甲醇-成品油混合体系相溶性规律实验

【目的】新兴能源甲醇在能源转型中具有重要地位,采用成品油管道顺序输送甲醇可降低输送成本、提高输送效率,但甲醇与汽油、柴油之间特殊的相溶性问题对成品油管道顺序输送甲醇工艺具有较大影响。【方法】自主设计研发了甲醇-成品油混合相溶性实验装置,对不同醇油比、不同含水率下甲醇-成品油混合体系的相分离温度进行了实验研究。【结果】(1)在-10~50℃温度范围内,无水甲醇与汽油能够完全相溶。(2)在含水甲醇-汽油中,水分子与甲醇分子所形成氢键的强度远大于甲醇与汽油之间的结合力。微量水会导致甲醇与汽油的相溶性降低,甲醇含水率每增加0.2%,相分离温度升高7~8℃;随着醇油比增大,含水甲醇与汽油的相分离温度先增大、后减小,并在含水甲醇体积分数40%时达到最高。(3)无水甲醇与柴油存在明显的分层现象,随着温度的升高,柴油在甲醇中的溶解度增大。(4)含水甲醇与柴油不能完全相溶,随着含水率增大,柴油中的甲醇更易析出。(5)温度的降低会导致甲醇与成品油的相溶性降低,甲醇-成品油混合体系从底部开始析出液滴,且液滴在浮力的作用下不断上浮。【结论】厘清了不同条件下甲醇-成品油混合体系相溶性的影响规律,揭示了降温过程中甲醇-成品油混合体系分层演变规律,研究成果可为成品油管道顺序输送甲醇工艺的设计与运行提供科学依据及数据支撑。(图15,表1,参27)