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产品中心

产品名称:

汽油抗爆剂

所属分类
产品描述

一、产品概述

  随着经济的发展,环境状况日趋恶化,公众的环境意识不断加强。随之而来的是大量的政策和法规对内燃机的尾气排放进行严格的控制。影响汽车尾气排放的因素包括汽车本身质量、汽车保养、道路交通状况以及燃料质量等,既涉及到汽车行业,也涉及到炼油行业。这不仅对汽车制造技术提出了要求,也同时对车用燃油品质提出了更高要求。

  汽油的质量对汽车的节能和污染物排放量均有影响。提高汽油质量的方法,可以通过发展催化重整及芳构化技术,以及醚化、烷基化、异构化等工艺,调整汽油组成。也可以添加汽油辛烷值改进剂,俗称抗爆剂等添加剂。由于前者涉及到炼制工艺的改进,存在着工艺复杂,投资巨大的问题,而后者既有效又经济。所以汽油抗爆剂受到了炼油厂家的青睐。

  汽油抗爆剂主要分为金属和非金属类两种。

  常用的金属类抗爆剂主要有:四乙基铅、甲基环戊二烯三羰基锰、环戊二烯三羰基锰、二茂铁等,四乙基铅是曾被广泛使用的汽油抗爆剂和高辛烷值添加剂。随着人们逐渐认识到它对环境的危害,目前大多数国家都禁止使用加铅汽油。汽油中甲基环戊二烯基三羰基锰、环戊二烯三羰基锰、二茂铁的添加会增加碳氢化合物的排放以及带来其它的一些副作用,如火花塞堵塞、阀门燃烧、尾气脱硝催化剂阻塞等。所以,在我国二茂铁是禁止人为加入,甲基环戊二烯基三羰基锰在国Ⅳ标准中限量加入,在国Ⅴ标准中禁止加入。

  常用的非金属抗爆剂有:MTBE、有机酯、苯胺类、醇类。但在中石化的企业标准规定禁止加入苯胺类、醋酸仲丁酯、碳酸二甲酯,叔丁醇等。

  由于MTBE特定的分子结构,使它作为汽油添加剂具有辛烷值高,与汽油的互溶性好,毒性低,提高了汽油的燃烧效率, 减少了CO及其他有害物质的排放等优点,因而得到了广泛应用。

  甲基叔丁基醚, 英文缩写为MTBE(methyl tert-butyl ether),溶点-109℃,沸点55.2℃,是一种无色、透明、高辛烷值的液体,具有醚样气味,是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组份,作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用。它不仅能有效提高汽油辛烷值,而且还能改善汽车性能,降低排气中CO含量,同时降低汽油生产成本。另外, MTBE还是一种重要化工原料,如通过裂解可制备高纯异丁烯。MTBE是含氧量为18.2%的有机醚类。它的蒸汽比空气重,可沿地面扩散,与强氧化剂共存时可燃烧。 MTBE的纯度约为97%~99.5%,分子式为:CH3OC(CH3)3

  MTBE是一种高辛烷值汽油组分,其基础辛烷值RON:118,MON:100,是优良的汽油高辛烷值添加剂和抗爆剂。MTBE与汽油可以任意比例互溶而不发生分层现象,与汽油组分调和时,有良好的调和效应,调和辛烷值高于其净辛烷值。由于其化学含氧量较甲醇低得多,利于暖车和节约燃料,蒸发潜热低,对冷启动有利。MTBE含氧量相对较高,能够显著改善汽车尾气排放。车用汽油加入MTBE后,汽油在气缸中燃烧得更彻底,汽车尾气不含铅,一氧化碳排放量减少30%,对净化城市空气,保护人类健康能起到积极作用。MTBE作为汽油的辛烷值改进剂,调入汽油后可提高辛烷值,还可以使较多的低辛烷值轻汽油调和成车用汽油,使车用汽油生产成本降低。与用乙醇相比,全球汽车制造商也更喜欢使用MTBE作为汽油添加剂,因为在生物乙醇中有杂质存在,汽油中含有的乙醇有时会破坏燃油系统。但如果加入的MTBE比例不加以控制、使理论当量空燃比超出闭环控制发动机电子控制单元自适应能力所及的调节范围,则会因富氧而干扰闭环控制,使三元催化转化器的转化效率下降。日本的一家研究机构的研究也表明,汽油中的MTBE的含量超过7%,汽车排放中的氮氧化物会增加。因此,日本的高级无铅汽油中,MTBE的加入量不超过7%。MTBE具有良好的化学安定性和物理安定性,在空气中不易生成过氧化物,MTBE毒性很低,在生产和使用过程中,不会产生严重毒害人体健康的问题。

  MTBE的使用近几年来一直存在着争议,有研究发现MTBE会污染地下水源,因此美国加州等地已经准备禁用MTBE。由于美国在地下饮用水体中越来越多地发现了MTBE,一些州将MTBE列为可能的致癌物质而禁止使用。

  车用汽油中MTBE的加入量越大,提高辛烷值的幅度就越大,但MTBE的加入量超过7%后,汽车排放中的氮氧化物就会增加,因而,我国车用汽油GB17930-2006就有氧含量不大于2.7%的限制,车用汽油中MTBE的加入量为7%时,提高研究法辛烷值约为3个单位,其远远不能解决国内中小型石化企业车用汽油辛烷值不足不能上市的问题。2010年车用汽油国Ⅲ标准的推出,国内中小石化企业更是困难重重,鉴于上述原因,开发无公害汽油抗爆添加剂是当务之急。

  新型汽油抗爆剂是由济南神韵畅达新材料有限公司、东营华致化学新材料有限公司、山东省科学院研究组历经两年时间,研制的经济、环保汽添加剂,是非常良好的汽油抗爆剂。本产品由硝基化合物经加成反应、脱氮后精制而成,仅有C、H、O元素,不含金属及胺类等化合物,对人体、环境无任何不良影响。新型汽油抗爆剂按一定的比例加入到汽油中,可使汽油大幅度提高研究法辛烷值及马达法辛烷值。该产品不仅能满足GB17930-2013新标准的要求,且能满足中国石化的企业标准,能优化汽油理化指标,产品质量稳定,具有良好的经济效益及社会效益。

 

二、产品特点与创新

  (一)产品特点:

  1、新型汽油抗爆剂对直馏汽油,催化裂化汽油,重整汽油具有良好的感受性,可大幅度提高汽油辛烷值,一般加入1%(G/G)可提高辛烷值1.5以上,随的加量增大,汽油提高辛烷值的幅度增大。因而给汽油调和工艺带来极大的方便。

  2、本产品无金属,不含国家规定的违禁物质,且能达到中国石化的外采标准,本产品的加入不会改变汽油的各项质量指标(如 馏程、饱和蒸气压、诱导期、胶质、含氧量等)。

  3、本产品不仅能提高汽油研究法辛烷值,还能提高马达法辛烷值及抗爆指数。

  4、可在常温下进行调和,生产工艺简单,新型汽油抗爆剂与汽油的互溶性好。

  5、不会使汽车尾气的三元氧化捕集器中的贵金属催化剂失活;不会对环境或人体造成伤害;且能改善发动机的动力。

  6、改善汽油品质,能调和出高清洁汽油,添加成本低,增加企业效益。

  (二)技术创新:

  在汽油中具有抗爆性的物质很多,如:醚类、醇类、酚类、酯类,苯类,胺类等等,胺类物质具有良好的抗爆性, 胺类化合物作为汽油抗爆剂的研究在国外从七十年代初就已开始,没有推广的原因就是因为胺基中的N含量问题, 其燃烧后汽车尾气排放出大量的NOx,而造成环璄污染。新型汽油抗爆剂中不含有N元素,其主元素为C、H、O,不会对环境造成污染。

  在实际应用上,新型汽油抗爆剂与目前常用的汽油抗爆剂(MTBE、MMT、苯胺类)相比有较大的优势:

  (1)MTBE加入量大,且加入过量存在氧含量超标问题;汽油中加入新型汽油抗爆剂后可使汽油辛烷值大幅增加。且氧含量不超标。

  (2)MMT的加量虽然小,但提高汽油辛烷值的幅度有限,加入过量存在锰含量超标问题,且不稳定,见光易分解;ZBSY系列汽油助辛剂不含有重金属,且稳定性好。

  (三)产品质量标准

  新型抗爆剂技术指标

序号

项目

质量指标

分析方法

  1.  

外观

淡黄色或淡绿色透明液体

目测

  1.  

密度(20℃)g/cm3

0.90-0.99

GB/T1884 GB/T1885

  1.  

机杂及水分

目测

  1.  

溶解性

与汽油混容

目测

  1.  

锰含量/(g/L)      ≯

SH/T0711原子吸收光谱法

  1.  

铁含量/(g/L)      ≯

SH/T0712原子吸收光谱法

  1.  

铅含量/(g/L)      ≯

GB/T8020原子吸收光谱法

  1.  

氯含量/ppm      ≯

1

 

  1.  

有机含氧化合物/%   ≯

0.5

色谱法

  1.  

叔丁醇/%       ≯

0.2

GB/T 6041-2002

  1.  

甲缩醛/%      

未检出

GB/T 6041-2002

  1.  

苯胺类化合物/%   

未检出

GB/T 6041-2002

  1.  

含硅化合物%

未检出

 

  1.  

有效成分/%      ≮

92

色谱法

  1.  

铜片腐蚀/(80℃,20min) ≯

1级

甲方企标

  1.  

苯/%     ≯

1.0

色谱法

  1.  

甲醇/%   ≯

0.3

色谱法

  1.  

醋酸仲丁酯/%  

未检出

GB/T 6041-2002

  1.  

碳酸二甲酯/% 

未检出

GB/T 6041-2002

  1.  

水溶性酸碱

合格

GB/T259

  1.  

博士试验

通过

SH/T0174

  1.  

90#汽油加入1%(g/g)抗爆剂辛烷值幅度    ≥

1.2

 

  (四)台架及道路试验:

  (1)台架试验:

  a.HH368Q汽油发动机使用93#组分汽油后,外特性最大功率增加了0.7kw,有效燃油消耗率平均下降2.3%。

  b.HH368Q汽油发动机使用93#组分汽油与使用RON93#

  c.汽油相比2600、3200、3800、4200r/min负荷特性上有效燃油消耗率分别下降6.8%、3.7%、2.3%、3.5%。

  d.HH368Q汽油发动机使用93#组分汽油与使用RON93#汽油相比,怠速排放中的CO下降了20.0%,HC下降了10.3%。

  (2) 道路试验:

  e.桑塔纳330k88L0LTD2汽车燃用93#组分汽油与使用RON93#汽油相比,0-90km/h换档加速时间缩短了0.9秒,直接换挡加速时间缩短了1.0秒。

  f.桑塔纳330k88L0LTD2汽车燃用93#组分汽油与使用RON93#汽油相比,百公里油耗下降6.5%。

  桑塔纳330k88L0LTD2汽车燃用93#组分汽油与使用RON93#汽油相比,最低稳定车速降低2.4km/h 。

  (三)与国内外同类技术比较

  新型汽油抗爆剂与目前常用的汽油抗爆剂MTBE相比结果见表一:

  表一: 新型汽油抗爆剂与MTB的比较

名   称

添加量(G/G)
%

汽油辛烷值的
增幅(⊿RON)

增加添加量后汽油辛烷辛烷值是否提高

缺  点

MTBE

7

2.5-3.5

    是

过量,氧含量超标

 

新型汽油抗爆剂

1

1.5-2

    是

 

  本项目产品经国家一级科技查新咨询单位技术查新,未见国内外同类工艺技术报导,属国内外首创性技术,因而在国内外处于技术领先地位。

 

三、应用实例

  (1)取胜利石油化工总厂催化汽油300克为基础汽油,测基础汽油辛烷值RON为91.3;

  (2)MTBE按8%(G/G)加入到基础汽油中,测辛烷值为RON为93.9辛烷值提高幅度为2.6;

  (3)新型汽油抗爆剂按1%(G/G)加入到基础汽油中,测辛烷值为93.4,辛烷值提高幅度为2.1(以上由中石化济南炼油厂检测)。

 

四、使用方法

  (1)添加量:根据基础油性质做调制试验后,确定新型汽油抗爆剂的加量。

  (2)本产品直接加入汽油中,使其均匀分布,大批量添加时进行动力调和效 果更佳。

  (3)具体使用方法与MTBE相同。

 

五.包装规格:

  (1)罐车或190Kg铁桶装。

 

六.储运及注意事项:

  (1)本品切勿与氧化物接触。

  (2)按易燃化学品规格储运,需密封、避光、防火、防潮。

  (3)防止进入眼中,若不慎溅入后,立即用清水冲洗即可。

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