摘 要:受到目前的經濟技術和工藝等局限,石油煉制工業中的油品在一次加工和二次加工以后仍然不能滿足市場上的普遍使用要求,這種時候就需要對油品進行調和以達到市場要求。本文主要介紹了汽柴油調和的目的和原理,以及該技術在國外的應用現狀。
關鍵詞:汽柴油調和;技術分析;應用現狀
從上世紀90年代以來,在深化節能、提高品質和強化環保方面石化工業都面臨著嚴峻的挑戰,石化行業的發展受到越來越多的限制,很多油品在一次加工和二次加工之后還存在著不能滿足市場要求以及不能滿足環境要求的狀況,因此,為了滿足市場以及環境需求,汽柴油調和技術誕生,所謂的汽柴油調和技術就是指在出廠前將兩種或者以上的制造出來的油品按照一定的比例進行混合并加入添加劑,使其能夠滿足客戶以及環境需求的一種技術,比如可以在石腦油脫去硫后,與高辛烷值進行混合,然后在混合成分中添加抗爆劑,最終調和出90#和93#的汽油。
1 進行汽柴油調和的目的
目前,大部分市場上的油品都是通過調和以后制成的。進行汽柴油調和的目的主要有三個:一是對不合格的油品進行調和以后,能夠提高油品的性能,使其符合客戶的要求標準,并且保證油品的質量;二是能夠提高油品的質量等級,最大限度上獲得社會效益和經濟效益;三是能夠最大程度上推動基礎油組分的使用,能夠增加產量[1]。
2 油品調和原理
油品調和的過程主要是讓基礎油組分之間能夠相互溶解以達到均質的目的,在油品中添加添加劑也是在組分之間的溶解過程。溶解過程主要是擴散的過程,擴散的過程主要有三種形式:分子、渦流以及主體對流擴散。
2.1 分子擴散
各組分分子間的運動會引起物質的相互擴散和傳遞,這種擴散主要是在不同的物質分子之間所進行的。
2.2 渦流擴散
在運用泵循環調和和機械攪拌調和時,機械能夠將其傳遞給液體組分,讓其高速流動,這會與低速流動的組分產生一個剪切作用,進而出現旋渦,這種旋渦會使范圍內的液體組分出現對流擴散的現象,但是這種現象只能夠在局部產生。
2.3 主體對流擴散
需要進行調和的所有組分通過強制對流或者自然對流引起的物質之間的傳遞,這種擴散是在整體內進行的。
3 汽柴油生產方法和調和原料
首先要將原油中的水以及油等物質除去,進而人們可對其實施常壓蒸餾操作,將能夠達到標準的汽與柴油分割出來做為餾分,通常人們將其稱為直溜溜分,石腦油、常二線柴油等均屬于直溜溜分;之后將前一個步驟中產生的常壓和減壓重油作為原料,采用延遲焦化、加氫裂化、催化裂化以及熱裂化等方式進行二次加工,把沸點高的餾分裂解成為適合用作燃料的分子較低的烴,經過分餾后能夠使得汽柴油的焦化裂化、催化裂化以及熱裂化組分。如果這其中產生了具有高辛的烷值汽油,就還要運用烷基化和催化重整的方法來制造輕烷基化油和重整汽油組分;將上述兩個步驟中產生的餾分油和直流餾分油再運用脫蠟、脫硫醇、加氫制精、電化學精制等方法去除油分中的有害物質,進一步提升油品的質量;最后一個步驟是根據對不同的汽柴油的要求不同,對上述所生產的餾分油進行組分,按照每種油分所需要的用量進行預定比例的調和并且添加添加劑,這樣就會得到適合國家標準、適合客戶要求以及環境要求的汽柴油[2]。
由上述方法可以知道,煉油廠也是先進性組分的生產,進而將各種組分進行調和,實現成品油的制造。目前,國內用于制造汽柴油的原料有十幾種,比如凝析油、輕質石腦油、直餾汽油就是調制汽油的幾種重要原料;C8C15、重芳烴、200#以上的溶劑油、焦化蠟油、蠟油、重柴油等則是柴油的常用調制原料[3]。在實際操作中,一般是在運用上述原料經過精制穩定、除臭、除色處理之后再加入添加劑,經質檢以后,符合國家標準的即可出售。
4 油品調和的方法
4.1 管道調和
這種調和方式也叫作連續調和,是把組分油和添加劑按照不同的調和比例加入到管道中,通過液體混合或者是運用混合器將液體切割成很薄的片,能夠使分子盡快混合在一起,之后通過輸送管道進行裝船和裝車。這種調和方法分為全自動調和、半自動調和和手動調和等方式。
4.2 罐式調和
這種調和方式也叫作間歇式調和或者批量調和,主要是指將添加劑和各組分按照提前預定的比例泵入到調和罐中,在調和罐內形成油品,經過一系列檢驗之后,將能夠滿足指標的油品裝船或者裝車。罐式調和根據調和的條件不同,可以采用不同的設備進行調和,比如攪拌調和、噴嘴調和和循環調和。
5 國外汽柴油調和技術的發展狀況
在國外,是在上個世紀90年代開始進行自動調和工藝的研究,很多工業發達的國家運用了這種調和技術,并且獲得了很大的經濟和社會效益。比如,英國BP公司于1994年在法國的Lavera煉油廠中就運用了這種調和技術,運用紅外線分析儀檢測了3中成品油以及16中組分油的鎦程、蒸氣壓、密度、馬達法辛烷值以及RON,通過DCS系統將這些數據傳送給多遠控制軟件,進而對油品進行優化,這樣做的結果是每年的經濟效益增加了2,000,000美元。韓國SK公司幾乎所有的煉油廠都安裝了紅外線分析儀,運用APC系統對裝置進行實時的控制,使得SK公司通過APC系統獲得了巨額利潤。
6 結語
汽柴油調和技術是煉油行業中不可缺少的一項技術,它的發展能夠讓油品滿足市場和環境的要求,使其適應國家相關的標準,對改善生態環境也具有十分重要的意義。目前國內外都很重視這項技術的研發和使用,汽柴油技術的改進,能夠進一步挖掘經濟效益,并且有利于經濟發展的同時,不破壞生態,有利于環境的保護。
參考文獻:
[1]黃中偉,張更生,蔡贊.新型柴油調和組分生產技術和應用進展[J].企業技術開發,2014,03(02):67.
[2]劉雨聰.基于近紅外光譜與拉曼光譜的生物柴油調和比檢測[D].浙江大學,2015.
[3]張富強.汽柴油調和技術的應用現狀分析[J].中國石油和化工標準與質量,2013,14(11):59.
作者簡介:徐建宏(1990),男,甘肅鎮原縣人,畢業于長江大學油氣儲運工程專業,研究方向:汽柴油調和。