前言

        中國(guó)汽油主要是催化裂化汽油為主，約有65%左右的汽油組分來(lái)自于催化裂化汽油，隨著國(guó)家要求油品質(zhì)量升級(jí)，重整汽油的比例也逐年提高。但是，由于“三桶油”的裝置結(jié)構(gòu)不同的原因，中石油、中石化及中海油三者的汽油是略有不同的。

一、汽油組分

        煉廠能夠進(jìn)入汽油池的組分有很多，從理論上，能夠調(diào)入汽油池的主要組分如下表：

表一 煉廠主要的汽油組分

        行業(yè)比較關(guān)心的輕石腦油、二甲苯這兩個(gè)組分，其中輕石腦油RON才79，有些品質(zhì)較差的輕石腦油RON才60，苯含量相對(duì)過高，蒸汽壓也很高，但是烯烴含量低、芳烴和含量低，如果調(diào)入汽油池，必須調(diào)入更多的高辛烷值、低蒸汽壓組分才能調(diào)和成合格成品；而對(duì)于二甲苯而言，其芳烴含量高，蒸汽壓低，但是其辛烷值較高，高達(dá)105左右，在某些情況下，是很好的調(diào)油組分。

二、中外汽油池的對(duì)比

         由于國(guó)內(nèi)、外煉廠裝置結(jié)構(gòu)的不同，導(dǎo)致了各自的汽油組分不同。

表2 國(guó)內(nèi)外汽油組成對(duì)比

        中國(guó)是FCC汽油占據(jù)了大頭，主要是因?yàn)橄惹暗挠推芬筝^低以及催化裂化技術(shù)是中國(guó)突破的第一個(gè)技術(shù)，因此中國(guó)FCC汽油占據(jù)的比重較大。而歐洲的油品要求較高，加氫技術(shù)突破較早，其催化重整汽油的比重較大。美國(guó)相對(duì)而已居中，各調(diào)和組分的比例較為均衡，但比較突出的一點(diǎn)是，烷基化油是歐、中、美三者中比重最大的。

表3 發(fā)達(dá)國(guó)家汽油消費(fèi)

備注，美國(guó)辛烷值為研究法與馬達(dá)法的均值，其它為研究法

        通過上表可知，發(fā)達(dá)國(guó)家消費(fèi)的辛烷值95--98的優(yōu)質(zhì)汽油比重還是相對(duì)較少的，平均為10%左右，而消費(fèi)的普通汽油和中質(zhì)汽油比重較大。其中美國(guó)和日本的普通汽油消費(fèi)是大頭，而歐洲則是中質(zhì)汽油消費(fèi)是大頭。比照中國(guó)，目前仍然是92號(hào)國(guó)五汽油及93號(hào)汽油為主，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距不小。

三、中國(guó)汽油組成

                 表4 千萬(wàn)噸煉廠汽油調(diào)和池                       %

        表4都是典型的千萬(wàn)噸煉廠，但是調(diào)和池確不同的，其中中石化還是生產(chǎn)汽油以催化汽油為主，但是汽油調(diào)和池里重整汽油的比重和老美相當(dāng)了，由于烯烴含量及辛烷值較低的原因，還需要配套相關(guān)的MTBE裝置以彌補(bǔ)汽油調(diào)和池辛烷值的不足。而中石油其千萬(wàn)噸煉廠的重整汽油比例較高，在設(shè)計(jì)規(guī)劃中是沒有MTBE裝置的，但在實(shí)際調(diào)和組分里，是有MTBE的，比例相對(duì)中石化來(lái)說(shuō)相對(duì)較低。那么重整汽油為主的調(diào)和池，會(huì)出現(xiàn)的問題有哪些呢？讓我們看看西北某煉廠的汽油調(diào)和池。

表五

        隨著重整汽油調(diào)入量的增加，汽油里的芳烴含量會(huì)增加，同時(shí)，以重整汽油為主的汽油，其密度相對(duì)而已較高，主要是因?yàn)橹卣偷拿芏雀哌_(dá)0.79SPG，同時(shí)，還要注意，重整汽油的干點(diǎn)一般相對(duì)較高的，如果將其干點(diǎn)控低，相應(yīng)的辛烷值就會(huì)降低，因此，在調(diào)入重整汽油后，要大量的調(diào)入其它低干點(diǎn)的組分才能降低汽油的干點(diǎn)。重整汽油干點(diǎn)的問題，將會(huì)是今后汽油質(zhì)量升級(jí)的熱點(diǎn)問題之一。

        那么中海油主營(yíng)煉廠的汽油調(diào)和池又是如何的呢？惠煉調(diào)合汽油中的硫主要來(lái)源于催化汽油，其硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為250ug/g。且催化汽油年產(chǎn)量約480 kt，占汽油總量的50％ 。為了確保汽油中硫含量合格，必須控制催化汽油中的硫含量，因此，惠煉催化裂化裝置通過摻煉部分低硫的加氫裂化尾油來(lái)控制FCC汽油中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在200～300ug／g，這樣雖可滿足生產(chǎn)國(guó)Ⅲ汽油指標(biāo)的要求，使全廠汽油的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于150ug，但一定程度上也影響了全廠的經(jīng)濟(jì)效益，且無(wú)法滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。故如何降低催化汽油中硫的含量是汽油升級(jí)的關(guān)鍵所在?；轃捦ㄟ^新建催化汽油加氫裝置使催化汽油中的硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從336ug／g降至11ug，辛烷值僅損失1.4單位。該裝置投產(chǎn)后，主要生產(chǎn)滿足國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)的汽油產(chǎn)品，調(diào)整該裝置的反應(yīng)深度后，能夠全部生產(chǎn)符合國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的汽油產(chǎn)品?；轃挸晒Φ貙?shí)現(xiàn)了汽油質(zhì)量升級(jí)，為社會(huì)提供了清潔的汽油產(chǎn)品。由于加氫汽油、MTBE和烷基化油全部作為汽油調(diào)合組分，汽油的產(chǎn)量及牌號(hào)主要取決于重整生成油用于汽油調(diào)合的用量。在重整生成油組分充足時(shí)，可多生產(chǎn)95號(hào)國(guó)V汽油；在重整生成油組分缺乏時(shí)，可減少調(diào)入輕石腦油和抽余油的量，主要以生產(chǎn)92號(hào)國(guó)V汽油為主，也可少量生產(chǎn)95號(hào)國(guó)V汽油，但汽油總量會(huì)有所降低。

表六

四、其它調(diào)油組分

      1）丙二酸二甲酯

    丙二酸脂添加劑可以提高汽油辛烷值，如在基礎(chǔ)汽油中加人體積分?jǐn)?shù)為10％的丙二酸二甲脂，可以提高汽油辛烷值10個(gè)單位

      2）醇類化合物

      乙醇作為抗爆劑(汽油組分)己經(jīng)獲得成功運(yùn)用，車用乙醇汽油(EIO)已在國(guó)內(nèi)部分省市封閉使用十年左右，總體效果較好。使用乙醇汽油成效最大的國(guó)家屬美國(guó)和巴西，乙醇的辛烷值較高，也不需要其它較大分子醇作共溶劑，當(dāng)體積分?jǐn)?shù)為10％時(shí)，可使成品油辛烷值提高2～3個(gè)單位，這就意味著，在汽油中加入體積分?jǐn)?shù)為10％的乙醇可使調(diào)和汽油升級(jí)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值極為可觀。甲醇作為(汽油組分)抗爆劑已在山西省獲準(zhǔn)使用，其加入量(體積分?jǐn)?shù))為15％。但甲醇和乙醇一樣，熱值都較低，動(dòng)力性較車用汽油差；甲醇具有一定的毒性，對(duì)于汽車使用者和加油站員工的身體有一定的不良影響；相關(guān)資料表明，含有體積分?jǐn)?shù)為15％的甲醇汽油儲(chǔ)存期間，實(shí)際膠質(zhì)增大，使車用甲醇汽油(M15)可儲(chǔ)存時(shí)間變短。

        3）N一甲基苯胺

        N一甲基苯胺具有較高的辛烷值，其作為汽油抗爆劑一般添加量(體積分?jǐn)?shù))為0．5％～5％，可提高汽油辛烷值1．7～15個(gè)單位，但資料表明，單獨(dú)添加易降低汽油的燃燒速度，通常和甲苯混合后加入汽油來(lái)改善汽油的燃燒速度。但它對(duì)人體具有較大毒性，加入汽油中會(huì)使汽油的膠質(zhì)增大，銅片腐蝕加重，氧化安定性(誘導(dǎo)期)變差，汽油中含有較多的苯胺類物質(zhì)，會(huì)影響汽油在冬天的燃燒性能，同時(shí)，油品的顏色變深。

    4）甲縮醛

       甲縮醛辛烷值較低，只有83～84，因其售價(jià)較低，和市售汽油存在較大的價(jià)格差，油品供應(yīng)商經(jīng)常將其作為汽油的調(diào)和組分，同N一甲基苯胺配合使用，降低調(diào)和油品的成本。

      5）甲基環(huán)戊二烯三羰基錳(MMT)

      含金屬抗爆劑，在汽油中加入錳18 mg／L，可提高汽油辛烷值2～3個(gè)單位，烴類對(duì)于MMT的感受性由好到差的順序依次為烷烴、烯烴、芳香烴，可以依據(jù)汽油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，通過合理的使用MMT、MTBE(甲基叔丁基醚)、重整汽油、催化裂化汽油、直餾汽油來(lái)調(diào)和各種規(guī)格的汽油。由于MMT在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生金屬沉積物，導(dǎo)致汽缸磨損、火花塞點(diǎn)火不良、氧傳感器和三元催化器中毒等發(fā)生嚴(yán)重故障；進(jìn)人大氣中的錳還有可能造成土壤污染；汽油中的MMT見光易分解，造成汽油辛烷值降低，同時(shí)由于MMT分解是自由基反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致汽油的氧化安定性(誘導(dǎo)期)下降。最新的國(guó)V汽油標(biāo)準(zhǔn)(送審稿)已經(jīng)將錳的含量降至2 mg／L以內(nèi)，基本上禁止了MMT的加入。

      6）醚類化合物

      MTBE添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％～7％時(shí)可將汽油研究法辛烷值提高2～3個(gè)單位，但車用汽油標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了氧含量的限值，在保證氧含量合格的前提下，MTBE的加入量(體積分?jǐn)?shù))不能超過14．5％；

五、其它

1）烯烴

本身對(duì)大氣的污染也非常輕微，但有觀點(diǎn)認(rèn)為烯烴在高溫燃燒過程中可能縮合積碳，對(duì)汽車

氣缸、噴嘴產(chǎn)生損害。在日常情況中，這種損害并不多見。

2）芳烴的危害

通常我們把含有苯環(huán)的碳?xì)浠衔锓Q為芳烴，相較而言，芳烴的毒性比烷烴、環(huán)烷烴、烯烴要略大一些；在芳烴中又以苯的毒性為最強(qiáng)，且容易揮發(fā)，因此，苯的危害最大，業(yè)內(nèi)把苯作為一項(xiàng)獨(dú)立的指標(biāo)而區(qū)別于其它芳烴；汽油中的芳烴通過汽油的揮發(fā)或燃燒不完全而進(jìn)入大氣，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。

六、芳烴對(duì)于調(diào)油的影響

        三桶油的汽油組成是由其裝置結(jié)構(gòu)決定的，而裝置結(jié)構(gòu)又是由其加工油種決定的。中石油自有原油較多，而且大多數(shù)為輕質(zhì)原油，裝置結(jié)構(gòu)決定其以重整汽油為主，汽油池中的芳烴含量相對(duì)較高，在芳烴價(jià)格下行時(shí)，其調(diào)入的芳烴量有限；而中石化的煉廠大多數(shù)是以FCC汽油為主，芳烴含量較為富余，在芳烴價(jià)格下行的時(shí)候，可以調(diào)入相對(duì)多的芳烴。而中海油主要產(chǎn)能是惠煉，其芳烴含量較低，可以較為靈活的進(jìn)行裝置操作。

七、總結(jié)

         中石化大多數(shù)汽油是以FCC組分為主的，中石油典型的煉廠是汽油是以重整汽油為主的，而中海油主營(yíng)煉廠汽油各組分較為均衡。以重整汽油為主的煉廠在芳烴價(jià)格波動(dòng)時(shí)，靈活性較差，而且重整汽油的密度和干點(diǎn)將是今后的一個(gè)難點(diǎn)。同時(shí)，由于MTBE的氧含量以及對(duì)于地下水污染的原因，烷基化技術(shù)及石腦油異構(gòu)化技術(shù)將是今后汽油質(zhì)量升級(jí)的一個(gè)熱點(diǎn)之一。

參考文獻(xiàn)

1、開好烷基化裝置，促進(jìn)汽油質(zhì)量升級(jí)

2、我國(guó)汽油質(zhì)量升級(jí)的路徑

3、提高車用汽油質(zhì)量方法的分析探討

4、呼和浩特石化公司汽油質(zhì)量升級(jí)可行性研究

5、惠州煉化分公司汽油質(zhì)量升級(jí)

6、淺析汽油中部分抗爆添加劑和組分的影響及監(jiān)控