國(guó)V車(chē)用汽油抗爆劑復(fù)配技術(shù)研究

唐詩(shī)洋，張樹(shù)華，劉 巖，李 健

（黑龍江省能源環(huán)境研究院，哈爾濱 150027）

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國(guó)V車(chē)用汽油抗爆劑復(fù)配技術(shù)研究

唐詩(shī)洋，張樹(shù)華，劉 巖，李 健

（黑龍江省能源環(huán)境研究院，哈爾濱 150027）

近幾年，隨著中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展，車(chē)輛尾氣排放對(duì)環(huán)境的污染日益增加。針對(duì)提高油品抗爆性，使調(diào)和后的汽油符合GB 17930-2013國(guó)家《車(chē)用汽油》V標(biāo)準(zhǔn)成為研究的熱點(diǎn)。本研究研制一種由10%KB1、8%KB2、15%KB3、6%KB4、12%KB5復(fù)配而成的非金屬無(wú)灰抗爆劑，能夠提高油品辛烷值，促進(jìn)油品完全燃燒。

車(chē)用汽油國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)；抗爆劑；非金屬無(wú)灰

近期，中國(guó)很多地區(qū)連續(xù)多天出現(xiàn)大范圍的霧霾天氣，嚴(yán)重影響了居民的正常生活。當(dāng)前大氣環(huán)境形勢(shì)嚴(yán)峻，以可吸入顆粒物（PM10）、細(xì)顆粒物（PM2.5）為特征污染物的區(qū)域性大氣環(huán)境問(wèn)題日益突出，損害人民群眾的身體健康，影響社會(huì)和諧穩(wěn)定。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，機(jī)動(dòng)車(chē)排放影響PM2.5細(xì)顆粒物20%～30%。

對(duì)于中國(guó)的煉油企業(yè)而言，油品升級(jí)到GB 17930-2013（V）車(chē)用汽油標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)V）需要大量脫硫，而該過(guò)程最大的副作用就是大量烯烴加氫后飽和，汽油辛烷值損失可達(dá)25個(gè)單位。同時(shí)，油品升級(jí)必然帶來(lái)成本上升的壓力，煉廠裝置改造需要資金投入［1］，油品煉制過(guò)程中裝置的損耗及人力、物力、時(shí)間和技術(shù)的投入加大，造成煉油企業(yè)動(dòng)力不足。因此，現(xiàn)在汽油的升級(jí)明顯滯后于國(guó)家要求，與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的油品相比更是存在較大差距。在中國(guó)現(xiàn)有煉油裝置技術(shù)構(gòu)成的現(xiàn)狀下，汽油抗爆劑由于用量少，操作靈活，效果明顯，經(jīng)濟(jì)性好，已經(jīng)成為提高汽油辛烷值最為經(jīng)濟(jì)有效的重要手段［2］。

金屬類(lèi)抗爆劑雖然有較高的抗爆效率［3］，但燃燒后會(huì)生成金屬氧化物，殘留在汽缸燃燒室內(nèi)，不易排出。從而引起火花塞失靈，排氣閥壽命縮短，燃燒室增加積碳。本研究采用有機(jī)非金屬無(wú)灰類(lèi)汽油抗爆劑［4］，既避免金屬抗爆劑的缺點(diǎn)，還能夠提高油品辛烷值，促進(jìn)油品完全燃燒。

1　試驗(yàn)材料與方法

1.1主要試驗(yàn)材料

基礎(chǔ)汽油（中石油遼陽(yáng)石油化工公司，工業(yè)級(jí)），甲基叔丁基醚（黑龍江安瑞佳石油化工有限公司，工業(yè)級(jí)），組分1（茂名石油化工公司，工業(yè)級(jí)），組分2（金陵石油化工公司，工業(yè)級(jí)），組分3（鎮(zhèn)海石化總廠，工業(yè)級(jí)），組分4（高橋石化公司煉油廠，工業(yè)級(jí)），組分5（蘭州煉油化工總廠，工業(yè)級(jí)）。

1.2主要儀器

SKY2102-Ι汽油辛烷值測(cè)定機(jī)（研究法）（上海神開(kāi)石油儀器有限公司），SBSJ電子控溫電熱器（山東菏澤市生化儀器廠），HH-600數(shù)顯恒溫水箱（金壇市成輝儀器廠），GM06A電熱恒溫干燥箱（北京市永光明醫(yī)療儀器廠），ERASPEC中紅外汽油分析儀（美國(guó)培安公司）。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1車(chē)用汽油的配置

將一定比例的基礎(chǔ)油注入潔凈干燥的具塞試管中，再按順序以一定比例加入復(fù)合抗爆劑，混合，待用。

1.3.2復(fù)合抗爆劑單劑功能性

在基礎(chǔ)油中加入某種抗爆劑單劑，考察單劑在基礎(chǔ)油中的功能性指標(biāo)，確定單劑的加入量范圍。以一定比例按順序添加抗爆單劑，加熱攪拌，復(fù)配抗爆劑，將復(fù)合抗爆劑添加到基礎(chǔ)油中，考察其感受性［5］。

1.3.3車(chē)用汽油的抗爆性試驗(yàn)

將復(fù)合添加劑加入到基礎(chǔ)油中充分混合，根據(jù)GB/T 5487-1995標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法，測(cè)定汽油試樣的辛烷值（RON）。試驗(yàn)條件為：辛烷值測(cè)定機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速600 r/min，大氣壓力101 kPa，溫度22℃，冷卻液溫度100℃。

2　試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1國(guó)V車(chē)用汽油抗爆劑單劑加入量的考核及復(fù)配配比的確定

表1　功能性試驗(yàn)結(jié)果Tab.1　The result of functional test

通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化研究，確定該復(fù)合抗爆劑由有機(jī)無(wú)灰的多碳醇、烷基醚、羧酸酯等單劑KB1、KB2、KB3、KB4、KB5復(fù)配組成。通過(guò)功能性試驗(yàn)，考核復(fù)合抗爆劑各單劑的加入量情況如表1所示。

由表1數(shù)據(jù)得到，復(fù)合抗爆劑中KB1、KB2、KB3、KB4、KB5各單劑峰值分別為10%、8%、15%、6%、12%。其中KB1辛烷值很高，使調(diào)和油的辛烷值增加較大，且本身含氧量高，使汽油燃燒更加完全，不易生成積碳，排放清潔。KB2不僅具有良好的抗爆性，而且其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，可以改善其他抗爆劑的相溶性能。KB3與其他單劑復(fù)配產(chǎn)生明顯的調(diào)和正效應(yīng)，顯著增加基礎(chǔ)油的辛烷值。KB4的RON較高，自身有良好的低溫燃料相容性和發(fā)動(dòng)機(jī)性能，保證了復(fù)合抗爆劑在東北高寒地區(qū)使用的穩(wěn)定性。KB5含有改善燃燒過(guò)程的燃燒助劑，使燃燒更均勻，提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。

通過(guò)互配性試驗(yàn)、溶解性試驗(yàn)、性能指標(biāo)檢測(cè)試驗(yàn)，克服了調(diào)節(jié)劑復(fù)合所具有的較大互擾性和經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題，得到復(fù)合抗爆劑的最佳配比為（m/m，%）為KB1：KB2：KB3：KB4：KB5=12.2：9.8：24.3：15.6：38.1，能夠提高3.1個(gè)單位RON。

2.2國(guó)V車(chē)用汽油抗爆劑技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)

黑龍江省精細(xì)化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站對(duì)復(fù)合抗爆劑的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表2所示。

由表2國(guó)V車(chē)用汽油復(fù)合抗爆劑指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果得出，復(fù)合抗爆劑辛烷值為126.4，誘導(dǎo)期510 min，含硫、苯的化合物均未檢出。

表2　國(guó)V車(chē)用汽油復(fù)合抗爆劑檢測(cè)指標(biāo)Tab.2　The testing index of antiknock for the gasoline with motor vehicles(V)national standard

3　結(jié)論

第一，復(fù)合抗爆劑中各單劑KB1、KB2、KB3、KB4、KB5峰值分別為10%、8%、15%、6%、12%。

第二，抗爆劑的復(fù)配配比為（m/m，%）KB1：KB2：KB3：KB4：KB5=12.2：9.8：24.3：15.6：38.1。

［1］ 劉俊紅.汽油辛烷值添加劑TKC和汽油抗爆劑MMT實(shí)驗(yàn)室小試［J］.河北化工，2002，(05)：11-12.

［2］ 王璐璐，王吉林，齊邦峰.羧酸鋰汽油抗爆劑的制備及應(yīng)用［J］.石油學(xué)報(bào)（石油加工），2009，25(2)：202-206.

［3］許世海，熊云，劉曉.液體燃料的性質(zhì)及應(yīng)用［M］.北京：中國(guó)石化出版社，2010：260-262.

［4］ 王璐璐，齊邦峰，曹祖賓，等.含氧化合物對(duì)汽油抗爆性的影響［J］.遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，25(4)：17-19.

［5］ 張延玲.混合型抗爆劑在石腦油調(diào)和汽油中的應(yīng)用研究［J］.化學(xué)工程，2009，37(6)：74-78.

TE99

A

1674-8646（2016）01-0042-02

2015-11-29

唐詩(shī)洋（1986-），女，黑龍江哈爾濱人，碩士，助理研究員，主要從事節(jié)能技術(shù)研究。