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非金屬汽油抗爆劑

更新時間:2016-03-24 點擊數:4841

一前言

汽油是關系到國計民生的重要的燃料產品之一。隨著我國國民經濟的飛速發展和汽車保有量的迅速增加,汽油燃料的需求量越來越大。而辛烷值又是車用汽油的最重要的質量指標,它綜合反映一個國家煉油工業水平和車輛設計水平,所以從二十世紀初,人們就一直開始尋找提高汽油辛烷值的有效途徑,經近一個世紀的努力,技術日趨成熟。

目前,提高汽油辛烷值的途徑有二種:一是通過設備工藝加工達到提高汽油辛烷值的目的,如催化裂化、重整、烷基化、異構化等;二是通過添加汽油抗爆劑(如現已禁用的四乙基鉛)或添加高辛烷值組份(如MTBE、增加芳烴量等)。

工藝法雖是提高汽油辛烷值的主要手段,但存在著投資大、改變汽油餾程等問題,往往不易實現最佳生產組合和缺乏適度的靈活性。國內外大量實踐證明:采用抗爆劑是提高車用汽油辛烷值是最為經濟有效的手段。

汽油抗爆劑根據其組成的不同可分為金屬類(如含有金屬的甲基環戊二烯三羰基錳、四乙基鉛等)和非金屬類(如甲基叔丁基醚等純有機化合物)。四乙基鉛是1921年發現的,1923年開始在車用汽油中使用,是直至1959年被人們唯一使用的辛烷值改進劑。1960年四甲基鉛進入抗爆劑市場,催化重整工藝的發展使其使用量迅速增加。它具有工藝簡單、成本低廉、效果突出的優勢,所以一直是效率很高的辛烷值改進劑。但由于它對大氣的污染及對人體的毒害性,而被禁用。目前較為常用的有MMT(甲基環戊二烯三羰基錳)和MTBE(甲基叔丁基醚)。

但有研究認為,MMT在發動機燃燒室內表面形成多孔性沉積物,使火花塞壽命縮短,容易造成環境中錳含量上升,美國于1978年停用MMT。盡管MMT有很多缺點,但是它畢竟是繼烷基鉛之后研究出來的高效抗爆劑。MMT在我國目前是限量加入。

MTBE作為汽油添加劑已經在全世界范圍內普遍使用。它不僅能有效提高汽油辛烷值,而且還能改善汽車性能,降低排氣中CO含量,同時降低汽油生產成本。MTBE應用至今,需求量、消費量一直處于高增長狀態,其生產技術也日趨成熟。但最近,美國加州以污染水質為由,禁止使用MTBE,美國國家環境保護部門也有類似動作。這表明,美國已開始限制MTBE生產及應用。

所以,世界各國都在加緊對汽油抗爆劑的研究, 無公害抗爆添加劑是今后發展的方向。

   HZ-010汽油抗爆劑是東營市華振化工有限公司與中國石油大學共同研制的新型無公害抗爆添加劑,其主要成分為汽油中的一種或多種組分組成,適用于由石蠟基、中間基、環烷基原油煉制的各類汽油及混合汽油提高辛烷值。該產品滿足GB17930-2006新標準的要求,能顯著提高汽油辛烷值和抗爆指數,優化理化指標,具有良好的經濟效益,得到國內外煉化企業和銷售公司的普遍使用,產品質量穩定。

 

二.應用HZ-010非金屬汽油抗爆劑的意義

1.對煉廠可合理分配各裝置產出的油品而達到物料平衡的目的

以國內加工原油為500萬噸/年煉油廠為例,年產出常壓汽油近49萬噸,催化汽油約80萬噸,30萬噸重整裝置,7萬噸MTBE裝置, 每年約有19萬噸的常壓汽油富裕。應用HZ-2010汽油抗爆劑后,常壓汽油與催化汽油以1:2的比例構成基礎油,加2%HZ-010汽油抗爆劑形成90#汽油,各油品完全達到平衡。

2.對煉廠可節省能源降低生產成本

HZ-010非金屬汽油抗爆劑與各類汽油具有較好的互溶性,因而操作十分簡單,常溫下就可完成,無能量消耗.

3.環境保護

據資料,全球燃燒礦物燃料產生的一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)和氮氧化合物(NOx),幾乎一半是由汽油機和柴油機排放的,由人類造成排放的二氧化碳(CO2),其中的1/5來自交通運輸環節。這些廢氣排放影響空氣質量造成酸雨和光化學煙霧,CO2是造成地球溫室效應的重要原因。因此治理大氣污染是全球性的首要課題。

1982年,我國首次頒布了環境空氣質量標準。1996年,我國修訂了環境空氣質量標準,增加了NOx的日均值濃度和NOx的濃厚限值。1999年,針對汽車尾氣排放,修訂了車用汽油標準,出臺了GB17930-1999新標準,徹底淘汰了常用的70#汽油,使其完全向國際歐Ⅱ標準靠攏。2006年,進一步修訂了車用汽油標準,出臺了GB17930-2006,同時在南方的幾個省已停用90#汽油,這進一步表明我國車用汽油標準將向國際歐Ⅲ標準靠攏。也意味著90#終將淘汰。

由于HZ-010非金屬汽油抗爆劑的主要成分是汽油本身的成分,其主要元素為C、H和少量的N、O,其在汽車燃燒后尾氣排放物主要為CO2及H2O大大降低CO的排放。

三.產品特性

本產品具有以下特性:

(1)對直餾汽油、催化裂化汽油、異構化汽油、重整汽油具有良好的感受性,無添加量的限制,隨添加量的增大,提高辛烷值的幅度增大。

(2)該劑的加入不會改變汽油的各項質量指標(如餾程、飽和蒸氣壓、誘導期等)。

(3)可在常溫下進行汽油調和,生產工藝簡單,與汽油的互溶好。

(4)具有一定的節油和清凈效果。

(5)改善汽油品質,提高品質比率;添加成本低,增加企業效益。

四.HZ-010非金屬汽油抗爆劑的抗爆機理

爆震是限制發動機熱效率提高的一個主要原因,輕度爆震對燃燒有利,而嚴重爆震會破壞缸體,引起發動機過熱,燒蝕氣門、活塞,燒壞活塞環,使軸承損壞、發動機的功率下降、油耗增加,并伴隨冒黑煙現象,所以研究爆震產生的機理和消除爆震的方法是人們發現爆震現象以來一直努力追尋和探求的問題。

通過大量的實驗,我們認為,物質的抗爆活性是組成該分子的各活性基團所表現的抗爆性能的加和(加和性規則)。根據現代的烴氧混合氣自燃模型,在抗爆劑的各基團表現出抗爆活性之前,抗爆劑分子在發動機汽缸內的熱分解是主要的,抗爆劑在分解時要么產生穩定的產物,要么產生相對惰性的自由基HO·2,各種抗爆基團按照它自己的方式改變燃燒反應的歷程,發揮各自獨特的作用,故抗爆劑的抗爆性應等于組成該物質的各基團所表現的抗爆性的加和。

非金屬抗爆劑能改變燃料的燃燒歷程,在一定程度上控制燃燒速度,即抑制反應的自動加速,把燃料燃燒的速度限制在正常燃燒范圍內,確保加入的汽油抗爆劑不引起廢氣催化劑中毒,不增加污染物排放,以及具有良好的抗爆性能。

汽油燃燒過程中,羥基使Ar*吸收汽油中的R*,即:

R·+ArNH R·  RAr·HR             RH+ArNR

五.應用范圍
  適用于直餾汽油、催化裂化汽油、異構化汽油調至90#;異構化汽油、催化裂化汽油、重整汽油或90# 無鉛汽油調至93#、97#。

六.臺架及道路試驗

1)臺架試驗:

a.HH368Q汽油發動機使用93#組分汽油后,外特性最大功率增加了0.7kw,有效燃油消耗率平均下降2.3%。

b.HH368Q汽油發動機使用93#組分汽油與使用RON93#汽油相比2600、3200、3800、4200r/min負荷特性上有效燃油消耗率分別下降6.8%、3.7%、2.3%、3.5%。

c.HH368Q汽油發動機使用93#組分汽油與使用RON93#汽油相比,怠速排放中的CO下降了20.0%,HC下降了10.3%。

2)道路試驗:

a.桑塔納330k88L0LTD2汽車燃用93#組分汽油與使用RON93#汽油相比,0-90km/h換檔加速時間

縮短了0.9秒,直接換擋加速時間縮短了1.0秒。

b.桑塔納330k88L0LTD2汽車燃用93#組分汽油與使用RON93#汽油相比,百公里油耗下降6.5%。

桑塔納330k88L0LTD2汽車燃用93#組分汽油與使用RON93#汽油相比,最低穩定車速降低2.4km/h。

七.使用方法
  (1) 添加量:根據基礎油性質做調制試驗后,確定添加量。
  
(2) 直接加入汽油中,使其均勻分布,大批量添加時進行動力調和效果更佳。

八.產品質量

按相關標準驗收。

九、使用效果

     HZ-010型非金屬汽油抗爆劑使用效果一覽表

 

日期

汽油名稱

辛烷值

提高值


2010.7.25

勝華煉廠催化汽油

91.2




添加3%v/v)非金屬

97.4

+6.2

體積比

2010.8.7

華星催化汽油

88.9




添加3%v/v)非金屬

95.9

+7

體積比

2010.9.3

華星汽油+2.776%v/v

94.4

+5.5

體積比

2010.9.28

混合汽油

88




混合汽油+1.5%m/m

91.4

+3.4

質量比

2010.11.17

石大汽油

91.8




石大汽油+1.5%m/m

95.4

+3.6

質量比

2010.12.8

海科催化汽油

88.9




海科催化汽油+2%( m/m)

93.4

+4.5

質量比

20111.10

東明煉油廠汽油

92.7




東明煉油廠汽油+2%m/m

95.8

+3.1

質量比

注:以上汽油均取之相關單位,辛烷值檢測結果由本公司親自送樣至濟南煉油廠檢驗結果,數據真實可靠。

 

十、包裝規格
      200L鐵桶包裝或危險品專用罐車包裝運輸。

   十一.、儲運及注意事項
      (1)按易燃化學品規格儲運,需密封、避光、防火、防潮。
      (2)防止進入眼中,若不慎濺入后,立即用清水沖洗即可。


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