辛烷值是車用汽油最重要的質(zhì)量指標(biāo),它綜合反映一個國家煉油工業(yè)水平和車輛設(shè)計水平,采用抗爆劑是提高車用汽油辛烷值的重要手段。添加汽油抗爆劑可提高汽油的抗爆性能,即車用無鉛汽油國家標(biāo)準(zhǔn)《GB17930-20061》的研究法辛烷值和抗爆指數(shù),是生產(chǎn)高標(biāo)號汽油的主要手段。
一鵬能源帶您了解汽油抗爆劑根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)可分為不同種類,常見的主要有:醇類、醚類、金屬類、胺類、脂類和復(fù)配類。按應(yīng)用特性又可分為金屬有灰和有機(jī)無灰型。
醇類抗爆劑由于和汽油的互溶性較差、氧含量大和國標(biāo)限制等原因,很少應(yīng)用于汽油的調(diào)合生產(chǎn);
醚類抗爆劑的應(yīng)用較為普及,MTBE(甲基叔丁基醚)為其主要代表,但受限于氧含量過高和熱值較低,在汽油中的摻兌量通常不超過10%。MTBE在國內(nèi)多數(shù)煉廠具有生產(chǎn);
金屬類抗爆劑常見的主要有四乙基鉛、二茂鐵、MMT(甲基環(huán)戊二烯三羰基錳)或CMT,由于在發(fā)動機(jī)內(nèi)部會產(chǎn)生金屬沉積物,導(dǎo)致汽缸磨損、火花塞點(diǎn)火不良、氧傳感器和三元催化器中毒等嚴(yán)重故障,已被禁止或限制。其中四乙基鉛和二茂鐵的添加列為國標(biāo)明確禁止,錳系抗爆劑則被加以嚴(yán)格限制使用(檢出限量低于0.018g/L)。市場上容易見到的主要是錳系抗爆劑,亦有少量二茂鐵抗爆劑。其中,MMT的供貨商主要為美國乙基公司;
胺類抗爆劑則堿性較強(qiáng),容易產(chǎn)生腐蝕,同時由于價格較高,較少有市場應(yīng)用;
脂類抗爆劑單獨(dú)使用抗爆效率較低,多作為抗爆劑組分復(fù)配使用。
復(fù)配類抗爆劑系采用不同高辛烷值物質(zhì)復(fù)配,形成良性協(xié)同效應(yīng)的復(fù)合抗爆劑產(chǎn)品??贡茌^金屬抗爆劑弱,但比其他幾類抗爆劑更強(qiáng),添加量不受限制,且不對其他質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)生負(fù)效應(yīng),為各類抗爆劑中最具前景的新型抗爆劑。典型代表為北京石油化工學(xué)院開發(fā)的F2-1非金屬無灰抗爆劑。
化學(xué)名稱:甲基環(huán)戊二烯三羰基錳化學(xué)分子式:C9H7Mn(CO)3存在形態(tài):液態(tài)
理化性質(zhì)
表1 HS--3098典型理化性質(zhì)
特性 單位 典型數(shù)據(jù)
形態(tài) 橙色液體
錳含量 重量% 24.4
密度@20℃ 克/毫升 ≥1.36
凝固點(diǎn)(初始) ℃ -1
閃點(diǎn)(閉口) ℃ 94
溶解度 汽油 可混溶
甲苯 可混溶
水,20℃ 5ppm
甘油 5%
成份組成
(重量%) MMT >98%
石油溶劑 <2%
表2 HS--3062典型理化性質(zhì)
特性 單位 典型數(shù)據(jù)
形態(tài) 橙色液體
錳含量 重量% 15.1
密度@20℃ 克/毫升 ≥1.10
凝固點(diǎn)(初始) ℃ -30
閃點(diǎn) (閉口) ℃ 50
成份組成
(重量%)
MMT >62%
輕質(zhì)溶劑油 0-40%
重質(zhì)溶劑油 0-40%
其它芳香烴 0-40%
作用機(jī)理
作用機(jī)理與四乙基鉛相似,即在燃燒條件下分解為活性氧化錳的微粒,由于其表面的作用,破壞汽車發(fā)動機(jī)中已生成的過氧化物,導(dǎo)致焰前反應(yīng)中過氧化物的濃度降低,同時有選擇的中斷一部分鏈反應(yīng),從而阻礙自動著火,減緩了釋出能量的速度,使燃料的抗爆性提高。
其中,液態(tài)產(chǎn)品中加入了一定助劑,能有效防止抗爆主劑的分解凝聚;同時,助劑能在汽油燃燒后將抗爆主劑燃燒產(chǎn)生的金屬氧化物導(dǎo)出機(jī)外和促進(jìn)汽油燃燒完全,減少尾氣污染物排放量,減少燃燒室積炭,提高產(chǎn)品綜合使用性能。
性能特點(diǎn)
提高汽油辛烷值
在汽油中加入萬分之一MMT,錳含量不超過18mg/L,可提高汽油辛烷值2~3個單位。
提高汽車動力性、降低油耗
經(jīng)交通部汽車運(yùn)輸行業(yè)能源利用監(jiān)測中心發(fā)動機(jī)架試驗(yàn)表明:加有MMT的90#無鉛汽油與不含MMT的90#無鉛汽油相比,發(fā)動機(jī)動力性能提高而油耗降低。
與MTBE及乙醇等含氧組份良好的配合性
MMT與MTBE、乙醇在辛烷值改進(jìn)上具有較好的加合性,這為生產(chǎn)高標(biāo)號汽油提供了方便。即可滿足較高的辛烷值,又可避免因過量使用MTBE造成汽車動力性能下降過多,且可滿足“氧含量不大于2.7%”的國家標(biāo)準(zhǔn)。
減少汽車尾氣中污染物排放
加有MMT的90#無鉛汽油與不加劑的90#無鉛汽油相比發(fā)動機(jī)尾氣中CO下降17.7%,HC下降18.2%。
對汽車廢氣催化轉(zhuǎn)化器有改善作用
磷是公認(rèn)的催化器毒素,MMT燃燒時可清除磷并減少催化器上的沉積物,因此使用MMT的燃料能延長催化劑的壽命,使催化劑保持高的轉(zhuǎn)化率,從而更有效地轉(zhuǎn)化有害氣體,減少污染物排放。
改善煉油操作
● 降低重整裝置操作的苛刻度
● 降低汽油中的芳烴含量
● 降低汽油中的烯烴含量
● 減少原油的需要量
增加油品調(diào)合的靈活性
可通過合理地使用MMT、MTBE、重整汽油、催化汽油及直餾汽油來調(diào)出各種規(guī)格的汽油產(chǎn)品。
使用方法
(1)MMT的稀釋:對于高濃度的MMT應(yīng)先稀釋后再加入汽油中,將MMT與特制助劑同時加入溶劑中(如甲苯、混合二甲苯、乙醇、溶劑油、汽油等),在N2保護(hù)下,攪拌30分鐘充分溶解,配成MMT溶液,然后按比例將配制的溶液調(diào)入汽油中。
(2)低濃度MMT產(chǎn)品可直接按比例調(diào)入汽油中。
( 3)MMT產(chǎn)品的加入量:
產(chǎn)品型號 產(chǎn)品中錳含量 每噸汽油中加入量 每升汽油中加入量
HS—3098 24.4% 102g 0.074g
HS—3062 15.1% 165g 0.119g