于ＲＯＮ的影響，要完全理解影響ＭＯＮ的因素，必須詳細的研究各種汽油的化學特

性。

輕直餾（LIGHTSTRAIGHTRUNPROCESSIN）處理改良汽油的工藝

由于有增加辛烷值的需要，許多改善辛烷值的方法都被進行了研究，最好的方法是直接處理生成同分異構

體，輕直餾處理工藝測試商業改良汽油以提高其辛烷值可達11~14RON。

測試數據如下：

進入儀器時的辛烷值出儀器時的辛烷值

（LSRFEEDOCTANE）（LSRPRODUCTOCTANE）

RONMONRONMON

測試一61.359.972.871.5

測試二58.557.371.471.1

FEEDSTOCKPROPERTIES

測試一測試二

API60.358.7

IBPF113140

50F236240

固體石蠟體積%60.358.2

石油腦的體積%32.133.7

芳香烴體積%7.68.2

%LSR21.116.4

C5體積%8.84.4

C5體積%12.312

辛烷值的好處是可以將低辛烷的正已烷（ＲＯＮ＝２４.８）轉化成異辛烷（ＲＯＮ＝８０），產生的異

戊烷（RON=93）是來自重組的異已烷（ＲＯＮ＝８０）。

基于上述的工藝過程，這種方法對煉油廠來說，是較為經濟的獲得較高辛烷值的方法。

MTBE甲基叔丁基醚

TAME甲基叔戊基醚

MMT三羰基甲基環戊二烯合錳

ETBE乙基叔丁基醚

Sophisticatedengine精密的發動機

n-heptane正庚烷

2-methybutene2-甲基丁烯

CalorificValve熱值

PourPoint傾點

FlashPoint閃點

AnllinePoint苯胺點

Viscosityindex粘度指數

Oxygenatedgasoline加氧汽油

EPA美國環境保護署

ASTM美國材料實驗協會

CARB加州空氣資源局

API美國石油學會

SAE美國汽車工程師協會

CFPP冷過濾阻塞流動點