第二章柴油調(diào)合技術(shù).

1、1.直餾柴油 直餾柴油是指原油預(yù)處理之后，通過常壓蒸餾得到的沸程范圍為180360的中間餾分。根據(jù)其從常壓塔側(cè)線出來的順序又可分為常一線、常二線、常三線。 直餾柴油十六烷值較高，含有較多環(huán)烷酸，必須對其進(jìn)行脫酸精制后才可作為柴油調(diào)合組分。2. 焦化柴油 焦化柴油是指延遲焦化得到的沸程范圍為180360的餾分產(chǎn)品。焦化柴油的十六烷值較高，含有一定量的硫、氮和金屬雜質(zhì)；含有一定量的烯烴，氧化安定性差，膠質(zhì)含量過高，色度偏高，必須進(jìn)行精制脫除硫、氮雜質(zhì)，使烯烴、芳烴飽和才能作為合格的柴油餾分。3. 減粘柴油 減粘柴油即減粘裂化得到的中間餾分產(chǎn)品，減粘柴油含有烯烴和雙烯烴，故安定性差，需加氫處理才能用

2、作柴油調(diào)合組分。4. 催化裂化柴油 催化裂化柴油俗稱催柴，是催化裂化得到的中間餾分產(chǎn)品。因含有較多的芳烴，所以十六烷值較直餾柴油低，由重油催化裂化得到的柴油的十六烷值更低，只有2535，而且安定性很差，這類柴油需經(jīng)過加氫處理，或與質(zhì)量好的直餾柴油調(diào)合后才能符合輕柴油的質(zhì)量要求。5. 加氫裂化柴油 加氫裂化柴油是指加氫裂化得到的中間餾分油，其硫含量很低，小于0.01%，芳烴含量也較低，十六烷值大于60，著火性能好，安定性高，是調(diào)合低硫車用柴油的理想組分。6. 減一線油 減一線油指原油預(yù)處理后，通過減壓蒸餾從減壓塔側(cè)一線出來的最輕餾分。因其密度、粘度等理化性質(zhì)與柴油相近，也用作柴油調(diào)合組分。7.航

3、空煤油 航空煤油一般指3號噴氣燃料，標(biāo)密775830kg/m，餾程范圍在160300；低溫流動性好，冰點(diǎn)在-47以下，餾程又與柴油接近，在冬天常作為低標(biāo)號柴油的調(diào)合組分，但其十六烷值略低，調(diào)入柴油同時還需添加十六烷值改進(jìn)劑以滿足質(zhì)量要求。8.200#溶劑油 200#溶劑油是由140200的石油餾分組分，在工業(yè)上常作為油漆及清洗用溶劑。200#溶劑油密度較柴油小，且低溫流動性好，常作為柴油調(diào)合組分以降低密度和改善低溫流動性，但其十六烷值很低，為不影響柴油質(zhì)量需控制加入量。9.重芳烴 重芳烴是指分子量大于二甲苯的混合芳烴，其中以碳九、碳十芳烴居多，主要來源于重整芳烴、裂解芳烴和煤焦油?？勺鳛榻档筒?/p>

4、油凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn)的調(diào)合組分，但因其主要成分為芳烴，十六烷值極低，使用同時需添加十六烷值改進(jìn)劑以滿足質(zhì)量要求。10.煤焦油加氫柴油 煤焦油是煤炭加工煤焦化和煤氣化過程的副產(chǎn)品，通過加氫脫雜、加氫精制和加氫改質(zhì)的工藝可得到清潔的汽柴油餾分。得到的柴油組分，密度在0.850.89，硫含量小于10ppm，十六烷值在3040。11.廢機(jī)油煉制柴油 將廢機(jī)油進(jìn)行脫水脫雜處理，在催化劑及高溫下裂解，然后進(jìn)行酸堿精制、白土精制，最后蒸餾得到相應(yīng)產(chǎn)品。廢機(jī)油煉制出的柴油十六烷值能到40，但餾分偏重且味道較臭，一般需對其進(jìn)行脫臭處理，方可使用。12.廢塑料煉制柴油 將廢棄的PE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）、PS（聚丙

5、乙烯）等廢棄塑料去掉雜質(zhì)后打碎加入裂解爐內(nèi)，在催化劑及高溫（350420）下裂解，最后蒸餾得到相應(yīng)產(chǎn)品。廢塑料煉制出的柴油十六烷值能滿足國標(biāo)柴油要求，凝點(diǎn)也低，但因?yàn)橄N含量高，安定性極差，極易氧化變色。13.煤制油煤制油本質(zhì)上是煤炭液化技術(shù) ，通過化學(xué)反應(yīng)將煤所含的碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)換成所需的碳?xì)浠衔?。根?jù)不同的加工路線，可分為直接液化和間接液化兩大類。煤直接液化是在高溫、高壓條件下通過加氫將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料，典型代表是神華集團(tuán)煤制油。直接液化的特點(diǎn)是液化油收率高，油品芳烴含量高，生產(chǎn)出的柴油十六烷值不高于45。煤間接液化是將煤首先制成合成氣（CO+H2），然后通過費(fèi)托合成轉(zhuǎn)化為液體烴類，典型代

6、表是伊泰煤制油。間接液化的特點(diǎn)是產(chǎn)品不含硫、氮等雜質(zhì)元素，合成汽油辛烷值不低于90，合成柴油十六烷值在70以上。一.十六烷值改進(jìn)劑 柴油作為壓燃式發(fā)動機(jī)燃料，發(fā)火性是其重要的燃燒性能指標(biāo)。柴油的發(fā)火性好壞通常用十六烷值表示，也可以用十六烷指數(shù)表示。 柴油的十六烷值過低將引起發(fā)動機(jī)工作粗暴，發(fā)出金屬敲擊聲，排氣冒黑煙，發(fā)動機(jī)功率下降，油耗率上升。 改善柴油的十六烷值，大體上可采用如下幾種方法：對裂化柴油餾分加氫精制糠醛溶劑抽提芳烴使用十六烷值改進(jìn)劑。餾分油加氫主要是脫硫、脫氮、提高其安定性，對改善十六烷值的效果不大；采用糠醛抽提的方法提高十六烷值，這種裝置雖然加工費(fèi)用不高，但要產(chǎn)出大量抽出油，降

7、低柴油產(chǎn)量。 添加十六烷值改進(jìn)劑是提高柴油十六烷值經(jīng)濟(jì)而簡便易行的途徑。 常見的十六烷值改進(jìn)劑有硝基化合物和有機(jī)過氧化合物，加入量一般在0.1%0.3%。 最初加入的少量添加劑效率最高，以后加入的效率逐漸降低；低十六烷值柴油提高的幅度不如高十六烷值柴油大。 直餾產(chǎn)品較裂化產(chǎn)品有較高的感受性，例如同樣加入0.25%體積的硝酸戊酯于燃料中，直餾柴油能提高7個單位的十六烷值，而催化裂化產(chǎn)品只能提高3個單位。 除提高十六烷值外，十六烷值改進(jìn)劑還可以改善發(fā)動機(jī)的啟動性能，對冬季使用頗為有利。 添加了十六烷值改進(jìn)劑的柴油，經(jīng)過幾個月的儲存，十六烷值會逐漸降低。二.低溫流動性改進(jìn)劑 柴油的低溫流動性能不好，

8、在低溫下使用失去流動性，使供油量減少或中斷，嚴(yán)重影響發(fā)動機(jī)的工作。影響柴油低溫性的原因是大分子正構(gòu)烷烴在低溫下析出蠟結(jié)晶，并形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此改善柴油低溫性的根本措施是減少大分子烴的含量，同時防止蠟晶形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)也能使柴油低溫性得到改善。 一般而言，為解決柴油低溫流動性問題常采取三種方法：采用脫蠟工藝加入二次加工柴油或調(diào)入煤油加入低溫流動性改進(jìn)劑。 常用的脫蠟工藝有尿素脫蠟和溶劑脫蠟，脫蠟程度越深，柴油的低溫性就越好。但是脫蠟的結(jié)果會降低柴油產(chǎn)量，增加成本，因此確定是否脫蠟以及脫蠟程度必須根據(jù)產(chǎn)品使用要求確認(rèn)。 使用低溫流動性改進(jìn)劑成本低，操作方便，已成為解決柴油低溫流動性的首選方案。 柴油低

9、溫流動性改進(jìn)劑的作用機(jī)理是：柴油中加入低溫流動性改進(jìn)劑后，當(dāng)溫度降低，石蠟析出時，低溫流動性改進(jìn)劑附著在蠟晶表面上，阻止蠟晶形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而降低柴油的凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn)，改善低溫流動性。應(yīng)當(dāng)注意的是低溫流動性改進(jìn)劑并不能防止蠟晶的析出，只能阻止其形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因而只能降低柴油的凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn)，而不能降低濁點(diǎn)。 柴油對低溫流動改進(jìn)劑具有較高的選擇性。不同煉廠、不同原油及不同工藝煉制的柴油，對同一種低溫流動性改進(jìn)劑的感受性差異很大。從原油看，環(huán)烷基原油感受性最好，中間基原油次之，石蠟基原油效果最差。從加工工藝看FCC柴油以及分子篩脫蠟、尿素脫蠟、臨氫降凝柴油效果最好，加氫裂化、熱裂化柴油效果次之，而直餾

10、柴油感受性較差。從調(diào)油配方看，一般多組分調(diào)配的柴油，含煤油餾分比例較大的柴油效果較好。從柴油餾分看，餾分越寬，感受性越好。 目前使用較多的低溫流動改進(jìn)劑主要是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等。三.柴油脫酸劑 柴油中的酸性含氧化合物包括環(huán)烷酸、脂肪酸和酚類等，總稱石油酸，其中90%左右的石油酸為環(huán)烷酸。環(huán)烷酸在石油餾分中多分布在中間餾分，即餾程在250 400的餾分中，也就是說環(huán)烷酸大多集中在常壓柴油和減壓蠟油餾分中。 環(huán)烷酸對金屬有腐蝕作用，尤其對鉛、鋅等有色金屬腐蝕性較大；環(huán)烷酸還會降低柴油的安定性，使柴油在儲存中氧化生成膠質(zhì)、殘?jiān)箛娪妥旆e炭和氣缸沉積物增加，造成活塞磨損和噴嘴結(jié)焦；柴油酸度過大

11、，還會引起柴油乳化。 所以，對于酸度過高的柴油必須進(jìn)行脫酸精制。常用的脫酸方法有加氫精制、酸堿精制、物理萃取法、醇氨法和吸附法等。 堿洗脫酸損耗大、易乳化、廢渣難處理，實(shí)際生產(chǎn)中較少采用；物理萃取法一般選擇乙醇作為萃取溶劑，該法脫酸效率高，不乳化、損耗小，但目前僅限于實(shí)驗(yàn)室研究，未工業(yè)化；吸附法設(shè)備投資大、脫酸效率不高。 通過少量添加柴油脫酸劑而無需額外投入其它設(shè)備即可達(dá)到脫酸效果，相對傳統(tǒng)脫酸方法損耗更小，經(jīng)濟(jì)性更好。 柴油脫酸劑為水溶性添加劑，使用時根據(jù)柴油酸度，確定脫酸劑的加入量：一般1個單位的酸度需要20 30ppm脫酸劑，再根據(jù)添加量做小樣驗(yàn)證脫酸效果。四.柴油保色劑 柴油從生產(chǎn)到消

12、耗的整個過程始終存在氧化安定性問題。影響柴油氧化安定性的主要組分為烯烴和含硫、氮、氧化合物，柴油氧化安定性差一般表現(xiàn)為顏色變深、變黑，有沉淀生成。 直餾柴油若酸度過高，易氧化變色；焦化柴油和催化裂化柴油因其烯烴含量高，極易氧化變色、生膠；柴油含硫化合物含量過高或是殘留堿氮化合物也會生膠變色。 提高柴油氧化安定性的有加氫精制、酸堿精制、溶劑抽提、吸附法和添加抗氧劑等。 有些柴油原料經(jīng)過酸堿精制或白土精制后，顏色還是會變深，這是因?yàn)橛推分形幢痪频舻牟伙柡蜔N類或極性非烴化合物氧化生膠，致使油品顏色加深。添加保色劑可有效防止油品顏色繼續(xù)變深，且油品精制后立即加入效果更好。五.柴油清凈劑 要保證柴油有

13、效地燃燒，燃料的充分霧化并與空氣進(jìn)行充分混合是重要的一步。發(fā)動機(jī)噴射系統(tǒng)（泵和噴嘴）必須保持潔凈暢通，當(dāng)該系統(tǒng)有沉積物或積炭時，會影響柴油霧化效果，直接影響駕駛性能。 柴油清凈劑是一類復(fù)合添加劑，包括清洗、分散、防銹和破乳的效果。柴油清凈劑的作用機(jī)理有：表面作用：極性基團(tuán)吸附于高溫部位的表面，阻止積炭形成分散作用：防止顆粒的聚結(jié)溶解作用：幫助溶解沉積物。 使用柴油清凈劑具有如下功能：清凈、保潔作用：有效清除積炭和沉積物，保持發(fā)動機(jī)噴嘴、油路清潔，減少濾芯更換次數(shù)；環(huán)保作用：顯著降低尾氣排放，煙度減少20% 50%；節(jié)能作用：明顯改善柴油的霧化狀態(tài)，使燃燒更加完全，降低油耗2% 5%；防銹作用：

14、具有優(yōu)良的防銹性能，避免零部件腐蝕；增強(qiáng)動力：提高發(fā)動機(jī)動力性能，使汽車易啟動，提速快，怠速平穩(wěn)，行駛強(qiáng)勁。 柴油清凈劑在柴油中的加入量很少，一般為0.4 0.5。一.加氫精制 柴油原料有多種來源，其中包括直餾柴油餾分、催化裂化柴油、焦化柴油、加氫裂化柴油等。這些原料中除加氫裂化柴油外，其他柴油餾分都不同程度低含有一些污染雜質(zhì)和各種非理想組分。它們的存在對柴油的使用性能和環(huán)境性能有很大的影響。如柴油中的硫化物一方面對機(jī)件有腐蝕作用，另一方面柴油燃燒時硫化物對廢氣中生成的有害顆粒物有貢獻(xiàn)，且生成的SOX使柴油機(jī)尾氣轉(zhuǎn)化器中的催化劑中毒，使污染物排放增加，污染大氣。柴油中的含氮化合物、烯烴及其他極

15、性物含量高時，其氧化安定性一般較差，儲存中易變色、生成膠質(zhì)和沉渣，使用中易產(chǎn)生積炭。因此各種柴油原料餾分必須經(jīng)過精制或改質(zhì)后才能作為商品柴油組分。二.酸堿精制 酸堿精制是目前大多數(shù)中小型煉油廠首選的精制方法。硫酸洗滌可以很好地除去膠質(zhì)、堿性氮化物和大部分環(huán)烷酸、硫化物等非烴類化合物，以及烯烴和二烯烴；堿洗可以除去油品中的含氧化合物（如環(huán)烷酸、酚類等）和某些含硫化合物以及中和酸洗之后的殘余酸性產(chǎn)物，故常與硫酸洗滌聯(lián)合應(yīng)用。柴油酸堿精制的工藝流程一般是酸洗、堿洗、白土精制的順序步驟，對直餾柴油可采用先堿洗再白土精制的步驟。 酸堿精制雖然技術(shù)簡單、設(shè)備投資少和容易建設(shè)等優(yōu)點(diǎn)，但存在酸堿廢渣不易處理和

16、嚴(yán)重污染環(huán)境，以及精制損失大，產(chǎn)品收率低等缺點(diǎn)。對于中小型調(diào)油企業(yè)，可以通過添加柴油添加劑的方法改善油品質(zhì)量。三.吸附精制 吸附精制一般包括白土精制和脫色砂過濾。 柴油原料中殘留的少量膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、環(huán)烷酸、水分、機(jī)械雜質(zhì)等為極性物質(zhì)，白土對它們有較強(qiáng)的吸附能力，而對理想組分的吸附能力極其微弱。白土精制就是利用白土的吸附選擇性，在一定溫度下用活性白土處理油料，吸附而除掉極性雜質(zhì)，降低柴油原料的殘?zhí)恐导八岫?，改善油品的顏色及安定性?脫色砂對柴油原料中極性物質(zhì)的吸附性沒有白土強(qiáng)，但脫色砂顆粒大，過濾時間較白土精制短，且成本更低，適合對變色的催化柴油進(jìn)行脫色處理，脫色后再添加柴油保色劑可保證催化柴油

17、長時間不變色。 我國的柴油調(diào)合組分主要是直餾柴油和FCC柴油兩種，熱加工柴油和加氫裂化柴油等所占比例甚微。多數(shù)煉廠的柴油調(diào)合就是直餾柴油與FCC柴油的調(diào)合。原油原油直餾柴油直餾柴油催化裂化柴油催化裂化柴油餾程十六烷指數(shù)凝點(diǎn)進(jìn)料十六烷指數(shù)凝點(diǎn)大慶20030020035023033068.567.067.2-15-5-6減壓渣油減壓渣油40422729-5-12-8-10勝利18035023035024040056.256.557.0-12-10-10減壓蠟油3236-2-8遼河18040020035023030053.452.050.2-5-10-18減壓蠟油2832-2-8沙特18036552

18、.4-19減壓蠟油27-5我國柴油的構(gòu)成中，直餾柴油占總柴油的50 %55%,催化裂化柴油占31 %35%，延遲焦化柴油約占9%，其他（包括加氫裂化柴油）約占3%。我國煉廠0號柴油的一般調(diào)合方案如下： （20%30%）常一線+（40% 50%）常二線+（25% 35%）催柴柴油十六烷指數(shù)的調(diào)合效應(yīng)接近于線性調(diào)合并均為正偏差，例如FCC柴油與直餾柴油以1:1調(diào)合，十六烷指數(shù)有所提高，凝點(diǎn)的調(diào)合則有明顯的增效效應(yīng)。 現(xiàn)列舉某廠家的柴油調(diào)合原料相關(guān)信息，利用平衡表格調(diào)配出合適的配方。原料信息原料原料密度密度餾程餾程十六十六烷值烷值指數(shù)指數(shù)酸度硫含量常壓柴油0.82417038561.530600催化柴油0.93617536023.55500國標(biāo)柴油0.82817334351.53200200#0.77135200320100原料原料比例比例成本成本密度密度十六烷指數(shù)十六烷指數(shù)硫含量硫含量酸度酸度 常壓柴油常壓柴油0.30.3700070000.8240.82461.561.56006003030催化柴油催化柴油0.1509360.93623.523.5500