汽油调和技术

汽油调和简介汽油调和汽油基础背景汽油组分介绍与选择汽油调和原则汽油调和的工业方法汽油理化指标分析方法简介汽油调和汽油调和背景汽油基础背景四碳至碳十二的复杂烃类的混合物，为无色至淡黄色的易流动液体，难溶解于水，易燃，馏程为30℃至205℃，含有适当添加剂的精制石油馏分汽油基础背景根据国标（GB17930-2013）国Ⅳ车用汽油按研究法辛烷值分为90号、93号和97号3个牌号，而国Ⅴ车用汽油按研究法辛烷值分为89号、92号、95号和98号4个牌号，它们分别适用于压缩比不同的各型汽油机汽油基础背景汽油按其用途分为车用汽油和航空汽油，是可用作点燃式发动机燃料的石油轻质馏分。各种汽油均按汽油的研究法辛烷值来划分牌号。汽油基础背景根据发动机的工作要求，汽油必须具备合适的馏程范围（≤204℃）、合适的烃类组成及足够高的辛烷值（如93号汽油，其研究法辛烷值要求不小于93）、储存安定性好，生成胶质的倾向小、对发动机没有腐蚀作用、燃烧后排出的污染物少等使用要求。汽油基础背景随着国民经济的发展和环保要求的日趋严格，国内车用汽油的质量指标将会越来越苛刻，对汽油中硫含量、苯含量、芳烃含量和烯烃含量做出了更严格的要求。汽油基础背景国Ⅴ车用汽油要求汽油中的硫含量小于10mg/g烯烃含量小于24%（体积分数）烯烃+芳烃总含量不大于60%（体积分数）汽油基础背景汽油的主要质量指标有辛烷值、抗爆指数、馏程、蒸汽压、硫含量、苯含量、烯烃含量、芳烃含量、诱导期、实际胶质、酸度、硫醇性硫含量汽油基础背景汽油按照不同来源可分为直馏汽油、催化裂化汽油、热裂化汽油、重整汽油、焦化汽油、烷基化汽油、异构化汽油、芳构化汽油、醚化汽油和叠合汽油等汽油基础背景直馏汽油特别是石蜡基原油的直馏汽油的辛烷值最低，一般为40～60；催化裂化汽油含有较多的芳香烃和烯烃，辛烷值一般较高；烷基化汽油的主要组分是高度分支的异构烷烃，其辛烷值非常高；醚化汽油的辛烷值非常高，一般用作汽油的调和组分汽油基础背景从原油蒸馏装置或者二次加工工艺直接生产的汽油馏分，不单独作为发动机燃料，而是将其精制、调配，有时还加入添加剂以制得商品汽油汽油基础背景汽油种类我国现行的车用汽油按照硫含量、苯含量、锰含量、饱和蒸气压和烯烃含量等与发动机排放有关的组成指标不同，分为车用汽油国Ⅱ、国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ汽油标准GB17930项目国Ⅱ国Ⅲ国Ⅳ试验方法质量指标90#93#97#抗爆性研究法辛烷值(RON)不小于抗爆指数（RON+MON）/2不小于9085938897报告GB/T5487GB/T503馏程：10%蒸发温度，℃不高于50%蒸发温度，℃不高于90%蒸发温度，℃不高于终馏点，℃不高于残留量，%（体积分数）不大于701201902052GB/T6536蒸气压，kPa从11月1日至4月30日不大于从5月1日至10月31日不大于8874887240-6842-85GB/T8017溶剂洗胶质，mg/100mL不大于5GB/T8019诱导期，min不小于480GB/T8018硫含量b，%（m/m）不大于0.050.0150.005GB/T380、GB/T11140、SH/T0689、SH/T0742、硫醇（需满足下列要求之一）：硫醇硫含量（博士试验法）硫醇硫含量（质量分数），%不大于通过0.001SH/T0174GB/T1792铜片腐蚀（50℃，3h），级不大于1GB/T5096机械杂质及水分无目测e水溶性酸或碱无GB/T259汽油标准GB17930项目国Ⅱ国Ⅲ国Ⅳ试验方法苯含量d（体积分数），%不大于2.51.01.0SH/T0693、SH/T0713烯烃含量（体积分数），%不大于353028GB/T11132、SH/T0741芳烃含量（体积分数），%不大于404040GB/T11132、SH/T0741氧含量（质量分数），%不大于2.7SH/T0663甲醇含量（质量分数），%不大于0.3SH/T0663锰含量f，（g/L）不大于0.0180.0160.008SH/T0711铁含量，（g/L）不大于0.01SH/T0712铅含量a，（g/L）不大于0.005GB/T8020a车用汽油中，不得人为加入甲醇以及含铅或含铁的添加剂。b在有异议时，以SH/T0689方法测定结果为准。c将试样注入100mL玻璃量筒中观察，应当透明，没有悬浮和沉降的机械杂质和水分。在有异议时，以GB/T511和GB/T260方法测定结果为准。d在有异议时，以SH/T0713方法测定结果为准。e对于97号车用汽油，在有烯烃、芳烃总含量控制不变的前提下，可允许芳烃的最大值为42%（体积分数）。在含量测定有异议时，以GB/T11132方法测定结果为准。f锰含量是指汽油中以甲基环戊二烯三羰基锰形式存在的总锰含量，不得加入其他类型的含锰添加剂。发动机对车用汽油的质量要求为了保证发动机迅速启动，正常运转并延长使用寿命，对车用汽油的质量提出以下主要要求发动机对车用汽油的质量要求1.适当的蒸发性燃料中应含有足够的轻质馏分，保证发动机在各种使用温度下能顺利启动，加速性能良好，燃烧完全，并不产生气阻。发动机对车用汽油的质量要求2.良好的抗爆性汽油应在发动机中燃烧良好，能保证发动机发出最大的功率而不会由于爆震而损害机械。即汽油应具有和发动机压缩比相适应的高辛烷值。发动机对车用汽油的质量要求3.良好的安定性汽油应该性质安定，在储存和运输过程中不易氧化变质而生成胶质及其他有害物质汽油中胶质含量应不超过规定，以免在使用中损害燃料系统，影响发动机的正常工作发动机对车用汽油的质量要求4.无腐蚀性汽油应对发动机及储运器材金属不产生腐蚀5.良好的洁净性汽油中不应含有机械杂质和水分发动机对车用汽油的质量要求6.良好的清净性能够有效防止喷油嘴、进气阀和燃烧室沉积物的生成7.良好的排放特性汽油的组成有利于减少发动机污染物排放汽油调和汽油组分介绍与选择汽油组分介绍与选择目前石化炼厂出厂的商品汽油主要的调和组分有，催化裂化汽油、重整汽油、烷基化汽油、异构化汽油及甲基叔丁基醚等汽油组分介绍与选择1、催化裂化汽油催化裂化汽油为商品汽油的主要组分，在汽油中达50%-70%以上催化裂化汽油烯烃含量、硫含量达不到指标要求，辛烷值（RON约90，MON约79）需要加氢精制汽油组分介绍与选择2、重整汽油重整汽油的芳烃含量很高，但辛烷值可达100左右，是一种较优质的汽油调合组分重整汽油中的芳烃可弥补催化裂化汽油中芳烃含量低的不足，从而提高汽油的辛烷值汽油标准对芳烃含量有限制，苯不大于1%汽油组分介绍与选择3、烷基化汽油烷基化组分是一种优良的汽油组分，是异构烷烃的混合物，辛烷值（RON为92.9～95，MON为91.5～93）汽油组分介绍与选择4、异构化汽油异构化工艺也可制取汽油的调合组分。正构烷烃在异构化后，可提高汽油的辛烷值例如，正戊烷的研究法辛烷值为61.7，而异戊烷的研究法辛烷值则为92.3。汽油组分介绍与选择5、甲基叔丁基醚（MTBE）甲基叔丁基醚（MTBE）作为汽油调合组分，具有良好的实用性能和较好的化学稳定性具有很高的辛烷值，其调合辛烷值高于其净辛烷值氧含量限制，一般最大加入量为15%。汽油组分介绍与选择5、石脑油石脑油又称粗汽油，是由原油蒸馏或石油二次加工切取相应馏分而得密度在在650～750kg/m3烷烃含量不超过60%，芳烃含量不超过12%，烯烃含量不大于1.0%汽油组分介绍与选择6、C5烃C5主要指石油产品中含有五个碳原子的烃类混合物，因其密度小，辛烷值高，在汽油调合原料中性价比很高。其来源主要分为两类：裂解C5烃和炼厂C5烃汽油组分介绍与选择6、C5烃1）裂解C5裂解C5主要是石脑油高温裂解制乙烯过程的副产物，安定性差，俗称粗C5粗C5可通过脱除烯烃组分提高其安定性，得到的调油C5组分俗称精C5汽油组分介绍与选择6、C5烃2）炼厂C5炼厂C5来源有催化裂化碳五和重整戊烷油催化裂化C5中含有45～65%的烯烃重整戊烷油为正戊烷和异戊烷，研究法辛烷值一般在65～70之间汽油组分介绍与选择7、轻烃指以C4～C8为主的液体烃类混合物，又称轻油。主要来自石油炼厂的塔顶油、重整抽余油和油气田开采中的凝析油轻烃密度在0.67～0.69g/cm3左右，辛烷值能达到70以上。汽油组分介绍与选择8、抽余油泛指工业上采用溶剂萃取方法得到的剩余物料其主要成分为C6～C8的烷烃及一定量的环烷烃汽油组分介绍与选择9、凝析油从凝析气田或者油田伴生天然气凝析出来的液相组分，又称天然汽油其主要成分是C3～C8烷烃类的混合物，并含有少量的硫化物杂质密度小于0.78g/cm3，馏分多在20℃～200℃之间，挥发性好作为调合原料一般除去其中C3、C4组分汽油组分介绍与选择10、芳构化汽油芳构化是以液化气、裂解碳五等轻烃为原料生产混合芳烃的生产工艺，所得的芳构化汽油密度在0.72～0.74g/cm3，辛烷值在89～95，硫含量一般都在100ppm以下，是汽油调合中常用的原料汽油组分介绍与选择11、芳烃芳烃是含苯环结构的碳氢化合物的总称，在汽油调合原料中主要指通过煤加工或石油加工得到的以芳烃为主的烃类混合物其来源主要为裂解芳烃和重整芳烃汽油组分介绍与选择11、芳烃1）裂解芳烃裂解芳烃主要来自焦炉煤气及煤焦油和裂解汽油中，裂解芳烃因其含硫量高、烯烃含量高，味道刺鼻且易变色生胶，直接使用致汽油安定性差，胶质高在汽油调合中一般使用加氢精制后的裂解芳烃汽油组分介绍与选择11、芳烃2）重整芳烃重整芳烃是催化重整的重要产品之一，主要为含C5～C10的芳烃混合物，根据需要可抽提出苯、甲苯、二甲苯、C9和C10等汽油介绍汽油调和原则汽油调和汽油是复杂混合物，某些理化性质不具加和性如果调和后性质等于各组分的性质按比例的加和值，则为线性调和即具有可加性如果调和后的性质与各组分的性质按比例的加和值不相等则为非线性调和汽油调和偏差真实组分液态混合物的气液平衡相图真实液态混合物往往对拉乌尔定律产生偏差，按p~x图可将偏差分为四类一般正偏差一般负偏差最大正偏差最大负偏差汽油调和偏差一般正偏差系统**01pppppx理想实际难挥发易挥发实际（）汽油调和偏差一般负偏差系统**01pppppx理想实际难挥发易挥发实际（）汽油调和偏差最大正偏差系统实际蒸气总压比拉乌尔定律计算的蒸气总压大，且在某一组成范围内比易挥发组分的饱和蒸气压还大，实际蒸气总压出现最大值汽油调和偏差最大负偏差系统实际蒸气总压比拉乌尔定律计算的蒸气总压小，且在某一组成范围内比易难发组分的饱和蒸气压还小，实际蒸气总压出现最小值汽油调和汽油调和模型汽油调和有加和性的质量指标包括硫含量、酸值、残谈、灰分等无加和性的质量指标包括辛烷值、粘度、闪点、蒸汽压等汽油调和文献中有许多计算调和性质的关联式（线性和非线性），有的十分复杂，公式中包含了大量的系数，而确定这些系数需要大量的研究工作，有的限制条件很强，缺乏通用性，有些性质的调和还存在矛盾汽油调和实际应用中仍采用经验和半经验的方法1、根据汽油质量要求和个组分性质，采用经验或半经验计算式或经验图表，计算各组分的调和比例2、在实验室进行小样调和实验，得到完全符合质量标准要求的最佳配合比例油品调合模型油品调合优化系统的发展从20世纪70年代起，面对经常变化的原油品质及原油价格，以及不断推出的政府环保法案，国外的一些炼油厂就意识到了优化汽油调合的必要性，并在20世纪80年代初开发了最早的离线调合优化系统，用于指导调合操作油品调合模型油品调合优化系统的发展进入20世纪90年代，随着油品性质在线分析技术（主要是近红外分析技术）的日趋成熟，一些控制软件厂商如Honeywell、ABB、SetPoint（后来被AspenTech收购）等，纷纷针对在线管道调合开发了各自的调