油品调和技术

汽油和柴油调合简介2007年3月2油品调合知识一、油品调合知识1、油品调合2、调合指标3、调合组分4、调合工艺5、管道调合二、惠炼储运及产品简介3油品调合知识一、油品调合知识1、油品调合定义：油品调合就是将性质相近的两种或两种以上的石油组分按规定的比例，利用一定的设备，通过一定的方法，达到混合均匀而生产出一种新产品（规格）的生产过程。油品调合分为：油品组分调合及基础油与添加剂调合。调合机理：各种油品调合，除个别添加剂调合外，大部分为液－液相系互相溶解的均相调合，是以下三种扩散机理的综合作用1）分子扩散：由于分子的相对运动所引起的物质传递，在分子尺度的空间进行的。4油品调合知识2）涡流扩散：又称湍流扩散，当机械能传递给液体物料时，处于高速流体与低速流体的分子界面上流体受到强烈的剪切作用，产生大量漩涡，造成对流扩散，是在局部范围的涡旋尺度空间内进行的。3）主体对流扩散：一切不属于分子运动或涡流运动而使大范围的全部液体循环流动所引起的物质传递，是在大尺度空间内进行的。油品调合后的特性，表现在与调合组分间线性和非线性关系上，即表现在组分间有无加和效应的关系上。某一特征等于其中每个组分按其浓度比例迭加的称为线性调合。反之称为非线性调合。5油品调合知识目的：达到产品合格要求；改善油品性质，提高产品质量等级，增加企业效益。充分利用原料，合理使用组分，增加产品品种及数量，满足市场需求。调合种类：按油品分有汽油、柴油、润滑油调合、原油调合等按工艺分有管道调合、罐调合等6油品调合知识2.调合指标汽油主要指标：辛烷值：是指汽油的抗爆性相当的标准燃料中，所含异辛烷的百分数。有研究法(RON)和马达法(MON)。是划分汽油牌号的依据。蒸汽压：在某一温度下，液体与其液面上的蒸汽成平衡状态时所差生的压力成为饱和蒸汽压。表示汽油汽化的程度。诱导期：汽油和氧气在一定的条件下（100℃，氧气压力7kg/cm2）接触，从开始到汽油吸收氧气、压力下降为止，这段时间称为诱导期，以分钟表示。是保证汽油储存过程不至于迅速变质的指标。诱导期越短，安定性越差。实际胶质：是指100ml燃料在规定的条件下蒸发后残留的胶状物质的毫克数，用以评定汽油在发动机中生成胶质的趋向，也是表示安定性的指标。7油品调合知识柴油主要指标：冷虑点：是将试油在规定条件下冷却，在1960Pa真空压力下进行抽吸，使试油通过过滤器（363目/in)1min不足20mL的最高温度。凝点：是柴油在低温下失去流动性的最高温度。我国柴油的牌号就是按照柴油的凝点划分的。十六烷值：是指和柴油的抗暴性相当的标准燃料（由十六烷和甲基萘组成）中所含正十六烷的百分数。是柴油燃烧性能的标志。实际胶质：是指100ml燃料在规定的条件下蒸发后残留的胶状物质的毫克数，用以评定汽油在发动机中生成胶质的趋向，也是表示安定性的指标。8油品调合知识馏程：是保证柴油在发动机燃烧室里迅速蒸发气化和燃烧的重要指标。黏度：是流粘滞特性的一种量度，是保证柴油喷油雾化，喷油距离和扩散度及高压油泵与喷嘴柱塞副润滑要求的指标。残炭值：蒸馏10％残余物的残炭值是说明柴油在柴油机的燃烧室里发生燃烧时可能发生结焦积炭的指标。硫含量：是控制柴油中硫化物的指标。9油品调合知识馏酸度和水溶性酸和碱：是控制柴油有机酸含量和不含无机酸、碱，以保证柴油储运容器和柴油机燃料系统不受腐蚀，防止因此而增加发动机喷油嘴结焦积炭的指标。灰分：间接控制柴油中的铁、硅、钠、钾及钒等化合物含量不能太多的指标，也是直接控制柴油燃烧后影响燃烧室结垢和发动机磨损的指标。水分及机械杂质：是控制柴油不受污染的指标。由于混进自然水必然带进无机盐而增加灰分和结垢，以致使发动机磨损增大，同时也易于造成柴油乳化变质。10油品调合知识汽油一般调合的主要指标是辛烷值、蒸气压等航煤一般调合的主要指标是指冰点、结晶点等。柴油一般调合的主要指标是凝固点、冷虑点、十六烷值等。质量指标调合属于加成关系的有比重、流程、酸值、灰分、含硫量、残炭、杂质、胶质、十六烷值、诱导期等。油品的凝固点、辛烷值等也可以近似的按加成关系进行调合。质量指标调合属于对数关系的方法调合的有粘度、闪点、蒸气压等。11油品调合知识3.调合组分几种常用的汽油调合组分催化裂化汽油我国催化裂化汽油为商品汽油的主要组分，其在商品汽油中的含量达70％以上。无论目前还是可预见的未来，催化裂化汽油在炼厂中的重要地位不容质疑。但是催化裂化装置所生产的汽油烯烃含量、硫含量达不到指标，辛烷值不够高（RON约90，MON约79），为达到规定的车用汽油指标，就需要添加其他汽油组分调合。12油品调合知识重整汽油重整汽油在我国汽油构成中所占比例很低，与美国相比有较大差距。1990年仅为2.5％。现在也只不过占10％左右。重整汽油的芳烃含量很高，但是辛烷值可达100左右，是一种较优质的汽油调合组分。要提高汽油的辛烷值，实现汽油无铅化，利用重整汽油是一种很好的途径。重整汽油中的芳烃可弥补FCC汽油中的芳烃含量不足，从而提高汽油的辛烷值。但在新颁布的清洁汽油标准中，对汽油的芳烃含量也作了限制，所以重整汽油的加入量要控制好。另外，重整汽油中的苯是有害的，要设法降低。13油品调合知识烷基化油利用烷基化工艺可制取汽油的调合组分。烷基化工艺是以液化气中的烯烃及丁烷为原料，在催化剂的作用下烯烃与异丁烷反应生成烷基化油的反应。也是利用轻质烃类生产高辛烷值汽油组分的主要方法之一。烷基化油是异构烷烃的混合物，其辛烷值相当高（RON为92.9－95，马达法为91.5－93),敏感性小，而且具有理想的挥发性和清洁汽油的燃烧性，是一种理想的汽油调合组分。优点：1）能够稀释FCC汽油中的硫、氮等有害杂质，使汽油更加符合所要求的标准。2）对重整汽油组分中的芳烃（包括苯）也有稀释作用，从而可以掺入更多的重整汽油组分，以达到提高汽油辛烷值的目的。14油品调合知识异构化油利用异构化工艺也可以制取汽油的调合组分。异构化工艺是提高整体汽油辛烷值最便宜的方法之一。正构烷烃在异构化后，可提高汽油的辛烷值。汽油无铅化以及新法规对车用燃料组成的限制，使得炼厂对异构化的需求十分强劲。例如，正戊烷的空白（无铅）辛烷值为研究法61.7，而异戊烷则为92.3。异戊烷是高级汽油的主要组分。1995年，美国异构化油在汽油中约占10％，而目前我国尚未有含异构化油的汽油。与国外相比，尚有一定距离。15油品调合知识甲基叔丁基醚（MTBE）MTBE的许多物理、化学特性与其特有的分子结构有关。在MTBE的分子结构中，氧原子不与氢原子直接相连，而与碳原子相连。C-O键的键能大于C－C键的键能，且MTBE的分子中又存在叔碳原子上的空间效应，难于使分支自断裂形成自由基。因而作为汽油调合组分，MTBE具有十分良好的抗用性能和较好的化学性能。MTBE不但具有很高的辛烷值，而且在催化裂化汽油中有很好的调合效应，其调合辛烷值高于其净辛烷值。汽油中MTBE最大加入量各国并不统一，一般最大加入量为15－20％。16油品调合知识目前我国汽油调合方案表汽油标号调合组分比例/％催化汽油重整汽油烷基化汽油MTBE90号汽油10093号汽油70－7220－1510－1393号汽油70－7220－1510－1393号汽油68－7032－3093号汽油60－6440－3695号汽油58－6030－2612－1495号汽油38－4132－3530－2495号汽油53－5635－3012－1497号汽油28－3358－5514－1297号汽油44－3933－3510－1212－1417油品调合知识3.调合组分轻柴油调合轻柴油为淡黄色液体，主要有C15－C24的烃类组成，燃烧性能好生产方法：成品轻柴油是用原油经常减压蒸馏所得的直馏柴油（常一线、常二线、常三线）与焦化或催化后经加氢精制的柴油等按一定比例调合而成，需要时可加入少量的流动改性剂。18油品调合知识3.调合组分油品调合用添加剂石油添加剂是在石油产品中，调入少量某些物质就能显著改善油品原有性能或使其得到它们原来没有的新性能，并取得合格产品来满足各种机械设备的更好需要，这种物质就是添加剂，用符号“T”表示。一般为油溶性有机化合物。添加剂分为燃料添加剂和润滑油添加剂两大类。19油品调合知识石油产品添加剂的分组及代号组别代号燃料油添加剂组别代号润滑油添加剂清净分散剂T1××抗暴剂T11××抗氧分散剂T2××金属钝化剂T12××抗磨剂T3××防冰剂T13××油性剂T4××缓蚀剂T14××抗氧剂T5××抗静电剂T15××增粘剂T6××抗磨剂T16××防锈剂T7××抗烧蚀剂T17××防凝剂T8××流动性改进剂T18××抗泡沫剂T9××防腐蚀剂T19××消烟剂T20××十六烷值改进剂T22××20油品调合知识抗暴剂：抗暴剂主要用作提高汽油的辛烷值，防止汽缸中的暴震现象，减少能耗，提高功率。20世纪80年代以前主要以烷基铅作为抗暴剂，20世纪90年代由于环保要求向非铅抗暴剂转化。抗暴剂分为锰系抗暴剂、胺系抗暴剂、和醚系抗暴剂。主要是MMT（甲基环戊二烯三羟基锰）。抗氧剂：燃料中的烯烃、双烯烃在光、温度、空气中的氧影响下，会生成胶状物质而沉淀，胶质本身具有氧化催化作用，会加速燃料的氧化。为了延缓燃料的氧化，一般要加入抗氧剂和金属钝化剂。我国目前使用的主要是：对羟基二苯胺和2，6－二叔丁基对甲酚。21油品调合知识金属钝化剂：燃料油输送过程中接触多种金属，如Cu，Fe、Pb等,这些金属会加快燃料的氧化速度，致使燃料中的烯烃氧化、聚合、最后生成胶质。金属钝化剂本身不起氧化作用，要与抗氧防胶剂一起使用。金属钝化剂与金属作用形成鳌合物。我国目前使用的金属钝化剂是N，N’-二水杨叉－1，2－丙二胺（T1201）（主要是抑制铜的催化作用。）防冰剂：添加防冰剂是防止冰晶出现的手段之一。抗静电剂：是为了使油品在流动过程中避免产生静电荷，提高电荷分散速度，防止电荷聚集，达到安全使用油品的目的。国内外主要抗静电剂有阴离子表面活性剂型、阳离子表面活性剂型、非离子表面活性剂型及其他形式抗静电剂。22油品调合知识十六烷值改进剂：十六烷值是柴油燃烧性能的重要指标。使用过低十六烷值的柴油，将会延长柴油在燃烧室中的滞燃期，严重时会发生爆震。直馏柴油十六烷值一般都比较高，而催化柴油的十六烷值较低，为了生产出标号合格的柴油，炼油厂大多将十六烷值高低不同的柴油按一定比例进行调合，也可以在十六烷值低于40的二次加工柴油中加入少量的十六烷值改进剂。比较使用的十六烷值改进剂以硝酸烷基酯类为主，如：硝酸戊酯、硝酸乙酯等23油品调合知识4、调合工艺调合工艺的两种方式：油罐调合和管道调合油罐调合有时称为间歇调合、离线调合、批量的罐式调合管道调合有时称为连续调合、在线调合、连续在线调合。由于两种不同的调合工艺由于都有各自独有的特点和不同的适用场合，所以目前两种调合工艺共存。所以有时也将油品调合工艺分为三种方式：罐式调合、罐式－管道调合（部分在线调合）、管道自动调合。24油品调合知识4、调合工艺间歇调合法：就是各装置的产品，首先进入各自的中间罐（组分油罐），经分析计量后，再将各组分按规定的比例量（计算出来）逐一送入调合罐中进行循环或机械搅拌。按规定静止一定时间后封罐，进行采样做空白分析，再加入适量的添加剂进行充分的循环或搅拌，混对均匀。静止后再采样做最终分析（出厂分析或全分析），分析合格后即可作为成品出厂。部分在线调合：就是所有调合组分油按各自比例量同时用泵送入调合罐前，在管道中预先进行调合(混对）。这就要求装备必要的流量仪表和连续记录器，以控制和保证组分油的准确调合比例，封罐后并进行静止采样做空白分析，合格后再加入适量的添加剂，充分混合均匀，最后做成品分析，合格后即作为成品出厂。连续在线调合：也称自动控制管道调合。即所有调合组分，包括添加剂同时在管道中自动按比例进行调合。为保证在任何一定瞬间都可以从调合集合管中得到合格产品，进入成品罐或直接装车、船出厂。调合过程必须采用电子计算机，在线质量监控仪表等