提高汽油辛烷值的方法研究

赵卫光

摘 要：本文从工艺、油品调和、添加剂使用等方面提出了提高汽油辛烷值的方法，并做了简单分析。

关键词：辛烷值;甲醇;MTBE

0引言

汽油中辛烷值（ON）是抗爆震性能的重要指标。按测定方法，已对辛烷值和机动辛烷值（MON）进行了研究。现在，人们经常研究用辛烷值来标识汽油的抗暴性能。辛烷值汽油对发动机的耗油量小，运行平稳，而在低辛烷值汽油的作用下，运转不稳，容易发生爆缸，严重损坏发动机。近几年来，随着发动机增压技术的不断创新，对汽油辛烷值的要求逐步提高，各大炼厂都在想方设法提高汽油辛烷值。其主要方法是采用相应的加工工艺，加入添加剂，混合高辛烷值汽油。

1改进工艺技术提高汽油辛烷值

1.1催化重整以及半再生床催化重整都是目前技术比较成熟的提高汽油辛烷值的解决方案，其技术路线清晰，成本相对较低，难度适中，成熟稳定。目前很多的小型炼油厂仍采用这种工艺来实现辛烷值的提升。此方法采用双金属或多金属催化剂。作用与再生交替进行。一般情况下其使用的催化剂可再生5～10次，通过这种工艺进行处理，可使汽油辛烷值提高到85-100（RON）。同时后续研究又对于催化重整方式方法提出了新的改进方案，就是通过提高循环氢的纯度，提高压缩机的压缩效果，可以在一定程度上避免反应器各床层的温度降低导致辛烷值提升效果不达预期的情况发生。

1.2由于连续再生重整工艺催化剂再生周期相对较长，在实际生产过程中由于种种原因经常会导致导致催化剂因积炭而被迫提前退出使用。为保证催化剂的高活性值在生产过程之中的稳定性，以便于芳构化反应条件下的操作能够秩序可靠的按照生产工艺要求稳定执行，科研人员又提出了连续重整工艺，通过这种工艺可以有效的提高催化剂的可用时间，减少意外的发生。生产过程中配有再生器，通过再生器进行反应，可以使得催化剂的使用寿命进行延长，这在一定程度上提高了生产效率，降低了综合成本，对于企业来说是一项十分具有积极意义的改进措施。

1.3通过烷基化技术，以浓硫酸作催化剂，在8～12℃低温下反应分离炼厂气中的混合 C组分，得到相应的高辛烷值基础油，这种基础油可以应用在大量的工业场景之中，是一种十分重要的工业原材料。通过使用固体酸催化剂进行催化反应。反应温度为10-40℃，异丁烷和烯烃的比值为6-15。

1.4通过低温芳构化反应提高辛烷值。有学者研究了混合 C组分低温芳构化合成高辛烷值汽油组分。结果表明， LTA催化剂对 C烃具有相对而言更加优秀的低温芳烃性能。因其具有良好的化学反应性能，该物质被大量的应用与各类化工生产环节之中，尤其在是由化工领域的应用更是十分的普遍，在用于生成高辛烷值汽油方面，效果十分显著。提高反应温度和降低空速是两种十分常见的，被证明为行之有效的提高高辛烷值汽油組分占比的解决方案，大量的工厂都使用上述两种技术来提高汽油的辛烷值。

1.5通过向汽油中增加 FCC汽油辛烷值。提高 FCC原料的残渣量，可显著提高原料中芳烃含量。经过实验研究分析，在多种方案之中，超稳定 Y型沸石催化剂的催化效果最好，其稳定性也相对较高，是一种综合性能最有的解决方案，可以有效的提高 FCC汽油辛烷值。

2高辛烷值汽油的混合和添加

在精炼过程中，通过直接烷基化或间接烷基化反应得到的烷基化油，添加到炼厂气精制得到的烷基化油中，异辛烷含量特别高，不含烯烃，具有良好的稳定性、低馏程和良好的蒸发性能。用直馏石脑油和凝析油异构化得到的异构油，这种中间产品具有十分优异的性能，是一种十分重要的化工原材料，其自身存在诸多优点，有着十分广阔的应用前景。这也是一种很好的汽油调和成分，可以有效的增加汽油中的辛烷值含量。

3加辛烷值改进剂

3.1醇改剂甲醇可改善汽油质量，使汽油在不改变其影响因素的情况下得到充分燃烧，并可在一定的程度上减少汽车有害气体的排放量，从而保护大气环境，这在我国不断提升汽车排放环保等级的大环境下是十分有意义的。据介绍，甲醇的辛烷值超过110，是一种十分理想的汽油辛烷值提升用添加剂，其提升效果十分明显。在同汽油中混溶后，甲醇汽油的辛烷值可以增加3-5个单位。通常添加5%～30%的甲醇。可以得出15%的混合量，即M15甲醇汽油（量）。抗爆震性能良好，随着甲醇用量的增加， RON升高，对 MON影响不大。酒精具有较高的辛烷值，也是一种十分优秀的汽油添加剂，其广泛存在于化工生产领域之中，是一种十分常见的添加剂。可以将油品辛烷值提高2～3。添加10%的乙醇可以使汽油中的混合物已经在我国多个省份进行推广使用，效果良好。但醇类增进剂还存在一系列问题，有待时间的检验与技术的提升。相分离是指在汽油中添加了其他添加剂。对于金属元件和燃油泵，甲醇有一定的腐蚀作用，并对橡胶有一定的膨胀作用。甲醇和乙醇具有较高的蒸汽压。必须解决这些问题来改善醇。

3.2添加乙醚辛烷值改进剂。用大孔阳离子磺酸树脂催化剂催化从炼厂气中分离得到的甲基叔丁基醚（MTBE），将异丁烯和甲醇加入到汽油中，可以降低汽油馏程，降低辛烷值。石油量会增加。MTBE已经被发现污染地下水，这在一定程度上限制了它的使用。据分析，和 MTBE类似，汽油中添加乙基叔丁基醚（ETBE）的做法与汽油中添加乙醇的做法是相同的。增加辛烷值的效果优于 MTBE，并可用作助溶剂。ETBE沸点较高，不与烃类形成共沸物。这样就消除了发动机内的气锁现象，减少了蒸发损失。所以它具有巨大的市场潜力。作为汽油中的辛烷值改进剂的醚有甲基叔戊基醚和二异丙醚。

4结论和建议

探讨了提高汽油辛烷值的几种方法。技术方面，尽管许多炼厂仍采用固定床催化重整工艺，但已有连续重整、异构化、催化裂化等工艺的改进，已成为发展趋势。在调质上，高辛烷值连续重整汽油及异构油符合市场需求。， MTBE等一系列醚类添加剂目前占有一定的市场。随着我国环保政策的不断推进实施，市场前景将更加广阔。总之，我国的生产技术和添加剂研究与国外相比还有很大差距，需要加强工艺创新，开发新型添加剂满足市场需求。

参考文献：

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