高效汽油辛烷值促进剂SHD-T的性能评测.doc

高效汽油辛烷值促进剂SHD-T的性能评测 成西涛1,2，唐璇3，李稳宏1，张存社2，黄方方 2，白燕 2(1. 西北大学化工学院 陕西 西安 710069；2. 陕西省石油化工研究设计院 陕西 西安710054；3. 西安石油大学化学化工学院 陕西 西安710065)摘要：介绍了高效汽油辛烷值促进剂SHD-T的主要组分及产品指标，以陕西某大型炼油厂基础油作为空白油样，加入2%的SHD-T进行调和，可使得催化裂化、重整汽油和调配油的研究法辛烷值(RON)分别提高5.0、4.1和4.8个单位，可有效提高汽油的氧化安定性和汽油机的动力特性且对油品的其它理化指标无影响；添加SHD-T调和后的汽油可完全满足GB 17930-2011车用汽油等标准的要求，与市售93#汽油相比，汽油机排放尾气中的CO、碳氢化合物可平均下降6.2%、18.6%。关键词：汽油；辛烷值；促进剂；性能评测中图分类号：TE 626 文献标志码： B现代汽车工业为了获得更高的机械效率，不断地提高发动机的压缩比，而低辛烷值的汽油在高压缩比条件下极易产生爆震。爆震的危害很大，普通的爆震可使发动机功率及热效率降低、加重积碳导致发动机运转不稳定，造成排放不合格；强烈爆震会使金属变软、熔化或烧损，因此需用更高辛烷值的汽油来避免爆震的产生1,2。提升汽油辛烷值的方法，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促进剂（俗称抗爆剂）等添加剂3。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，所以辛烷值促进剂受到了炼油厂家的青睐。SHD-T是陕西省石油化工研究设计院开发的开发的一种有机无灰类高效汽油辛烷值促进剂，经西北及山东炼油厂试用表明：该品具有无毒、无污染、无特殊异味、添加成本低、添加量小、添加工艺简单等优点，可显著提高汽油的辛烷值。添加后汽油完全满足车用汽油（GB17930-2011）和轻型汽车污染物排放限值及测量方法（GB18352.3-2005）标准要求4,5。1 SHD-T的组成及指标SHD-T的主要组成为：辛烷值促进剂、清净剂、助燃剂、润滑剂及抗氧剂等。其中增效剂是以酚、醇等物质反应合成而成，并添加了清净剂、抗氧剂等其它组分，能优化油品的理化性能和燃烧性能，不含甲缩醛、N-甲基苯胺、碳酸二甲酯、醋酸仲丁酯等物质，不含锰、铁、铅等金属元素。SHD-T在常温下为浅黄色至琥珀色透明液体，密度0.97g/cm3（20），凝点小于-20，沸点193-200，收稿日期：通讯联系人：成西涛，男，陕西蓝田人，在读博士，工程师，主要从事精细化学品的合成及应用研究， E-mail：，电话氧含量小于0.5%，可与汽油互溶。2 测试方法空白油样取自陕西某大型炼油厂催化裂化和重整工段，根据厂家使用的调油配比进行调配。辛烷值检测采用Waukesha公司的CFR-F2U辛烷值机，试验方法GB/T 5487-19956。油品全分析根据GB 17930-2011标准中要求的方法进行测试。台架试验发动机采用日本三菱公司4G15S，测功机采用洛阳南峰机械厂CW100，油耗计采用上海内燃机研究所FCM，废气分析仪采用AVL公司AVL4000L型。3 性能评价3.1 SHD-T对汽油辛烷值的影响辛烷值是车用汽油的重要指标，常用汽油标号表示。因实验方法不同，又分为研究法辛烷值(RON)和马达法辛烷值(MON)，我国车用汽油的标号采用研究法测定。向催化裂化汽油、重整汽油及调配后汽油中分别加入质量比为2%的SHD-T，分别测定加入前后的RON，结果见表1。表1 SHD-T对汽油辛烷值的影响Table 1 The effect of SHD-T on octane number油品RON空白添加1%添加2%RON添加1%添加2%催化裂化3.05.0重整汽油95.397.8调配油88.491.2从表1可看出SHD-T对炼厂的中高辛烷值油品均有良好的感受性，RON提升效果明显。3.2 与目前使用辛烷值促进剂的配伍性目前炼厂在成品油调油过程中，一般都会加入一定量的甲基环戊二烯三羰基锰7,8（MMT）和甲基叔丁基醚（MTBE）9,10，但受锰含量及氧含量的限制，加量有限，辛烷值提升幅度较小11。向及调配后汽油中分别加入1%和2%的SHD-T，研究了辛烷值的变化，评测了SHD-T的适用性，结果见表2。表2结果表明：SHD-T与MMT和MTBE的配伍性能良好，分别添加1%、2%，辛烷值提高2.8和4.9。表2 SHD-T的配伍性Table 2 The Compatibility of SHD-T油品空白MMT+MTBEMMT+MTBE+1% SHD-TMMT+MTBE+2% SHD-TRON88.490.3 添加后汽油综合性能考察在市售93#汽油中加入2%的SHD-T，按照GB 17930-2011质量指标要求对油品进行全项分析，与空白汽油进行对比。试验结果见表3。表3 SHD-T对汽油指标的影响Table 3 The effect of SHD-T on index of gasoline检测项目质量指标实测值93#+SHD-T检验方法抗爆性研究法辛烷值(RON) 9393.397.5GB/T 5487抗爆指数(RON+MON/)2 8888.192.1GB/T 503、GB/T 5487馏程10% 蒸发温度/50% 蒸发温度/90%蒸发温度/终馏点/残留量（V/V）/ %70120190205265.3101.4170.9196.70.565.0101.5160.0186.50.4GB/T 6536溶剂洗胶质含量/ mg/100mL5.02.02.0GB/T 8019诱导期/ min4809601490GB/T 8018硫含量%（质量分数）0.0150.0050.005GB/T 380、SH/T 0253、芳烃含量V/V(%) 4025.825.8GB/T 11132、SH/T 0741烯烃含量V/V(%) 3018.518.5GB/T 11132、SH/T 0741博士试验通过通过通过SH/T 0174硫醇硫含量%（质量分数）0.0010.00080.0008GB/T 1792水溶性酸碱无无无GB/T 259机械杂质及水分无无无目测苯含量V/V(%) 1.01.01.0SH/T 0693、SH/T 0713锰含量/g/L 0.0160.010未检出GB/T 8020氧含量，质量分数（%） 2.70.030.06SH/T 0663铜片腐蚀（50，3h）级11a(淡橙色)1a(淡橙色)GB/T 5096从表3可看出：在成品油中加入SHD-T，辛烷值明显升高，汽油90%蒸发和终馏点温度远低于标准值表明汽油可完全蒸发和燃烧，节油、对机件无磨损；汽油的诱导期1490远大于标准值的480，表明的安定性好，在储存中不易生成胶质和过氧化物。而油品的其它理化指标均无明显变化，满足国家汽油标准要求。3.4 添加后汽油的动力、经济性和排放特性为了考察SHD-T的经济及环境特性，以市售93#汽油为空白样，经西安汽车产品质量监督检验站对添加2%高效汽油辛烷值促进剂SHD-T的油样进行了台架试验评测，结果分别见图1、图2和表4。图1 有效扭矩对比 图2 有效功率对比Figure 1 The contrast of Effective torque Figure 2 The contrast of Effective power表4 污染物排放测试数据Table 4 The datasheet of pollutant emission项目CO /%HC /ppm怠速93#汽油0.46120添加SHD-T油样0.44113高怠速93#汽油0.6583添加SHD-T油样0.6170图3 燃油消耗对比Figure 3 The contrast of fuel consumption 从图1、图2、图3及表4发动机外特性实验结果可以看出，在市售93#燃油中加入SHD-T，与燃用93#汽油相比，有效功率增大1.7%；有效燃料消耗率平均下降2.14%；在怠速（900r/min）工况下CO排放下降4.3%，HC排放下降5.8%；高怠速（2000r/min）工况下，CO排放下降6.2%，HC排放下降18.6%，结果表明高效辛烷值促进剂SHD-T具有良好的动力经济性。4 结语随着我国工业的快速发展，对车用汽油的质量也提出了更高的要求。在我国现有炼油装置技术构成的现状下，添加辛烷值促进剂成为提高汽油辛烷值较为经济有效的方法。高效汽油辛烷值SHD-T可有效提高汽油辛烷值、降低CO及CH排放，其它理化性能均无明显变化，满足国家标准要求。参考文献：1 schreck K M, Hillmyer M A. 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