汽油調和是保障油品質量和增加效益的重要途徑

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汽油調和是煉油廠油品生產的最末環節，也是煉廠效益的源泉。煉油廠根據生產裝置不同，可生產催化裂化汽油、重整汽油、烷基化油、直餾汽油、異構化汽油等組分油。煉廠通常以不同辛烷值組分、MTBE、抗爆劑、抗氧劑等功能劑進行調和生產成品汽油。

全球煉化行業迫於不斷惡化的空氣質量和石化燃料尾氣對環境的污染，不斷提高汽油質量標準，煉化企業生產高標號的清潔汽油、減少環境污染是一項十分緊迫的任務。如何實現在滿足汽油質量標準的前提下，做好汽油調和，增加煉廠的經濟效益是煉化行業長久關注的一個課題。汽油調和技術作為一門應用技術，能夠很好的解決這一問題。汽油調和技術可以：

1）充分利用原料，合理使用組分，增加產品品種及數量，滿足市場需求；

2）改善油品性質，提高產品質量等級，增加煉油效益；

3）防止質量不足和質量過剩。

一、汽油調和原料組分

眾多煉廠都建有在線調和系統，將催化汽油與重整汽油、烷基化油、異構化汽油、MTBE和添加劑按一定比例進行調和生產出不同規格的汽油產品。此外，直餾汽油、焦化汽油、熱裂解汽油、芳烴等通常也作為汽油調合組分。

1、催化裂化汽油

催化裂化汽油為商品汽油的主要組分，在商品汽油中的含量達70%以上。催化裂化汽油烯烴含量、硫含量達不到指標，辛烷值不夠高。為降低催化裂化汽油的硫含量，可採用選擇性加氫技術，加氫後滿足國IV標準硫含量的汽油辛烷值下降0.5~2個單位，要滿足國V硫含量指標辛烷值還要再下降1個單位。第六階段《車用汽油》徵求意見稿中降低了車用汽油（VI）的烯烴含量，其體積分數由原來的不大於 24%分別修訂為不大於 18%（VIA 階段）和 15%（VIB 階段）。這一變化一方面限制了催化裂化汽油在汽油調合中所佔的比例，另一方面其辛烷值還要進一步降低。催化裂化汽油的RON一般在90~93之間。

2、重整汽油

重整汽油在我國汽油構成中所佔比例約為10%，其RON可達100以上。催化重整主要是提高汽油中的芳烴和異構烷烴的量來提高汽油辛烷值，其中芳烴對提高辛烷值的貢獻更大，通過重整來提高汽油辛烷值的不利方面是芳烴含量及苯含量升高。第六階段《車用汽油》徵求意見稿中降低了車用汽油（Ⅵ）的苯含量，其體積分數由不大於 1.0%修訂為不大於 0.8%。因此，需要通過芳烴抽提控制苯含量，將造成汽油調和RON的缺失。

3、烷基化油

烷基化汽油是用LPG中的異丁烷和1-丁烯、2-丁烯、異丁烯反應生成異辛烷，所以烷基化汽油的主要組分是異辛烷，具有如下優點：

1）辛烷值高，其RON可達96，MON可達94，是清潔汽油理想的高辛烷值調合組分；

2）不含烯烴、芳烴，硫含量低，在汽油調和中通過稀釋作用降低汽油中的烯烴、芳烴、硫含量，使之達到標準要求；

3）蒸氣壓較低，為輕質汽油在汽油調和中的應用留有了空間；

4）密度低，為芳烴在汽油調和中的應用留有了空間。

但烷基化油在作為汽油調合組分時需要繳納消費稅，因其密度不同所繳納的消費稅不同，繳稅額高於2100元/噸，造成經濟上不划算。

4、異構化汽油

異構化是提高汽油辛烷值最便宜的方法之一，可使輕直餾石腦油C5、C6中的直鏈烷烴轉化為支鏈烷烴，從而提高汽油辛烷值10%~22%。異構化汽油的RON在83~85之間。

5、MTBE

MTBERON為117，MON為102，是高辛烷值調合組分，含氧量較高，在汽油調合中一般的加入量在10%左右。不同的汽油組分對MTBE的感受性不同，提高辛烷值的幅度也不相同。在RON90左右的汽油中，添加10%的MTBE可提高辛烷值2.5~3個單位。在汽油調合預案中，一般以115~117乘以MTBE加入量的體積比例來計算辛烷值。MTBE在調和汽油時也需繳納消費稅，消費稅高達2000元/噸以上。

6、芳烴

芳烴分為輕芳烴、重芳烴。輕芳烴是指苯環連接短碳鏈的烷烴或烯烴，分子量小於二甲苯的混合芳烴。重芳烴是指分子量大於二甲苯的混合芳烴，碳原子數在九個以上。汽油調合用芳烴，一般以三甲苯為主。密度0.88g/cm3左右，餾程130~195℃，RON在100~115之間。芳烴在汽油調合中可以提高汽油辛烷值，補充汽油後餾分，增加汽油抗燒性。芳烴價格低於汽油，還可以降低生產成本。其缺點是密度過大，在汽油中的調合比例一般小於10%。第六階段《車用汽油》徵求意見稿中降低了車用汽油（Ⅵ）的芳烴含量，其體積分數由原來的不大於 40%修訂為不大於 35%。因此，汽油調合時加入過多的芳烴，將影響油品質量。

汽油調和用芳烴的重要技術指標有硫含量、萘含量、二烯烴含量、氯含量和苯含量，因此使用前應對上述指標進行檢測。

二、汽油調和計算

汽油調和計算，就是汽油調合質量指標數值的估算，在制訂汽油調合預案和方案時離不開調和計算。調和計算也用於核算調合成本和調合利潤。

1、可加性質量指標的調和比的計算

汽油的硫含量、膠質、密度、餾程、烯烴含量、芳烴含量、MTBE中的甲醇含量，都是可加性質量指標（又稱線性指標，線性調合）都可以用公式計算控制。

GA=（X－XB）/(X－XA)×100%

GB=100%－GA

GA=調合油中A種組分的體積含量；

GB=調合油中B種組分的體積含量；

X=調合油中有關規定的（或標準的）指標數值；

XA=調合油中的A種油的有關數值；

XB=調合油中的B種油的有關數值。

2、辛烷值估算

1）按可加性原則近似計算混合油辛烷值

若按可加性原則計算混合油的辛烷值，與實際所得的辛烷值有誤差，高辛烷值組分在調和汽油中的比例越大，誤差越大。同一組分與不同的基礎組分調和時，可表現出不同的調和效應。組分調和辛烷值小於其單獨存在時的實測辛烷值時即為負調和效應，反之為正調和效應。

一般來說，烷基化油與FCC汽油的調和負效應非常明顯。高辛烷值的烷基化油與FCC汽油調和，調和後的汽油辛烷值增幅不理想。實踐和研究證明，使用高辛烷值的烷基化汽油提高FCC汽油的辛烷值，特別是馬達法辛烷值是根本不可能的。當烷基化油與催化FCC汽油雙組份調和時，烷基化汽油佔20%時，RON的加權平均值比實測值要低2個單位以上，MON的加權平均值比實測值要低3個單位以上。多組分調和有利於抑制烷基化組分調和辛烷值的負效應，多組分應大於4組分。

MTBE不但具有很高的辛烷值而且在催化裂化汽油中有很好的調合效應，其調合辛烷值高於其凈辛烷值。

汽油調和時各組分間到底是正效應還是負效應，需要通過大量實踐來確定。汽油調和計算離不開基礎數據的準確性，了解和化驗檢測指標，是計算數據準確性的保證。汽油調和計算，只為汽油調和服務，數據具有偏差性，具體的質量指標應以檢測數據為準。

2）調和因素法

計算公式為

N=[Va（cNa）+Vb（Nb）]/100

N——混合汽油的辛烷值；

Na，Nb——基礎組分的辛烷值；

Va，Vb——基礎組分體積百分數；

c——調和因數。

不同組分間的調和因數可查相關工具書的圖、表獲得。

3、雷德蒸汽壓計算

汽油的雷德蒸汽壓可用三種方法計算。一是相對分子質量法，需要的參數有混合產品的總摩爾數、要求產品規格蒸汽壓、各混合組分的摩爾數，各混合組份的蒸汽壓；更多油品資訊油品信息調油技術請關注公眾號油品圈。二是雪夫隆法，該法將雷德蒸汽壓換算為蒸汽壓調和指數，然後按加和規律進行計算。三是相互作用法，由DuPont公司開發。

三、常用汽油調合方案

各大煉廠目前採用的常見調油方案見表1。但並不完全按照下表執行，有時也用芳烴、直餾汽油等進行調和，具體要根據整個煉廠的物料平衡和經濟效益進行核算。

表1 各大煉廠目前的常用調油方案

現有調油方案中重整汽油、烷基化油和MTBE作為高辛烷值組分，添加量較高。雖然它們在作為汽油調合組分時具有種種優點，但烷基化油和MTBE在作為汽油調合組分時需要繳納消費稅，用它們來調和汽油經濟性較差。直接出售烷基化油和MTBE不需要繳納消費稅，烷基化油的出廠價在4700~5000元/噸之間，MTBE的出廠價在4700~5100元/噸之間。國IV、國V汽油的出廠價格見表2。對比烷基化油、MTBE和汽油出廠價，可以看出不計算消費稅的烷基化油、MTBE與汽油的出廠價相差無幾。若再將消費稅計入，添加的烷基化油和MTBE越多，調合汽油的成本其實是越高的。因此，煉廠可考慮將烷基化油、MTBE單獨銷售，轉而尋找效果更好且添加成本低的添加劑來進行汽油調和。

四、汽油調和增效方案

現有調油方案的機動性和經濟性較差，煉廠都在尋求既能滿足國家標準又能增效的添加劑。我們在此介紹一種更加靈活、經濟效果更佳的調油方案，即使用汽油辛烷值促進劑T1110部分或完全取代高成本的烷基化油和MTBE。

1、T1110簡介

對甲醯胺基苯基烷基醚T1110是一種有機無灰類添加劑，熔點低、不結晶、不易蒸發損失，產品標準已被頒布為中國標準化協會標準。經過國內外行業查詢，尚無達到T1110性能的同類產品，T1110已申請國家發明專利。T1110在滿足煉化公司彌補汽油RON缺陷的同時，還有利於降低裝置操作的苛刻程度。從而降低生產過程的能耗，減少CO2排放，實現降本增效和創建裝置環境友好。

T1110RON為228，MON為219，抗爆效率是MTBE、烷基化油的10倍或以上。一般在汽油中添加1%的T1110，RON可提升2~5個單位。

在衛生部認定的化學品毒性鑒定機構所做的毒性檢測結果顯示：雌雄小鼠急性經口LD50值分別為681和926mg/kg b.wt，雌雄大鼠急性經皮LD50值均大於2000mg/kg b.wt，T1110屬於低毒級，無刺激性。在陝西省石油產品質量監督檢驗站對加入1% T1110前後的汽油按GB 17930-2013《車用汽油》標準做了全分析試驗，結果顯示：除RON升高外，其他指標無不良變化。在西安汽車產品質量監督檢驗站所做的動力性、經濟性和排放特性檢驗，結果顯示：添加1%T1110後有效燃料消耗率平均下降1.63%；CO排放量下降31%，HC排放量下降46%。

2、使用T1110的調油方案及經濟效益分析

1）使用T1110的調油方案

使用汽油辛烷值促進劑T1110的汽油調合新方案見表3。表中T1110的加量均為外加質量比。

由表3可見，使用T1110的調油方案，重整汽油、烷基化油、MTBE的添加量都明顯降低。這一方案在保證調合汽油的辛烷值滿足國家標準的同時，可使調合汽油中的苯含量、芳烴含量降低，經濟效益提高。

2）經濟效益分析

按添加10%MTBE提高RON2~3個單位，MTBE單價為6952元/噸（均價4900元加消費稅約2052元）計，則單位RON提升成本為82~122元。烷基化油的RON比MTBE還要低，其單位RON提升成本更高。按添加1%T1110提高RON2~3個單位，T1110單價為21500元/噸計，則單位RON提升成本為56~85元。

某煉廠針對現有調油方案經濟性差的問題，應用了汽油調和增效方案，具體情況見表4。

由表4可見，使用調和增效方案與原方案相比經濟效益有所提高，92#汽油可增加收入314元/噸，95#汽油可增加收入216元/噸。

五、小結

汽油調和技術作為一門應用技術，對煉廠的經濟效益具有舉足輕重的作用。以往各煉廠採用催化汽油與重整汽油、烷基化油、MTBE等高辛烷值組分調和的方案得到合格的產品，調油的靈活性較差、經濟效益也不理想。因此，採用性能優良的有機無灰類添加劑是汽油調和的重要措施。尤其是在更加註重環保的今天，對汽油中的芳烴、烯烴和苯含量的限制越來越嚴格，尋求一種能顯著提高汽油辛烷值，不弱化汽油理化指標，且能增加經濟效益的增效方案具有重要的現實意義。

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