• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.简介
  • 4.相关技术
  • 4.1.催化重整技术
  • 4.2.烷基化技术
  • 4.3.异构化技术
  • 4.4.高辛烷值裂化催化剂及助辛剂
  • 4.5.汽油辛烷值改进剂
  • 5.液化气芳构化制高辛烷值汽油项目
  • 6.参考资料

高辛烷值汽油

高辛烷值汽油又称高辛烷燃料。指含有高辛烷值的烃类(如多支链烷烃和芳香烃)或加有抗震剂的汽油。具有高的抗震性。在汽油机中燃烧时能经受较高的压缩比而不致发生爆震,可以提高汽油机的热效率。用作航空汽油和车用汽油。

基本信息

  • 中文名

    高辛烷值汽油

  • 别称

    高辛烷燃料

  • 定义

    高辛烷值的烃类

  • 作用

    提高汽油机的热效率

简介

汽车用油主要成分是C5H12~C12H26之烃类混合物,当汽油蒸气在汽缸内燃烧时(活塞将汽油与空气混合压缩后,火星塞再点火燃烧),常因燃烧急速而发生引擎不正常燃爆现象,称为爆震(震爆)。烃类的化学结构不同,抗震爆能力也有很大的不同。燃烧的抗震程度以辛烷值表示,辛烷值越高表示抗震能力愈高。其中燃烧正庚烷CH3(CH2)5CH3的 震爆情形最严重,定义其辛烷值为0。异辛烷(2,2,4-三甲基戊烷)的辛烷值定义为100。辛烷值可为负,也可以超过100。当某种汽油之震爆性与 90%异辛烷和10%正庚烷之混合物之震爆性相当时,其辛烷值定为90。如环戊烷的辛烷值为85,表示燃烧环戊烷时与燃烧85%异辛烷和15%正庚烷之混 合物之震爆性相当。

汽油发生震爆时,由于燃烧室内之压力突然增高此压力碰击四周机件而产生类如金属的敲击声,如果汽油一旦辛烷值过低,将使引擎内产生连续震爆现象,造成机件 伤害,连续的震爆容易烧坏气门,活塞等机件。因此使用高辛烷值汽油就成为保护汽车发动机、提高汽车驾驶性能的重要手段。

现时(2019年)常用的高辛烷值汽油有92、93、95、97、98号无铅汽油,此类汽油含有高支链成分及更多芳香族成分之烃类,如苯、芳香烃、硫合物等。若车辆“压缩比”在9.1以下者应以92无铅汽油为燃料;压缩比9.2至9.8使用95无铅汽油;压缩比9.8以上或者涡轮增压引擎车种才需要使用98无铅汽油。

下表列出了一些物质的辛烷值:

品名

辛烷值

品名

辛烷值

正壬烷

45

异辛烷

100

正辛烷

17

甲苯

103.5

正庚烷

0

甲醇

107

正戊烷

62.5

乙醇

108

2-戊烯

80

115

高辛烷值汽油 - 中国高辛烷值汽油的发展历史1956年一汽投产的“老解放”汽车用汽油机、1965年北京内燃机总厂开始生产的492汽油机和70年代投产的东风6100汽油机,是长期占据我国车用 汽油机市场的“老三样”。由于60年代我国供应的汽油是主要是66号汽油,70年代开始供应70号汽油,所以三种汽油机的压缩比很低,只有 6.2~7.2。

上世纪80年代改革开放以后,中国的汽车工业得到迅速发展。1984年北京吉普汽车有限公司成立,开创我国汽车行业引进外资的先例。此后,上海大众、南京 依维柯、东风神龙富康、一汽轿车等合资企业相继成立,在引进世界和大公司汽车的同时,各类轿车和客车用汽油机也进入中国市场,打破了“老三样”的一统天 下。

在车用汽油机仅有“老三样”的年代,石油炼制行业和汽车行业一直争论是先提高汽油辛烷值还是先提高汽油机压缩比。石油行业的理由是,车用汽油机压缩比低, 没有必要提高汽油标号;汽车行业的理由是,如果石油行业不能普遍供应高辛烷值汽油,高压缩比汽油机燃用低辛烷值汽油,将损坏发动机并失去用户。大量引进车 型进入市场,结束了石油行业和汽车行业的争论。因为引进车用汽油机的压缩比都比较高,促使我国车用汽油的品质和种类都须要大幅度提高。按研究法辛烷值评定 的90号汽油,替换了供应多年的按马达法辛烷值评定的70号汽油。

1991年中国颁布了中国第一个车用无铅汽油标准包括90号、93号、95号三个牌号。与普通汽油标准相比,除了不允许加铅外,将高标号汽油97号改为 95号,即降了2个辛烷值单位,这是因为靠生产工艺,而不是靠加铅提高汽油辛烷值要困难得多,成本也高,这在国外通常也是这样办的。因此,含铅汽油与无铅 汽油在相当长的一段时间内并存。2000年中国车用汽油实行全面无铅化,在此期间淘汰沿用20多年的70号汽油老标准。高标号无铅汽油的出现可以说是这一时期车用汽油质量标准明显的提 升。这时汽油机的压缩比开始提高,达到8.5左右。在这一年国家颁布实施了新的车用无铅汽油标准GB17930—1999,与旧的标准相比,不仅提高了一 些项目指标的限值,而且增加了新的项目内容。如硫含量指标由原先的不大于0.15%降为0.1%,铅、铁、锰等金属含量规定的更严了。增加了苯含量、芳烃 含量、烯烃含量的限值指标,此外对汽油中的含氧量也做出了规定。为保证电喷发动机能长期正常工作,新的汽油标准还要求加入有效的汽油清净剂。这一时期汽油 发动机为适应日益提高的环保要求和节能要求,发动机压缩比提高,大部分达到9.0以上,少数达到10.0以上,发动机喷射技术开始淘汰化油器技术,大多改 用电脑喷射技术。现时市场上见到的汽油发动机都能体现这一特点,从最近中国汽油工程学会和中国环境保护协会推荐的车型就很明显。

2004年起中国实施相当于欧洲Ⅱ号法规的汽车排放标准,这仅靠汽车自身的技术水平是不够的,严格的排放法规需要汽车技术和油品质量两者共同匹配才能实 现。我国现有的车用汽油质量标准还有待提高。尽管现时国际上还没有真正统一的汽油质量标准,但是在我国加入WTO后,经济全球化的形势将迫使我们向国际通 用的产品标准靠拢。

相关技术

提高汽油辛烷值的技术主要有催化重整技术、烷基化技术、异构化技术、高辛烷值裂化催化剂及助辛剂和添加汽油辛烷值改进剂等。1

催化重整技术

催化重整汽油的最大优点是它的重组分的辛烷值较高,而轻组分的辛烷值较低,这正好弥补了FCC(流化催化裂化)汽油重组分辛烷值低,轻组分辛烷值高的不足。

IFP公司介绍了其连续重整工艺两个主要新进展。设计先进的再生器技术以及与之相关的新一代催化剂CR401。该再生技术把再生分为4个独立的阶段:预烧 焦、最终烧焦、氯化更新和焙烧。在预烧焦部分最大限度地降低导致烧焦过程中催化剂脱氯的主要因素--水分含量,即“干烧”。最终烧焦部分采用革新的温度和含氧量调节系统。其优点是延长催化剂寿命、提高烧焦可靠性、改进再生器操作灵活性。该工艺花费不大于常规系统,而催化剂年消耗减少30%~70%。2005年时已有4套装置采用这一技术。CR401催化剂已工业化,中试结果表明,与CR201相比,C5+汽油收率提高0.2%~0.8%,产氢稳定性相当或更好,可提高产率0.1%~0.5%,活性稍有改善,更耐磨,而且保留氯的性能明显改进。

烷基化技术

烷基化油具有辛烷值高、敏感度好、蒸气压低、沸点范围宽,是不含芳烃、硫和烯烃的饱和烃,是理想的高辛烷值清洁汽油组分。2005年时烷基化主要有液体酸烷基化技术、固体酸烷基化技术和拟烷基化技术。

长期以来,液体酸烷基化技术一直沿用硫酸和氢氟酸作催化剂。由于腐蚀和环保问题,寻求一种固体酸催化剂替代硫酸和氢氟酸生产烷基化油就成了炼油工业的热门课题。