汽油辛烷值促進劑T1109D

汽油辛烷值促進劑T1109D-T1110在國V汽油調

合中的應用王宏，張俊晟，田永宏，戚建平

（西安嘉宏能源化工科技有限公司，西安710016）摘要：汽油辛烷值促進劑對甲酰胺基苯乙醚T1109D-T1110是有機無灰類辛烷值促進劑。該劑用于國V標準汽油的調合，可產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益：在研究法辛烷值（RON）為87.2、含抽余油20%的汽油中添加1.9%的T1110，可將其調制成92#氣油。與空白汽油相比，RON和抗爆指數(shù)有效提高，而其它各項技術指標均無不良變化。關鍵詞：辛烷值促進劑；T1109D-T1110；有害物質檢測；抽余油國家發(fā)改委等七部門印發(fā)《加快成品油質量升級工作方案》明確提出，2016年1月1日起，包括山東在內(nèi)的東部11個省市全面供應國V車用汽油、柴油；2017年1月1日起，全國全面供應國V車用汽油、柴油。該方案比之前計劃的2018年1月1日大大提前。此前，部分省市已執(zhí)行國V標準。由國W到國V，對汽油的質量指標提出了更高的要求。尤其是針對硫含量，由規(guī)定的不高于50mg/kg降為不高于10mg/kgo大部分煉油廠采用不同的加氫工藝降低硫含量，導致辛烷值不同程度的損失1］。辛烷值是車用汽油首要的性能指標，是衡量汽油抗爆性能的一項重要指標。以往煉油廠采用添加MMT、MTBE、異辛烷等添加劑或添加組分來提高辛烷值，但隨著汽油質量標準的提升，已禁止加入MMT，因此會造成一定的辛烷值損失；MTBE極易溶于水，不能在自然界降解，即使在很低濃度也會造成水質污染，甚至有致癌的危險。美國、澳大利亞等國部分地區(qū)已于2004年開始禁用MTBE；異辛烷添加量大，對辛烷值的提升效果不顯著，添加成本較高。煉化企業(yè)轉以通過重整、烷基化、異構化等裝置工藝來提高辛烷值，但由于較高的投入、加工成本和期間缺陷受到限制。添加T1109D-T1110調制后的汽油可完全滿足GB17930-2013《車用汽油》國V標準⑵，是一種經(jīng)濟、有效的提高辛烷值的技術措施。1汽油辛烷值促進劑T1109D-T11101.1促進劑的成分、特點及理化指標T1109D-T1110是有機無灰類添加劑，含有抗氧、抗腐蝕、清凈等功能成分。產(chǎn)品熔點低、不結晶、不易蒸發(fā)損失，在室溫下溶于汽油、不溶于水，在空氣中不分解、不增加汽油毒性，抗爆效率是MTBE、異辛烷的10倍或以上。T1109D-T1110可用于直餾汽油、催化汽油、重整汽油、烷基化汽油、焦化汽油、抽余油及調和汽油的辛烷值的補償。在滿足煉化公司彌補汽油RON缺陷的同時，還有利于降低裝置操作的苛刻程度。從而提高汽油收率，降低生產(chǎn)過程的能耗，減少CO2排放，實現(xiàn)降本增效和創(chuàng)建裝置環(huán)境友好。T1110的各項理化指標見表1。表1T1110理化指標項目指標試驗方法外觀淡黃色至棕紅色液體目測法互溶性與汽油和醇類極易相溶實測水溶性酸或堿無GB/T259機械雜質無GB/T511密度/(kg.m-3)960?1050GB/T1884凝點/°cW20GB/T510閃點(閉口)/c^61GB/T267水分含量/%W0.3GB/T2601.2作用機理T1110是由極性基團和非極性基團組成的有機化合物，分子中的極性基團具有較強的移動性鍵作用。添加T1110的汽油在噴入氣缸后，在缸內(nèi)高壓和高溫下分解出活性基團。這些活性基團與汽油氧化產(chǎn)生的過氧化物、OH-、HO2等高能分子、基團發(fā)生反應，使燃料在點火線的分支反應發(fā)生異化，使焰前氧化物的濃度大幅降低，鏈的分支減少，長度縮小。遏制游離基和過氧化物的自燃，擴大冷焰區(qū)并延長了著火的誘導期，使火焰得到正常傳播和燃燒，因而大幅度地提高汽油的抗爆抗震性能。1.3毒性及有害物質檢測1.3.1毒性檢測經(jīng)國家化學品毒性鑒定機構檢驗，T1110為低毒3類可燃液體。檢驗結果見表2。表2T1110毒性檢驗結果/(mg-kg-1)檢驗項目結果雌雄小鼠急性經(jīng)口LD50794雌雄大鼠急性經(jīng)皮LD50>20001.3.2有害物質檢測GB17930-2013對汽油添加劑所涉及的物質做了明確規(guī)定，規(guī)定“車用汽油中不應含有任何可導致車輛無法正常運行的添加物和污染物。車用汽油中不得人為加入甲縮醛、苯胺類、鹵素以及含磷、含硅等化合物”⑵；此外，一些企業(yè)還規(guī)定不能加入碳酸二甲酯、乙酸仲丁酯等物質。為檢驗T1110是否含有上述禁止添加的物質，在國家權威專業(yè)檢驗機構對含T1110的汽油進行了中紅外檢測，所用儀器為美國培安公司ERASPEC中紅外汽油分析儀。表3列出了N-甲基苯胺、甲基苯胺、甲縮醛、乙酸仲丁酯、碳酸二甲酯的

特征峰。經(jīng)檢測，樣品在以下各處均未出峰，檢測結果判定T1110中不含有苯胺類、甲縮醛、碳酸二甲酯、乙酸仲丁酯等禁止添加的物質［3~5］。檢驗結果見表3,4。表3禁止添加的物質的特征峰物質中紅外特征峰/cm-1N-甲基苯胺748、3424甲基苯胺3400?3500、1650?1680甲縮醛1143、1048乙酸仲丁酯1743碳酸二甲酯1775表4某檢驗站對含T1110的汽油的中紅外檢測結果/%項目檢測值采用標準甲縮醛未檢出中紅外法苯胺類未檢出中紅外法碳酸二甲酯未檢出中紅外法乙酸仲丁酯未檢出中紅外法2對含抽余汽油的作用效果2.1對含抽余油汽油的RON提升效果抽余油是富含芳烴的催化重整產(chǎn)物經(jīng)萃取（抽提）芳烴后剩余的餾分油。由于其辛烷值較低，一般不直接作為調和組分使用，而作為溶劑油出售，經(jīng)濟效益較差。將其調制成汽油出售可提高經(jīng)濟效益，具體的調制方法為：先將抽余油和其他組分的調和汽油按不同比例進行調合，再添加T1110將其調制成成品油。本試驗所用抽余油和其他組分的調和油均來自某煉廠，抽余油RON為71.8，其他組分調和汽油RON為90.6。分別測定不同比例的抽余油和其他組分調和汽油所調制的空白汽油、添加1.9%的T1110后各組汽油的RON，試驗結果見表5。表5不同比例抽余油的汽油添加T1110前后的RON對比抽余油/%調和汽油/%RON（加前）RON（加后）109089.193.9158588.393.1208087.292.2257586.091.2由表5可以看出，抽余油的比例不大于20%時，添加1.9%的T1110后可將汽油調制成92#汽油。因為汽油在存放過程中，辛烷值隨存放時間的增加RON會略有降低，為了保證汽

油RON滿足標準要求，在T1110添加量保持不變時抽余油的添加比例最好不超過20%。另外，也可適當提高T1110的添加量，以提高調和汽油中抽余油的比例。2.2對含抽余油汽油質量指標的影響測定表5中3號調和汽油在添加T1110前后的指標值，測試結果見表6。表6使用T1110調制前后的汽油的各項指標項目質量指標空白樣調制后RONN9287.292.2抗爆指數(shù)N8784.787.9鉛含量/(g-L-1)W0.0050.0020.002餾程/°C10%W7052.051.850%W12089.089.090%W190155.0155.3終餾點/CW205182.5188.0殘留量/%W2.01.01.1蒸汽壓/kPa2014.11.1至4.3045?8561.361.65.1.至10.3140~65溶劑洗膠質含量/(mg.100mL-1)W5.02.02.0誘導期/minN480>1000>1000硫含量/(mg-kg-1)W108.28.1博士試驗通過通過通過銅片腐蝕(50C，3h)/級W11a1a水溶性酸或堿無無無機械雜質及水分無無無苯含量/%W1.00.90.9芳烴含量/%W4021.722.0烯烴含量/%W2416.216.1氧含量/%W2.71.811.82甲醇含量/%W錳含量/(g-L-1)W0.0020.0010.001鐵含量/(g-L-1)W0.010.0050.005由表6可見，含抽余油的汽油在加入1.9%T1110后汽油RON上升了5.0個單位，抗爆指數(shù)上升了3.3個單位，汽油的其他各項指標均無不良變化。2.3現(xiàn)場應用某煉油廠根據(jù)實驗室小試結果于2014年4、5月進行了中試，按抽余油20%、其他組分調和油80%、外加2.0%的T1110調制了首批50t汽油，經(jīng)檢測其RON為92.4，抗爆指數(shù)為87.7，其他各項技術指標也可滿足GB17930-2013《車用汽油》國V標準。此后，又經(jīng)過多次中試均取得了良好的效果。3經(jīng)濟效益分析以抽余油比例20%、其他組分的調和汽油比例80%、T1110添加量1.9%為例來計算經(jīng)濟效益。其中，抽余油內(nèi)部調撥價為6500元/t(按照4月20日內(nèi)部調撥價格做經(jīng)濟效益核算)，其他組分的調和汽油結算價按89#汽油結算價8523元/t計，則調合而成的空白汽油價格為8118元/t；添加T1110調制后的92#汽油結算價為9034元/t。添加T1110后，每t增加銷售收入、加劑成本和利潤見表7。表7效益核算/元每t增加銷售收入每t加劑成本每t利潤916405511以每月將5000t的抽余油調成92#汽油計，則每月新增利潤為1200余萬元。4結論汽油辛烷值促進T1109D-T1110是有機無灰類、綠色、環(huán)保的汽油辛烷值促進劑。經(jīng)中紅外檢測，T1109D-T1110不含GB17930-2013《車用汽油》標準中禁止添加的甲縮醛、苯胺類等物質，且不含有碳酸二甲酯、乙酸仲丁酯等對汽油性能有不良影響的物質。T1109D-T1110對含抽余油的調和汽油具有良好的感受性，添加1.9%可將含抽余油20%調和汽油的RON由87.2提升至92.2。且在提高辛烷值的同時，不會對汽油的其他指標造成不良影響，可滿足GB17930-2013《車用汽油》國V標準。與將抽余油作為溶劑油直接出售相比，使用T1109D-T1110進行調制后，經(jīng)濟效益明顯提高，利潤可達511元/t。對抽余油產(chǎn)量較大的煉廠來說，使用T1109D-T1110調合作為車用汽油后再出售具有重要的意義。經(jīng)多次試驗證明，汽油辛烷值促進劑T1109D-T1110對于汽油脫硫、芳烴抽提、催化汽油、烷基化汽油等汽油組分的辛烷值缺失均有良好的補償，對我國順利完成汽油的質量升級有一定的促進作用。參考文獻：樊蓮蓮，高曉東，習遠兵FCC汽油選擇性加氫脫硫過程中烴類組成與辛烷值損失的關系[J].石油煉制與化工，2010，41(9)：70-73.全國石油產(chǎn)品和潤滑劑標準化技術委員會.GB17930-2013車用汽油[S].北京：中國標準出版社，2013：3-6.廖尚富，凌飛，余德清，等.中紅外光譜法快速測定汽油中N-甲基苯胺[J].化工時刊，2013,27(1)：20-21.郭樺，鄒勇，毛佳偉.中紅外光譜法快速測定汽油中的乙酸仲丁酯[J].化工時刊，2014，28(1)：20-21.[5]鄒勇，郭樺，毛佳偉.中紅外光譜法快速測定汽油中的碳酸二甲酯[J].化工時刊，2013,27(11)：18-20.收稿日期：2015-01-28作者簡介：王宏，男，教授級高級工程師，1969年畢業(yè)于甘肅工業(yè)大學石油化工專業(yè)，現(xiàn)從事石化科技產(chǎn)品的開發(fā)與研究工作。APPLICATIONOFT1109D-T1110INNATIONALVSTANDARD

GASOLINEBLENGDINGWangHong,ZhangJunsheng,TianYonghong,QiJianping(Xi'anJiahongPetrochemicalTechnologyCo.,Ltd.,Xi'an710016)Absract:Octaneinhancer4-Formamido-ethoxybenzene-T1109D-T1110isanorganicashlesscompounds.InfrareddetectionhasbeenconductedthroughERASPECinfraredgasanalyzer,whichwasmanufactueredbyPynnco.Peakswerenotobservedin748cm-1,143cm-1,1048cm-1,1743cm-1and1775cm-1,soaniline,methylal,SECbutylacetateandmethyl-carbonatewerenotexistedinT1109D-T1110.T1109D-T1110shouldmeetsthestandardofgasolineformotorvehicles-GB17930-2013.WiththeapplicationofT1109D-T1110innationalVstandardgasolineblengding,theeconimicbenefitshaveincreasedsigniticantly.Forexample:adding1.9(V/V)%T1109D-T1110togasolinewhichcont