液化氣芳構化制高辛烷值汽油項目:該項目建設周期為2010年至2012年,投資總額15000萬元,目前已進入工程設計階段。該項目建設內容為建設一套年產20萬噸的液化氣芳構化制高辛烷值汽油裝置及輔助設施,建設內容包括原料預處理、芳構化反應和產物分離以及汽油精製等三大部分,生產的乾氣送往燃料氣管網作為加熱爐的燃料,C3-C4液化氣、高辛烷值汽油、輕柴油等分別作為產品或副產品送出裝置。關鍵設備有分離淨化,裂解裝置,風機,催化器,換熱器,合成塔,壓縮機,反應器。
基本介紹
- 中文名:高辛烷值汽油
- 別稱:高辛烷燃料
- 定義:高辛烷值的烴類
- 作用:提高汽油機的熱效率
相關信息
簡介信息
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 甲基叔丁基醚 116
乙基苯 98.9
2000年中國車用汽油實行全面無鉛化,在此期間淘汰沿用20多年的70號汽油老標準。高標號無鉛汽油的出現可以說是這一時期車用汽油質量標準明顯的提 升。這時汽油機的壓縮比開始提高,達到8.5左右。在這一年國家頒布實施了新的車用無鉛汽油標準GB17930—1999,與舊的標準相比,不僅提高了一 些項目指標的限值,而且增加了新的項目內容。如硫含量指標由原先的不大於0.15%降為0.1%,鉛、鐵、錳等金屬含量規定的更嚴了。增加了苯含量、芳烴 含量、烯烴含量的限值指標,此外對汽油中的含氧量也做出了規定。為保證電噴發動機能長期正常工作,新的汽油標準還要求加入有效的汽油清淨劑。這一時期汽油 發動機為適應日益提高的環保要求和節能要求,發動機壓縮比提高,大部分達到9.0以上,少數達到10.0以上,發動機噴射技術開始淘汰化油器技術,大多改 用電腦噴射技術。目前市場上見到的汽油發動機都能體現這一特點,從最近中國汽油工程學會和中國環境保護協會推薦的車型就很明顯。
催化裝置催化劑的使用對於催化汽油的辛烷值有很大的影響,超穩分子篩(USY)催化劑對於提高汽油辛烷值最為有效。其主要原因為,USY型催化劑矽鋁比高,導致骨架中鋁原子減少,鋁原子之間的距離增大,從而使酸性中心密度減小,但卻提高了酸性中心強度,由於強酸性活性中心對裂化反應的催化作用要比氫轉移 反應強,所以提高酸性中心強度將導致裂化/氫轉移速率比提高,抑制了裂化過程中的氫轉移反應,汽油的烯烴度提高,因此辛烷值顯著提高。石油化工科學院研究 開發出以常壓渣油為原料,最大量生產液化氣和高辛烷值汽油的ARGG工藝技術以及與之相配的RAG系列催化劑,該工藝具有可簡化加工流程、減少投資的特 點。長嶺催化劑廠成功地開發出了加工大慶類原油的辛烷值裂化催化劑DOCR,經過工業套用,取得了令人滿意的效果。隨後通過對擇型沸石的調配又開發出了輕 質油損失少的提高汽油辛烷值的裂化催化劑DOCP。
提高汽油辛烷值的另一途徑是使用催化裂化助辛烷值劑(簡稱助辛劑),助辛劑是一種雙功能催化劑,它既具有裂化活性又具有提高汽油辛烷值的能力。目前,廣泛 套用的助辛劑的核心是擇型沸石,這種沸石只允許直鏈分子或帶一個甲基的異構烴進入沸石孔道發生裂化反應。在催化反應過程中,汽油中辛烷值較低的C7、C8以上的直鏈烴進入擇型沸石辛烷值孔道,裂化為具有高辛烷值的小分子烴類。這樣不僅減少了汽油中的低辛烷值組分,而且增加了高辛烷值組分,結果使汽油辛烷值得到大幅度的提高。石油化工科學院開發出了CHO系列助辛劑,通過工業套用,取得了較好的效果。
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)是開發和套用最早的醚類辛烷值改進劑。自1979年美國環保局批准將MTBE作為無鉛汽油添加劑使用以來,它在美國已廣泛用於調 和汽油中。MTBE的沸點比較低,將其調入汽油後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,相當於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,用於調和汽油的異丙醇絕大多數是由FCC丙烯生產的。由於原料(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於增加汽油 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 劑來套用,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(CH3C5H5Mn(CO)3)簡稱MMT,1953年由美國乙基公司開發,1974年至1977年間被用於無鉛汽油,於1995年7月17日,美國環保局批准乙基公司的MMT用於無鉛汽油。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於該項課題的研究。其中南開大學率先研製成功。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製開發,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,由於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。對於主劑的合成,國外多採用單釜間歇合成法或一步合 成法進行生產。前者生產複雜、效率低、單位產量能耗高;後者反應在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、便於操作、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,加劑後的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。
TKC助劑是山東石油化工公司與有關大專院校合作開發的一種汽油添加劑是鹵代烯烴、不飽和脂肪酸和羥基取代酯等多種成分組成的混合物,它能明顯地提高汽油 辛烷值。TKC不含有毒物質,燃燒後能降低汽車尾氣中烴和一氧化碳的含量。在汽油中的添加量為5‰時,汽油的RON(研究法辛烷值)可從89提高到93。
二茂鐵作為一種高效催化劑已被廣泛套用於乙烯聚合領域中,但它同時具有優良的抗爆、消煙的功效,可作為油品添加劑使用。我國已開發出以乙醇為溶劑,由環戊二烯連續電解合成二茂鐵的新工藝。同時還開發了用醇鈉法將C5餾分中分離出的環戊二烯合成二茂鐵的方法。