中國車用汽油組成特點(diǎn)及提高辛烷值優(yōu)選方案分析

1、中國車用汽油組成特點(diǎn)中國車用汽油組成特點(diǎn) 及提高辛烷值優(yōu)選方案分析及提高辛烷值優(yōu)選方案分析 曹祖賓曹祖賓 遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué) 石油化工系石油化工系 一一. .中國車用汽油特點(diǎn)中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china u催化裂化汽油占很大的比例，約占車用汽油的催化裂化汽油占很大的比例，約占車用汽油的8080% % （fcc gasoline accounts for a large proporfcc gasoline accounts for a large propor tion, about 80% of motor gaso

2、line tion, about 80% of motor gasoline ），），催化催化 裂化汽油的組成十分復(fù)雜，烯烴、芳烴含量比較裂化汽油的組成十分復(fù)雜，烯烴、芳烴含量比較 多。在我國的煉油裝置中，烷基化、異構(gòu)化、重多。在我國的煉油裝置中，烷基化、異構(gòu)化、重 整裝置少，汽油高辛烷值組分產(chǎn)量低。而歐美等整裝置少，汽油高辛烷值組分產(chǎn)量低。而歐美等 國家的國家的fccfcc汽油只占商品汽油的汽油只占商品汽油的3030左右，重整汽左右，重整汽 油、烷基化汽油占到油、烷基化汽油占到5050左右，汽油組成較為均左右，汽油組成較為均 衡合理。衡合理。 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristi

3、cs of gasoline in china u通過對中國部分煉油廠催化裂化汽油、催化重整 汽油窄餾分、pona組成分析，討論對汽油辛烷值、 餾程、蒸汽壓等使用指標(biāo)的影響。 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china 1.1.催化裂化汽油窄餾分與辛烷值分布（催化裂化汽油窄餾分與辛烷值分布（ close-boil ing cut of fcc gasoline and octane number d istribution ） u將撫順石化公司石油一廠沈北催化裂化汽油在實(shí) 沸點(diǎn)蒸餾裝置上切割成10個等體積餾分，測定每 個餾分的辛烷值，結(jié)果見圖

4、1。 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china u由圖1可見，撫順石油一廠催化裂化汽油的ron和mo n隨餾分的加重開始逐漸下降，但在大約130左右 又逐漸回升。也就是說，在催化裂化汽油全餾分中 間有一段辛烷值水平較低的餾分(80-150) 可將 這段餾分切出來，進(jìn)行加氫精制一催化重整，以進(jìn) 一步提高辛烷值。 in the middle of fcc gasoline full cut there are fractions with lower

5、 octane number from 80 to 150. 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china u而撫順石化公司石油一廠大慶催化裂化汽油的 辛烷值分布與沈北催化汽油不同，其ron和mon 都隨餾分的加重而降低，結(jié)果見圖2。 but the octane number distribution of da qing fcc gasoline is different. 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoli

6、ne in china u40以前的各窄餾分的辛烷值均高于全餾分的辛 烷值，這與低沸點(diǎn)餾分中存在較多的高辛烷值低 分子烯烴和異構(gòu)烷烴有關(guān)。 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china u錦州石化重油催化裂化汽油窄餾分性質(zhì)及辛烷值 分布圖4。 figure 4 are the properties and the octane number of jinzhou heavy oil fcc gasoline clo se-boiling cut. 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china 一

7、.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china u由圖4可見，錦州石化重油催化裂化汽油的r on和mon隨餾分的加重開始逐漸下降，但在 大約121左右又逐漸回升，分布趨勢與撫 順石化石油一廠沈北催化裂化汽油相似。 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china 表表3-43-4錦州重油催化裂化汽油窄餾分性質(zhì)及辛烷值錦州重油催化裂化汽油窄餾分性質(zhì)及辛烷值 table 3-4 the properties and the octane number of jinzhouheavy oil fcc tabl

8、e 3-4 the properties and the octane number of jinzhouheavy oil fcc gasoline close-boiling cutgasoline close-boiling cut 實(shí)沸點(diǎn)實(shí)沸點(diǎn) 窄鎦分窄鎦分 溫度溫度 （） 密度密度 g/cmg/cm3 3 總硫總硫 （%） 總氮總氮 ppmppm 溴值溴值 mgbr/100mlmgbr/100ml 辛烷值辛烷值 ron ron 1 12828100100 2 240400.64250.64250.01730.01736.876.87209.0209.0100100 3 361610.

9、66330.66330.01070.01076.166.16178.2178.297.497.4 4 484840.69130.69130.01170.01179.629.62175.2175.293.693.6 5 51061060.72550.72550.01750.01758.658.65142.0142.08383 6 61311310.75340.75340.02250.022511.3511.35126.7126.77979 7 71551550.77630.77630.03210.0321303098.498.47272 8 81751750.79800.79800.02890.

10、028999.899.876.476.47878 9 91951950.81140.81140.02660.026613813865.065.08383 10102152150.84400.84400.10220.102228728751.351.39191 全鎦份全鎦份1951950.73320.73320.02500.025025.225.21211219292 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china 2.2.催化重整汽油窄餾分與辛烷值分布催化重整汽油窄餾分與辛烷值分布 the distribution of close-boilin

11、g cut athe distribution of close-boiling cut a nd octane number of reforming gasolinend octane number of reforming gasoline u重整汽油的辛烷值分布與催化裂化汽油不同， 大慶石化重整汽油窄餾分辛烷值的分布圖5 。 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china 3.3.催化裂化汽油催化裂化汽油ponapona組成分析組成分析 the

12、 pona analysis of fcc gasolinethe pona analysis of fcc gasoline u汽油的抗爆性（辛烷值）取決于其化學(xué)組成。對 同族烴類，其辛烷值隨相對分子量的增大而降低。 當(dāng)相對分子量相近時，各族烴類抗爆性優(yōu)劣的大 致順序如下： 芳香烴異構(gòu)烷烴和異構(gòu)烯烴 正構(gòu)烯烴和環(huán)烷烴正構(gòu)烷烴 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china u為更好地分析汽油抗爆性與pona組成的關(guān)系，將 各窄餾分進(jìn)行pona組成分析，石油一廠沈北催化 裂化汽油pona組成分布情況見圖6。 一.中國車用汽油特點(diǎn) characte

13、ristics of gasoline in china 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china u從圖6可見，烯烴大部分在輕餾分中，在大約120 左右是隨著沸點(diǎn)的升高濃度急劇下降，芳烴濃 度隨沸點(diǎn)的增加而增大。在150(80100(v) 以后，含量超過60以上。由于烯烴和芳烴的辛 烷值比較高，所以，石油一廠沈北催化汽油的辛 烷值分布將出現(xiàn)兩頭高中間低的現(xiàn)象。 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china u 石油一廠大慶催化裂化汽油的族組成分布石油一廠大慶催化裂化汽油的族組成分布 一.中

14、國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china u由圖7可見，石油一廠大慶催化汽油中，烯烴大 部分在110以前的餾分中。在這以后是隨沸點(diǎn) 的升高，濃度下降。芳烴濃度隨沸點(diǎn)的增加而增 大，但增加幅度與石油一廠沈北催化汽油相比要 低得多，所以辛烷值的分布則隨沸點(diǎn)的升高而下 降。 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china u 錦州重油催化裂化汽油的辛烷值分布錦州重油催化裂化汽油的辛烷值分布 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china u 由圖9可見，錦州

15、重油催化裂化汽油中的烯烴大 部分在輕餾分中，芳烴濃度隨沸點(diǎn)的增加而增大 在155(70(v)100(v)以后，含量超過50 以上。所以，錦州重油催化裂化汽油與石油一 廠沈北催化汽油的辛烷值分布一樣，將出現(xiàn)兩頭 高中間低的現(xiàn)象。 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china 我國我國fcc汽油典型組成汽油典型組成 table 5 the basic data of fcc gasoline of china 項 目 組 成 (wt%) c4 c5c6c7c8c9c10c11c12c13合計 p 0.81 7.037.285.824.943.543

16、.022.551.330.0636.48 o 3.5010.669.267.654.942.500.510.6139.02 n 1.332.171.671.870.671.148.34 a 0.350.351.634.415.043.5916.16 合計 4.3117.6918.2217.2715.9612.957.794.31.330.06 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china itemdataitemdata density (20),(g/cm3)0.7248group constituent (v%) iodine value

17、(gi2/100ml)84.6saturated hydrocarbon 32.04 sulphur (ppm) 250 alkene 47.05 acidity (mgkoh/100ml) 1.03aromatics20.91 distillation range () octane number initial boiling point 38ron92.8 10%55mon79.2 50%98induction period(min)630 90%173 final boiling point 193 錦州石化公司重油催化裂化汽油理化性質(zhì)錦州石化公司重油催化裂化汽油理化性質(zhì) table

18、6 physical chemical properties of rfcc gasoline by jinzhou petr ochemical company 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china 撫順石化公司石油一廠催化裂化汽油理化性質(zhì)撫順石化公司石油一廠催化裂化汽油理化性質(zhì) table 7 physical chemical properties of fcc gasoline by fushun petrochemical company refinery 1 itemdataitemdata density (20),(g/

19、cm3)0.7028group constituent (v%) iodine value (gi2/100ml)72.6saturated hydrocarbon 35.1 sulphur (ppm) 200 alkene 45.0 acidity (mgkoh/100ml) 0.36aromatics19.9 distillation range () octane number initial boiling point 36ron90.8 10%52mon78.7 50%90 90%159 final boiling point 192 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristi

20、cs of gasoline in china 我國汽油的特點(diǎn)： 1）催化裂化汽油比例大（70%）； fcc gasoline accounts for a large proportion(70%) 2）汽油中烯烴含量高，烯烴是辛烷值的主要提供者； high levels of alkene as the major components of the octane number 3）窄餾分辛烷值分布不均勻； asymmetrical distribution of octane number of close-boiling cut 4）催化重整汽油、烷基化汽油、異構(gòu)化汽油比例少； low

21、 proportion of catalytic reforming gasoline,alkylation gasoline and isomerization gasoline 5）硫含量較高； high sulfur content 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china 4. 4. 汽油升級的手段汽油升級的手段 promotion methods of gasolinepromotion methods of gasoline u以上特點(diǎn)決定我國汽油質(zhì)量升級的技術(shù)難點(diǎn)在于： 高標(biāo)準(zhǔn)汽油要求在降低催化裂化汽油硫含量和烯 烴含量的同時

22、，還要提高辛烷值。國內(nèi)現(xiàn)有煉油 廠裝置結(jié)構(gòu)不能滿足高辛烷值汽油的生產(chǎn)，即催 化裂化汽油在各類汽油中占80左右，高辛烷值 汽油主要生產(chǎn)裝置催化重整裝置所占比例明顯 偏低，造成國內(nèi)大部分煉油廠高辛烷值組分不足。 一.中國車用汽油特點(diǎn) characteristics of gasoline in china u因此，調(diào)和型汽油成為中國汽油升級達(dá)到車用汽 油規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的重要手段。目前采用添加mtbe提高 催化裂化汽油辛烷值是最經(jīng)濟(jì)、有效的方法。 二二. .加入加入mtbemtbe后對汽油的影響后對汽油的影響 the impact on gasoline after adding mtbe u 以新型調(diào)和

23、汽油的生產(chǎn)來彌補(bǔ)中國汽油使用以新型調(diào)和汽油的生產(chǎn)來彌補(bǔ)中國汽油使用 性能的不足之處。性能的不足之處。mtbemtbe是生產(chǎn)無鉛、含氧、低是生產(chǎn)無鉛、含氧、低 芳、低烯的高辛烷值汽油的優(yōu)良調(diào)合組分。表芳、低烯的高辛烷值汽油的優(yōu)良調(diào)合組分。表 8 8為為 mtbemtbe、乙醇和汽油的性質(zhì)比較。、乙醇和汽油的性質(zhì)比較。 二.加入mtbe后對汽油的影響 the impact on gasoline after adding mtbe table 8 the octane number of part of every groups hydrocarbons 性質(zhì)性質(zhì)mtbe乙醇乙醇汽油汽油 分子式分

24、子式ch3oc(ch3)3c2h5ohc5c10碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔?相對分子量相對分子量884670170 度度(25)/kg/l0.740.780.700.78 沸點(diǎn)沸點(diǎn)/55.378.330205 低熱值低熱值/(kj/g)35.1126.7743.5 理論空燃比理論空燃比11.79.014.215.1 汽化潛熱汽化潛熱 /(j/g)339904310 雷德蒸汽壓雷德蒸汽壓/kpa5618冬：冬：60100；夏：；夏：4570 辛辛 烷烷 值值 mon101918086 ron1181118898 二.加入mtbe后對汽油的影響 the impact on gasoline after

25、adding mtbe 1.mtbe1.mtbe對汽油理化性質(zhì)的影響對汽油理化性質(zhì)的影響 umtbe加入將改變汽油餾程，能使汽油10%（v） 和50%（v）餾出溫度降低, 有利于改善汽油的 啟動性； adding mtbe will change the gasoline distillation range and reduce the distillation temperature of 10 %(v) and 50%(v) , take benefit of improving the sta rtup performance of gasoline 二.加入mtbe后對汽油的影響 t

26、he impact on gasoline after adding mtbe u對密度的影響與其在汽油中的濃度呈線性關(guān)系； mtbe不會使輕汽油飽和蒸汽壓及蒸發(fā)損失增加。 mtbe can not make losing of light gasoline saturate d vapor pressure and evaporation increased. 二.加入mtbe后對汽油的影響 the impact on gasoline after adding mtbe u具有良好的化學(xué)安定性，遠(yuǎn)優(yōu)于催化汽油。 good chemical stability umtbe的摻入，使汽油中水的

27、溶解性有所增加，但 為非線性增加，一般不會出現(xiàn)分層。 mtbe的水 浸失量較小。即使調(diào)入多達(dá)20%的mtbe， 汽油理 化性質(zhì)各項指標(biāo)均能符合車用汽油規(guī)格要求。 incorporation of mtbe, the gasoline has increased water solubility which is non-linear, generally it wil l not present the delamination. 二.加入mtbe后對汽油的影響 the impact on gasoline after adding mtbe 2.2.對汽油抗爆性的影響對汽油抗爆性的影響 um

28、tbe有良好的抗爆性（mon101, ron117)，調(diào)合辛 烷值有十分顯著的正調(diào)合效應(yīng)。對直餾汽油和烷 基化汽油有十分顯著的正調(diào)合效應(yīng)，mtbe在催化 裂化和催化重整汽油中的調(diào)合辛烷值也高于其凈 辛烷值。 mtbe has the good antiknock value(mon101,ron 117), blending octane number has obviously positive effect 二.加入mtbe后對汽油的影響 the impact on gasoline after adding mtbe 3.3.加入加入mtbemtbe的必要性的必要性 umtbe含氧量約為

29、18.1wt，能與各種汽油調(diào)合， 并顯示出非常高的摻合辛烷值，又便于管道輸送。 蒸汽壓適中，約55kpa。使用mtbe不僅能降低汽 車尾氣的排放污染，而且可補(bǔ)償煉廠禁鉛出現(xiàn)的 辛烷值短缺，或在保持汽油所需辛烷值的前提下 降低重整的苛刻度以節(jié)約能源。mtbe加入汽油的 稀釋作用，還能降低汽油中的烯烴、芳烴、苯及 硫的含量。mtbe沸點(diǎn)較低，摻入汽油會有效降低 t50和t90，從而改進(jìn)汽車的驅(qū)動性能，并且mtbe 的加入也為空氣凈化帶來了很大的益處。 二.加入mtbe后對汽油的影響 the impact on gasoline after adding mtbe 樣品成分ronronmonmonr

30、+n/2 a蠟催汽油88.577.783.1 a+18mg mn/l91.1+2.679.7+2.085.4 b重催汽油89.777.883.75 b+9mg mn/l91.7+2.078.6+0.885.15 b+18 mg mn/l93.0+3.379.1+1.386.05 c直餾汽油50.5 c+18 mg mn/l53.6+3.1 d重催95%+直餾5%88.877.783.25 d+23 mg mn/l92.0+3.278.7+1.085.35 e重催90%+直餾10%86.376.281.25 e+36 mg mn/l91.5+5.278.6+2.485.05 表9 某煉油廠汽油對

31、mmt感受性測試數(shù)據(jù) mmt在汽油中的辛烷值增益與加入量呈對數(shù)遞 增關(guān)系，乙基公司推薦的加入量為18mg mn/l， 而安全使用mmt的最大劑量為36mg mn/l。 二.加入mtbe后對汽油的影響 the impact on gasoline after adding mtbe 二.加入mtbe后對汽油的影響 the impact on gasoline after adding mtbe 表10某煉油廠調(diào)和汽油 mtbe感受性測試數(shù)據(jù) 試樣加入mmt加入mtberon/ron 催化裂化汽油： 重整汽油 （2.5：1，v/v） 91.3 15mgmn/l93.1/1.8 8%93.1/1.8 15mgmn/l8%94.6/3.3 試驗(yàn)的油樣為催化汽油與重整汽油按試驗(yàn)的油樣為催化汽油與重整汽油按25：1(vv)的調(diào)和油樣，加劑量為的調(diào)和油樣，加劑量為15mgm nl、8mtbe以及以及mmt與與mtbe的混合使用，試驗(yàn)結(jié)果見表的混合使用，試驗(yàn)結(jié)果見表10。表。表10表明，加入表明，加入 15mgmnl、8mtbe，使辛烷值的增進(jìn)值基本相同，這一點(diǎn)可用來作此項