基本介紹
- 中文名：十六烷值
- 外文名：Cetane number
- 作用：衡量柴油在壓燃式發動機發火性能
- 公式：442.8-462.9
指標,十六烷指數,柴油指數,計算公式,影響因素,測定方法,十六烷值改進劑,主要品種,使用性能,發展趨勢,
指標
和汽油的辛烷值相似，柴油的十六烷值也是在規定操作條件下，在標準的試驗用單缸柴油機中測定的(GB/T 386-1991)。所用的標準燃料是正十六烷和七甲基壬烷。正十六烷有很短的發火延遲期，自燃性能很好，因而規定其十六烷值為100。而七甲基壬烷發火延遲期較長，自燃性能較差，規定其十六烷值為15。將這兩種化合物按不同比例摻合，即可配成各種十六烷值不同的標準燃料。把所測燃料與標準燃料進行對比，與其發火性能相同的標準燃料的十六烷值即為所測燃料的十六烷值。標準燃料的十六烷值按下式計算：
十六烷值=100Ψ正十六烷 +15Ψ七甲基壬烷
我國石油產品標準中規定車用柴油(GB 19147-2009)的十六烷值不低於45。
在沒有條件直接測定燃料的十六烷值的情況下，可用下列經驗公式從柴油的理化性質來關聯其燃燒性能。
十六烷指數
按照GB/T 11139-1989標準方法，可以通過餾分油的密度和中平均沸點用下式計算其十六烷指數：
十六烷指數=431.29-1586.88ρ20+730.79（ρ20）2+12.392（ρ20）3+0.0515（ρ20）4- 0.554t50+97.803（lgt50）2
式中ρ20—餾分油在20℃時的密度，g/cm3 ；
t50— 餾分油的中平均沸點，即用GB/T 6536-1997方法對油品進行蒸餾時，餾出50%體積時的相應溫 度，℃。
柴油指數
柴油指數 =
式中的A表示其苯胺點(℃)，苯胺點是等體積的油樣和苯胺混合時能完全互溶的最低溫度。同一柴油油樣的柴油指數和十六烷值並不相等，但兩者的數值比較接近。
計算公式
我國石油商業部門根據我國柴油性質的大量實測數據回歸出如下相對密度與十六烷值的關聯式：
十六烷值 = 442.8-462.9
此式的平均偏差為
3.5。
影響因素
柴油的十六烷值與其化學組成及餾分組成有關。在碳原子數相同的各種柴油組分烴類中，正構烷烴的十六烷值最高，稠環芳烴的十六烷值最低，烯烴、環烷烴介於烷烴與芳烴之間。烴類的異構程度越高，環數越多，其十六烷值越低；環烷烴和芳香烴隨帶側鏈長度的增加，其十六烷值隨之增加，而隨側鏈分支的增多，十六烷值隨之減少。為使柴油發動機的工作平衡，通常使用含烷烴較多的、十六烷值高的直餾柴油。但十六烷值並不是越高越好，十六烷值高，意味著烷烴含量多。但含烷烴多的柴油凝點也隨之增高，加上烷烴熱安定性較差，在燃燒初期部分烷烴在燃燒室發生熱分解，分解出大量的碳，這些碳的燃燒需要較長的時間，來不及燃燒的碳以煙的形態從排氣管中排出，污染大氣並使耗油量增加。所以柴油的十六烷值，不是越高越好，根據發動機試驗和行車試驗結果證明，要保證柴油的均勻燃燒和不致使耗油量不必要的增大，一般柴油的十六烷值達到40～50，就可以保證柴油機正常工作。
測定方法
柴油的十六烷值是在標準操作條件下，將著火性質與已知十六烷值的標準燃料的著火性質相比較而測定。其做法是調節發動機的壓縮比(用手輪讀數表示)，以得到被測試樣確定的“著火滯後期”，即噴油開始和燃燒開始之間的時聞聞隔(以曲軸轉角表示)。根據測試樣時得到的發動機的壓縮比，選用相差不大於5個十六烷值單位的兩種標準燃料，用同樣的方法得到其確定的“著火滯後期”。當試樣的壓縮比處在選用的兩種標準燃料的壓縮比之同時，根據手輪讀數，用內插法計算試樣的十六烷值，用符號XX.X/CN表示，例如50.6/CN。
十六烷值改進劑
十六烷值改進劑是加入到柴油中，可以提高柴油十六烷值、並對其他油品性質影響較小的一種油品添加劑。
主要品種
十六烷值改進劑的結構種類非常繁多，十六烷值改進劑的主要類型有硝酸酯化合物、有機過氧化物、有機硫化合物、二硝基化合物、醚類、脂肪酸衍生物等。
使用性能
適當加人十六烷值改進劑，可提高柴油的十六烷值，但不同的油品組分對添加劑的感受性不同。且各種柴油對十六烷值改進劑的感受性與加入量並不成線性關係，而是當加人量達到一定程度時，感受性逐步趨於零。在柴油中加人添加劑後，可影響柴油閃點，且加改進劑後的柴油，儲存一段時間後十六烷值會衰減。因此，建議在使用十六烷值改進劑調合油品時，要儘量使十六烷值在46以上，並儘量減少儲存期。
發展趨勢
隨著對機車燃料油要求的提高和現有燃料油經濟效益的約束，市場對於新型、安全且經濟效益良好的十六烷值改進劑有著需求迫切。一般來說，十六烷值改進劑與柴油相比，黏度低，凝點低，閃點接近。選擇十六烷值改進劑，除了能很好地提高柴油的十六烷值外，還必須有很好的穩定性。此外，還要考慮其他的一些因素，如對金屬的高度腐蝕性、與柴油的相溶性，這些因素對於選擇適當的十六烷值改進劑的作用基團非常重要。
