燃料油精制与调合doc.docx
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燃料油精制与调合doc
第8章燃料油精制与调合
知识目标:
●了解燃料油精制的目的、方法;
●熟悉燃料油精制生产原理、工艺流程、操作影响因素分析、产品组成要求;
●初步掌握燃料油调合原理和方法。
能力目标:
●能根据不同燃料油使用要求,提出对燃料油组成、性能及评价指标做出正确判断;
●能按不同燃料油对组成要求,判断其中的理想组分和非理想组分,非理想组分如何除去;
●能对影响燃料油精制过程的因素进行分析判断,进而能对实际生产过程进行操作和控制。
8.1电化学精制
在我国炼厂中采用的电一化学精制是酸碱精制方法的改进,是将酸碱精制与高压电场加速沉降分离相结合的方法。
一、酸碱精制的原理
1.酸洗
酸洗所用酸为硫酸。
在精制条件下浓硫酸对油品起着化学试剂、溶剂和催化剂的作用。
浓硫酸可以与油品中的某些烃类、非烃类化合物进行化学反应,或者以催化剂的形式参与化学反应,而且对各种烃类和非烃类化合物均有不同的溶解能力。
这些非烃化合物包括含氧化合物碱性氮化物、含硫化合物、胶质等。
在一般的硫酸精制条件下,硫酸对各种烃类除可微量溶解外,对正构烷烃、环烷烃等主要组分基本上不起化学作用,但与异构烷烃、芳香烃,尤其是烯烃则有不同程度的化学作用。
在过量的硫酸和升高温度的情况下,异构烷烃和芳香烃可与硫酸进行一定程度的磺化反应,反应生成物溶于酸渣而被除去。
所以,在精制汽油时,应控制好精制条件,否则会由于芳烃损失而降低辛烷值。
烯烃与硫酸可发生酯化反应和叠合反应,酯化反应生成的酸性酯大部分溶于酸渣而除去;生成的中性酯大部分溶于油中,采用再蒸馏的方法而除去。
叠合反应在较高的温度及酸浓度下,通过生成酸性酯而进行。
所生成的二分子或多分子叠合物大部分溶于油中,使油品终沸点升高,叠合物须用再蒸馏法除去。
二烯烃的叠合反应能剧烈地进行,反应产物胶质溶于酸渣中。
硫酸对非烃类可较多地溶解,并显著地起化学反应。
胶质与硫酸有三种作用:
一部分溶于硫酸中;一部分缩合成沥青质,沥青质与硫酸反应亦溶于酸中;一部分磺化后也溶于酸中。
总之,胶质都能进入酸渣而被除掉。
环烷酸及酚类可部分地溶解于浓硫酸中,也能与硫酸起磺化反应,磺化产物溶解于酸中,因而基本上能被酸除去。
硫化物与硫酸的相互作用,硫酸对大多数硫化物可借化学反应及物理溶解作用而将其除去,但硫化氢在硫酸的作用下氧化成硫,仍旧溶解于油中。
故在油品中含有相当数量的硫化氢时,须用预碱洗法先除去硫化氢。
碱性氮化合物如吡啶等可以全部地被硫酸除去。
硫酸对于各类杂质的反应速度大致顺序如下:
碱性氮化物>沥青质胶质>烯烃>芳香烃>环烷酸。
总之,硫酸洗涤可以很好地除去胶质、碱性氮化物和大部分环烷酸、硫化物等非烃类化合物,以及烯烃和二烯烃。
同时也除去一部分良好的组分,例如异构烷和芳香烃。
2.碱洗
碱洗过程中用浓度10~30%(重)的NaOH水溶液与油品混合,碱液与油品中烃类几乎不起作用,它只与酸性的非烃类化合物起反应,生成相应的盐类,这些盐类大部分溶于碱液而从油品中除去。
因此,碱洗可以除去油品中的含氧化合物(如环烷酸,酚类等)和某些含硫化合物(如硫化氢、低分子硫醇等)以及中和酸洗之后的残余酸性产物(如磺酸、硫酸酯等)。
由于碱液的作用仅能除去硫化氢及大部分环烷酸、酚类和硫醇,所以碱洗过程有时不单独应用,而是与硫酸洗涤联合应用,统称为“酸碱精制”。
在硫酸精制之前的碱洗称之为预碱洗,主要是除去硫化氢;在硫酸精制之后的碱洗,其目的是除去酸洗后油品中残余的酸渣。
由于上述两类反应可以进行的相当完全,因此在实际生产中为了降低操作费用,采用稀碱浓度及常温作为碱洗条件。
3.高压电场沉降分离
纯净的油是不导电的,但在酸碱精制过程中生成的酸渣和碱渣能够导电。
在电场的作用下,一是促进反应,二是加速聚集和沉降分离。
酸和碱在油品中分散成适当直径的微粒,在高电压(15000~25000v)的直流(或交流)电场的作用下,加速了导电微粒在油品中的运动,强化油品中的不饱和烃、硫化合物、氨化合物等与酸碱的反应;同时加速反应产物颗粒间的相互碰撞,促进了酸、碱渣的聚集和沉降作用,从而达到快速分离的目的。
二、酸碱精制工艺流程
酸碱精制的工业流程一般有预碱洗一酸洗一水洗一碱洗一水洗等步骤。
依需精制的油品的种类、杂质的含量和精制产品的质量要求,决定每一步骤是否必需。
例如酸洗前的预碱洗并非都需要,只有当原料中含有很多的硫化氢时才进行预碱洗;而酸洗后之水洗则是为了除去一部分酸洗后未沉降完全的酸渣,减少后面碱洗时用碱量;对直馏汽油和催化裂化汽油及柴油则通常只采用碱洗。
三、酸碱精制操作条件的选择
酸碱精制,特别是硫酸精制一方面能除去轻质油品中的有害物质,另一方面也会和油品中的有用组分反应造成精制损失,甚至反而影响油品的某些性质。
因此,必须正确合理地选择精制条件,才能保证精制产品的质量,提高产品收率。
影响精制效果的因素和操作条件的选择见表
表影响精制效果的因素和操作条件的选择
影响因素
影响精制效果的因素分析
操作条件选择
精制温度
硫酸浓度
硫酸用量
接触时间
碱浓度和用量
电场梯度
较高温度,有利于除去芳香烃、不饱和烃以及胶质,叠合损失较大。
较低温度,有利于脱除硫化物
酸渣损失和叠合损失随硫酸浓度增大而增大。
精制含硫量较大的油品时,须在低温下使用浓硫酸(98%),并尽量缩短接触时间
对于多硫的原料则应适当增大硫酸用量
油品与酸渣接触时间过长,会使副反应增多,增大叠合损失,引起精制收率降低,也会使油品颜色和安定性变坏。
接触时间过短,反应不完全,达不到精制的目的,同时也降低了硫酸的利用率
为了增加液体体积、提高混合程度和减少钠离子带出,一般采用低浓度碱液,碱渣可循环利用,一般低至55%才外排
电场梯度过低,起不到均匀及快速分离的作用;但过高则不利于酸渣的沉聚
常温(20~35℃)
93%~98%
原料的1%
数秒到数分钟反应,十多分钟沉降
10%~30%碱液,原料重量的0.02%~0.2%
1600~3000V/cm
8.2脱硫醇
直馏产品精制的目的主要是脱除硫化物(特别是含硫原油加工的油品),而汽油、喷气燃料等轻质油品中所含硫化物大部分为硫醇。
一、脱硫醇的方法
硫醇是一种氧化引发剂,它可使油品中的不安定组分氧化、叠合生成胶状物质;硫醇有腐蚀性,并能使元素硫的腐蚀性显著增加;硫醇影响油品对添加剂,如抗爆剂、抗氧化剂、金属钝化剂等的感受性;此外,硫醇具有使人恶心的臭味。
硫醇主要存在于轻质油品中,因此,液化气、汽油、煤油等轻质油品都须脱除硫醇后才能满足产品质量要求。
脱硫醇过程也常称为脱臭过程。
脱硫醇的方法一般有氧化、抽提、抽提-氧化三种方法。
1.氧化法
用空气中的氧或氧化剂直接氧化油料中的硫醇,生成二硫化物。
其反应如下:
由于生成的二硫化物仍然溶解于油料中,所以处理后的油的含硫量与处理前相同,也不能改善油品对添加剂的感受性。
2.抽提法
用氢氧化钠水溶液抽提油料中的硫醇。
由于随着硫醇分子增大,其酸性减弱,用碱溶液抽提变为困难,因此在抽提过程中加入一些助溶剂或试剂增加硫醇在碱液中的溶解能力。
常用的助溶剂有甲醇、甲酚、脂肪酸或烷基酚等。
用碱液抽提硫醇反应是碱与硫醇反应生成硫醇钠。
其反应如下:
使用后的碱液用水蒸气汽提分解NaSR的方法或用空气直接氧化NaSR的方法回收和使用。
3.抽提-氧化法
抽提-氧化法是将抽提法和氧化法结合起来,将碱液抽提后仍残余在油品中的高级硫醇氧化成二硫化物。
具有代表性的是催化氧化脱硫醇。
二、催化氧化脱硫醇法
1.催化氧化脱硫醇原理
催化氧化脱硫醇法是利用一种催化剂使油品中的硫醇在强碱液(NaOH)及空气存在的条件下氧化成二硫化物,最常用的催化剂是磺化酞菁钴和聚酞菁钴等金属酞菁化合物,其化学反应为:
催化氧化脱硫醇法可用于精制液化石油气(液态烃)、汽油、喷气燃料、柴油以及烷基化、叠合和石油化工生产的原料。
也可以处理硫醇含量较高的催化裂化汽油、热裂化汽油和焦化汽油。
2.催化氧化脱硫醇工艺流程
催化氧化脱硫醇法的流程包括抽提部分和氧化脱臭部分。
根据原料油的沸点范围和所含有的硫醇的分子量不同,可以单独使用一部分或将两部分结合起来。
例如,精制液化石油气只用抽提部分,精制汽油馏分是将抽提部分和氧化脱臭部分结合起来,而精制煤油馏分只用氧化脱臭部分。
抽提部分可以用催化剂一氢氧化钠碱溶液与原料油进行液一液抽提,也可以将催化剂一碱溶液浸渍在活性炭固体颗粒上(含有催化剂1%)以固定床方式处理原料油。
原料油中含有的硫化氢、酚类和环烷酸等会降低脱硫醇的效果、降低催化剂的寿命,所以在脱硫醇处理之前须用5~10%浓度的氢氧化钠溶液进行预碱洗,除去这些酸性杂质。
3.催化氧化脱硫醇操作条件
催化氧化脱硫醇法所使用的催化剂磺化酞菁钴的平均分子量为730,钴含量8.1%,硫含量为8.8%。
催化剂在碱溶液中浓度一般为10~125ppm,催化剂寿命为8000~14000m3,原料/kg催化剂,氢氧化钠溶液浓度为4~25%,常用为10%。
此法的反应全部在液相中进行,除抽提部分的再生段(氧化塔)在40℃左右外,其余都在常温下操作,压力为0.4~0.7MPa。
脱硫醇后的成品中的硫醇含量可降低到几个或十几ppm,液化石油气的硫醇脱除率可达100%,汽油的硫醇脱除率也可达80%以上。
8.3脱蜡
低温流动性是柴油、润滑油等重质油品的一个重要指标,为使油品在低温条件下具有良好的流动性,必须将其中易于凝固的蜡脱除。
脱蜡的方法很多,目前工业上采用的方法主要有:
冷榨脱蜡、分子筛脱蜡、尿素脱蜡、溶剂脱蜡以及加氢降凝等。
冷榨脱蜡只适用于柴油和轻质润滑油;分子筛脱硫主要用于将石油产品中的正构烷烃和非正构烷烃分离;尿素脱蜡只适用于低粘度油品。
溶剂脱蜡的适用性很广,能处理各种馏分润滑油和残渣润滑油,目前绝大多数的工业脱蜡都是采用溶剂脱蜡工艺。
溶剂脱蜡的基本原理如下:
含蜡润滑油料在选择性溶剂的存在下,降低温度使蜡形成固体结晶,并利用溶剂对油溶解而对蜡不溶或少许溶解的特性,形成固液两相,通过过虑使蜡和油进行分离。
溶剂在脱蜡过程中起着关键的作用,理想的溶剂应该具有以下特性:
具有较强的选择性和溶解能力;析出蜡的结晶好,易于机械过虑;具有较低的沸点,与原料油的沸点差较大;具有较好的化学和热稳定性;具有较低的凝点,以保持混合物具有较好的低温流动性;腐蚀性小,毒性小,廉价。
目前广泛采用的溶剂是酮-苯混合溶剂。
酮可以是丙酮、甲乙基酮,苯类可以是苯、甲苯等。
其中,甲乙基酮-甲苯混合溶剂在工业上被广泛使用。
溶剂脱蜡工艺流程包括结晶系统、制冷系统、过虑系统和溶剂回收系统四大部分。
一、冷榨脱蜡
润滑油脱蜡的一种方法。
将润滑油冷却,使蜡质结晶析出,再经压榨分离。
所得疏松蜡质还含有油分,在逐渐提高温度时油分流出而得较为纯净的蜡质。
二、溶剂脱蜡
石油产品精制的一种重要方法,将润滑油原料通过溶剂稀释和冷冻,使其中的蜡结晶析出,从而降低润滑油凝固点的过程。
工业上将含蜡原油通过原油蒸馏所得到的润滑油馏分,经过溶剂精制、溶剂脱蜡和加氢精制(或白土精制),可制成润滑油(基础油)和石蜡;若以原油蒸馏的减压渣油为原料通过溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡和加氢精制(或白土精制)过程,可以制成润滑油(基础油)和地蜡(见石油蜡)。
过程原理 由石蜡基和中间基原油(见原油评价)蒸馏得到的润滑油原料中都含有蜡。
这些蜡的存在会影响润滑油的低温流动性能。
由于蜡的沸点与润滑油馏分相近,不能用蒸馏的方法进行分离,但蜡的凝固点较高,逐渐降低温度,蜡就从润滑油中结晶析出,从而可通过过滤或离心分离的方法将蜡与油分离。
在低温条件下,润滑油的粘度很大,所生成的蜡结晶细小,使过滤或离心分离很困难。
因此,需加入一些在低温时对油的溶解度很大而对蜡的溶解度很小的溶剂进行稀释。
苯类溶剂能很好地溶解润滑油,但它对蜡的溶解度也较大。
酮类溶剂对蜡的溶解度则很小。
因此,常在苯类溶剂中加入一些丙酮或甲基乙基酮以降低苯类溶剂对蜡的溶解度。
工艺流程 第一套丙酮-苯脱蜡装置建于1927年,以后,采用的溶剂还有甲基乙基酮-甲苯、丙烷、甲基正丙基酮和烃类的氯化物等。
溶剂脱蜡过程的工艺流程大体相同,以酮苯脱蜡为例(见图),包括结晶、过滤、溶剂回收、冷冻等部分。
原料与溶剂在带刮刀的套管结晶器内先与滤液换冷,并加入部分溶剂,再经氨冷和溶剂稀释后进行过滤。
过滤后的滤液和蜡液分别进行蒸发和汽提以回收溶剂。
所加混合溶剂的组成与溶剂比因原料性质(沸程、含蜡量和粘度等)及脱蜡深度的不同而异,一般甲基乙基酮-甲苯溶剂中含甲基乙基酮40%~60%,溶剂比为1~4:
1。
稀释溶剂分几次加入,有利于形成良好的蜡结晶,减少脱蜡温差(即脱蜡油凝固点与脱蜡温度的差值)及提高脱蜡油产率。
原料在套管结晶器中的冷却速度不宜过快,以免生成过多的细小蜡结晶,不利于过滤。
过滤是在转鼓式真空过滤机内进行的,按照原料含蜡量的多少,分别采用一段或两段过滤,从滤液和蜡液中回收溶剂,均采用多效蒸发及汽提,以降低能耗。
此外,为减少溶剂损失和防爆,还设有惰性气体防护系统。
发展趋势 润滑油溶剂脱蜡是一种昂贵的石油炼制过程,投资和操作费用都很高。
因此,各国致力于寻找合适的溶剂,发展新的结晶设备,改进过滤设备,改进溶剂回收流程和操作条件,以提高溶剂脱蜡的技术水平。
此外,正在进行加氢脱蜡的研究。
三、分子筛脱蜡
分子筛一般是指人工合成的泡沸石。
它是一种具有均一微孔结构的吸附剂。
5A分子筛的孔径约为0.52nm,它能吸附临界直径为0.49nm的正构烷烃分子。
分子筛脱蜡过程就是利用5A分子筛这一选择吸附性能,在工业上实现将煤油(或柴油)馏分中的正构烷烃分离出来,以获得高纯度的正构烷烃。
由于C9-C16正构烷烃在常温下是液体状态,通常又称它为液体石蜡,简称液蜡。
利用分子筛的选择吸附特性从汽油、喷气燃料以及柴油等馏分中脱除正构烷烃的过程。
因此,它既是炼厂石油产品精制的重要手段,又是液体石蜡(见石油蜡)的重要生产方法。
分子筛脱蜡装置早期用于提高汽油的辛烷值,以后发展到用于降低喷气燃料的冰点和制取液体石油蜡,以及生产低凝点柴油。
中国在60年代建成了分子筛脱蜡装置(见彩图),现有装置主要用于生产液体石油蜡(作为洗涤剂的原料)。
在汽油、煤油和柴油等馏分所含的烃类中,正构烷烃的辛烷值最低而冰点(或凝点)最高,其分子直径(4.9Å)比异构烷烃、环烷烃及芳烃等组分的小。
因此,采用5Å分子筛(微孔孔径为5.2Å),可选择性地从混合烃类中吸附正构烷烃,从而达到分离的目的。
分子筛脱蜡是气固吸附和脱附的过程。
工业过程中的吸附和脱附的操作在两台或多台吸附器中进行。
采用不同的脱附剂,其操作条件不同,以用水蒸气为脱附剂的工业过程为例,加热至190~240℃的原料经气化后进入吸附罐吸附其中的正构烷烃。
吸附后,用365~375℃的过热水蒸气吹入解吸,脱除正构烷烃。
每吨原料耗蒸汽量约4t。
工作一段时间后,分子筛表面结焦,活性下降,需用空气烧焦再生。
采用水蒸气作脱附剂的好处是操作方便,但污水处理麻烦。
除水蒸气外,还可用氢、轻质烷烃、氨等作为脱附剂。
它们的好处是避免了废水污染问题。
近年来,已开发了吸附和脱附都在液相进行的新技术,采用液氨进行液相脱附,较水蒸气脱附节省能量。
四、尿素脱蜡
尿素脱蜡是生产低凝点油品的一种方法。
它利用尿素与正构烷烃形成络合物,从石油馏分中将高凝固点的石蜡分离出来。
经过处理的油品凝固点可低达零下40~60℃,并副产高纯度液体石蜡。
这是一项具有中国特色的石油炼制工艺技术。
五、加氢降凝
临氢降凝是在临氢状态下的催化脱蜡过程,也称作择形裂解。
柴油临氢降凝是指在临氢条件下使含蜡重柴油中的正构烷烃和类正构烷烃高凝点组分选择性的裂解成小分子,从而达到降低柴油凝点的目的。
1、MDDW技术
MDDW技术是Mobil公司早在70年代开发的一种固定床临氢催化反应工艺。
目前Mobil公司已成功开发第三代催化剂MDDW-3,但此工艺一直未见工业应用报道。
2、Unicracking/DW技术
Unicracking/DW技术是UOP公司80年代开发的一种固定床临氢降凝技术。
HC-80是该公司80年代开发的用于临氢降凝的催化剂,但是该催化剂容易被有机硫和氮中毒,因此原料应先经过加氢处理。
使用该工艺可以使柴油倾点降低30~50℃。
3、CFI工艺
CFI工艺是AKZO和FINA公司合作开发的加氢脱蜡工艺。
该工艺以常压瓦斯油为原料,先加氢精制,后加氢脱蜡。
8.4燃料添加剂
一、汽油添加剂常识
发动机内部形成积碳的原因
由于原油成份、炼油工艺以及储存的原因,造成在汽油组份中烯烃比例高、硫等杂质多。
当这种汽油在发动机内部燃烧时,因其中的大量烯烃氧化缩合形成胶质,与汽油中的锈渣及其它杂质微粒结合成坚硬的积炭。
沉积在节气门、喷油嘴、进气阀和燃烧室等部位。
从而直接导致发动机的工况不稳定,如起动困难、怠速不稳、行车无力等现象。
对安装了电子控制喷射装置的发动机的影响更为严重。
此外,汽油质量状况不佳,汽车经常处于低速、怠速等恶劣的工作状态或者驾驶员的不良驾驶习惯也会导致发动机内部形成积碳。
为了你的爱车,请使用高品质的汽油
汽油标号只是代表汽油的幸烷值,反映了汽油的抗爆性能。
汽油标号的含义与汽油的纯净度和质量并不等同,所以不光应根据产品使用权用维护说明选择汽油标号。
更应该选择信誉好的加油站加油。
积炭所引起的后果
1、冷车起动困难,怠速抖动
2、动力性能下降,燃油消耗量上升
3、缩短三无催化、氧传感器使用寿命,使排放恶化
4、影响活塞油环正常工作,导致烧机油现象,造成发动机的机油消耗量明显增加。
5、缩短火花塞等零件的使用寿命。
使用汽油添加剂的必要性
汽油添加剂具有除积炭、恢复动力、节省燃油、清洁环保和防腐防蚀的效果,可以为你的爱车的“心脏”提供全方位的养护。
汽油添加剂是一种具有清净、分散、抗氧和防锈性能的高效复合汽油添加剂,从改善汽油品质入手,即能抑制燃油系统内部沉积物的生成,又能将已生成的氧化沉积物迅速分解,从而提高燃烧效率、减少尾气排放。
对发动机进气阀、喷油嘴、燃烧室等部位积炭、油泥具有超强的清洗功能,进而确保汽车动力性正常输出。
而且对发动机无任何腐蚀副作用。
一、抗爆剂
汽油的质量,对汽车节能和污染物排放量的影响很大。
汽油产品正受到来自环保和节能方面越来越大的冲击力。
汽油的抗爆性是标志其质量的重要指标,用辛烷值表示,提高汽油的辛烷值已成为当务之急。
目前,提高汽油辛烷值经济的方法就是加入抗爆剂。
自发展非铅抗爆剂以来,伴随汽车工业的发展,人们一直在积极寻找高效清洁的抗爆剂。
从现状来看,汽油抗爆剂的种类繁多,总体分为二大类:
一类是金属抗爆剂;另一类是非金属抗爆剂。
由于非金属抗爆剂的添加量都比较大,不经济,通常将它作为提高汽油辛烷值的调和剂来使用。
抗爆剂的作用机理是抑制或消除汽油在发动机内燃烧时产生的过氧化物。
明确抗爆机理对于抗爆剂的研究有着实质性的意义。
前人对金属抗爆剂的研究较多,主要是金属抗爆剂在气缸内燃烧后的氧化物无法引出,致使汽车发动机的火花塞在一定的时间内产生“触须”作用于阴极造成火花塞短路,造成发动机无法正常工作。
所以,汽油的质量标准中明确的规定,铁不能人为的加入(≤10ppm),而锰不得超过18ppm。
辛烷值是车用汽油最重要的质量指标,它综合反映一个国家炼油工业水平和车辆设计水平,采用抗爆剂是提高车用汽油辛烷值的重要手段。
抗爆剂主要有烷基铅、甲基环戊二烯三羰基锰(MMT)、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基叔戊基醚、叔丁醇、甲醇、乙醇等。
无公害抗爆添加剂是今后发展的方向。
四乙基铅是1921年发现的,1923年开始在车用汽油中使用,是直至1959年被人们唯一使用的辛烷值改进剂。
1960年四甲基铅进入抗爆剂市场,催化重整工艺的发展使其使用量迅速增加。
目前四甲基铅、四乙基铅及其化学混合物和物理混合物仍作为重要抗爆剂在某些地区广泛应用。
烷基铅抗爆剂具有工艺简单、成本低廉、效果突出的优势,所以一直是效率很高的辛烷值改进剂。
从使用性能与经济效果来看,目前还没有一种比得上烷基铅的抗爆剂。
可以预见,一旦铅微尘能有效控制,烷基铅抗爆剂将继续服务于人类。
随着汽车废气排放控制及保护环境的需要,国际上已经限制向汽油内加烷基铅,并逐步实现汽油低铅化和无铅化。
美国、加拿大、澳大利亚等国汽油无铅化推行较快,西欧汽油正向低铅化发展。
据报道,1990年西方国家汽油耗量的55%为无铅汽油。
烷基铅抗爆剂限制使用,将促进非铅抗爆剂及炼油加工深度的研究与发展。
人们对非铅抗爆剂的探索曾进行过不懈努力。
芳香胺及其他含氮化合物的研究表明,尽管其具有一定的改进辛烷值的效果,但是由于其加入量大、毒性、排放等问题,尚未形成商品。
1959年美国有一家公司向市场推出了甲基环戊二烯三羰基锰,作为四乙基铅辅助抗爆剂,后来作为单独抗爆剂使用。
该剂有效地提高了汽油辛烷值。
但有研究认为,MMT在发动机燃烧室内表面形成多孔性沉积物,使火花塞寿命缩短,容易造成环境中锰含量上升,美国于1978年停用MMT。
尽管MMT有很多缺点,但是它毕竟是继烷基铅之后研究出来的高效抗爆剂。
20世纪70年代国外出现过含氧化合物作为汽油新的调合组分,其中比较重要的有甲醇、乙醇、甲基叔丁基醚和叔丁醇,它们都具有相当高的无铅辛烷值和调合辛烷值,这就为寻求新的汽油调配方案提供了方便,但它们分别存在着蒸发性、互溶性、腐蚀性、毒性和废气排放以及经济性等问题。
MTBE作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用。
它不仅能有效提高汽油辛烷值,而且还能改善汽车性能,降低排气中CO含量,同时降低汽油生产成本。
MTBE应用至今,需求量、消费量一直处于高增长状态,其生产技术也日趋成熟。
但最近,美国加州以污染水质为由,禁止使用MTBE,美国国家环境保护部门也有类似动作。
这表明,美国已开始限制MTBE生产及应用。
美国是MTBE消费大国,这一演变将使MTBE产业受到威胁。
目前世界汽油用MTBE年产能力超过2100万吨,由于受禁用威胁,其生存将受到严峻考验。
也有专家认为,美国发生的对MTBE的恐慌,在近期内不会扩散到欧洲和亚洲。
迄今,欧洲和亚洲尚无禁用MTBE的任何意向,这些地区将在一定时期内继续采用MTBE作为清洁汽油的主要组分。
特别是亚洲MTBE需求量快速增加。
我国MTBE需求也处于快速增长状态,特别是我国近期推广使用高辛烷值无铅汽油,并在北京、上海、广州率先执行城市清洁车用无铅汽油新标准,所用辛烷值改进剂主要是MTBE。
因此,我国MTBE需求量还将有所增加。
随着吉化锦江油化厂、林源炼油厂、前郭炼油厂等企业MTBE生产装置投产,我国现有MTBE生产装置增加到27套,总年产能力达62万吨。
目前,我国汽油用MTBE年需求量为80万吨,缺口较大。
美国标准醇公司已开发出一种生物降解水溶性清洁燃料添加剂,它是直链C1~C8燃料级醇混合物,辛烷值为128,可代替MTBE用于汽油添加剂,也可作为四乙基铅替代物用于柴油掺混物。
如果该产品被用作MTBE的代替品,那么因禁用MTBE而引起甲醇厂过剩的产能即可经过改造转产该产品。
美国有家研究所现正在对该产品进行单独测试,估计到年底才能完成这些试验。
专家指出,甲醇工厂经过改造,并采用专利催化剂适当改变一些反应条件,就能生产该产品。
醇类用作汽油添加剂由于含有羟基而显示出不良效果,但甲醇、乙醇、丙醇和叔丁醇等低碳醇或其混合物都已用于汽油添加剂。
其混合物用作汽油添加剂具有MTBE相似功能,还有价格优势,用作汽油调合剂具有较大的市场潜力。