一、產品前言
十六烷值(Cetane Number,CN)是用來衡量柴油抗爆性能的一項重要指標,是柴油五大重要屬性之一。為保護人類賴以生存的大氣環境,實現社會可持續性發展戰略,對柴油機廢氣排放提出了嚴格要求 。高十六烷值的柴油有害物排放明顯要低于低十六烷值的柴油 。
商品柴油隨著十六烷值較低的催化裂化柴油的調和比例不斷增加以及原油質量的不穩定,柴油的十六烷值具有降低的趨勢?,F行的柴油標準對柴油十六烷值卻提出了更高的要求。美國規定柴油的十六烷值不小于50,日本規定不小于50,歐洲規定不小于51;我國柴油標準規定車用柴油十六烷值不低于49。由于我國的原油都是石蠟基原油,所產直餾柴油十六烷值一般都在50~70 ,生產的輕柴油十六烷值不存在任何問題,但是中間基原油生產的直餾柴油,特別是重油催化裂化柴油, 十六烷值很低,只有30~40。隨著我國重油催化加工規模的不斷擴大,催化柴油的比例不斷增加, 勢必導致整體柴油十六烷值的下降 。因此,提高柴油十六烷值是迫切需要解決的問題。
提高十六烷值有以下3種方法:
(1) 低十六烷值的柴油與直餾柴油調配使用,但直餾柴油的產量有限;
(2) 用溶劑抽提和加氫的方法可提高柴油的十六烷值,但耗資巨大,成本較高;
(3) 添加十六烷值改進劑,具有成本低、工藝簡單的優點。
在柴油中加入十六烷值改進劑,是提高柴油十六烷值從而解決以上問題的經濟有效和簡便的方法。因此,新型柴油十六烷值改進劑的研制是一個具有重要意義。
HZHX-2018型柴油十六烷值改進劑是東營華致化學新材料有限公司與石油大學等高校積極展開聯合研究,本著轉化、汲取、優勢互補的原則;充分發揮石油大學的學術研究水平高、對各類十六烷值添加劑研究廣等優勢,研究了其他含氮類如:(硝基烯烴類、亞硝酸酯類、疊氮化合物類、重氮化合物類等)、含氧類、金屬有機化合物類等;最終研究并確定出我公司目前新型環保高效柴油十六烷值改進劑(本品屬含氧類的復合劑),該產品能顯著提高柴油十六烷值,具有良好的經濟效益,查看相關文獻國外已有比較廣泛應用,產品質量穩定。
二、應用HZHX-2018型柴油十六烷值改進劑的意義
盡管采用硝酸酯類十六烷值改進劑能夠很好的提高柴油的十六烷值,但這樣就會產生相對較高的NOx排放,這些NOx與烴類在光照作用下發生光化學反應,產生光化學煙霧,造成環境污染。而HZHX-2018型柴油十六烷值僅由C、H、O三種元素組成,它自身燃燒產物僅為CO2 和H2O。在提高十六烷值的同時可以促進柴油燃燒,降低顆粒物排放,符合環境友好產品的要求和發展趨勢 。未來柴油將向高十六烷值、低密度、低芳烴含量和低硫含量方向發展。而HZHX-2018型柴油十六烷值正符合這一大趨勢。
三、HZHX-2018型柴油十六烷值理化指標及感受性
3.1 理化指標
項目
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產品指標
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檢測方法
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外觀
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無色至淡黃色透明液體
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目測
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溶解性(柴油)
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互溶
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目測
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密度20℃,g/cm3
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0.75~1.05
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GB/T1884-2000
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水分、%
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≯0.5
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GB/T6283-2008
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閃 點(閉口),℃
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≥12
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GB/T5208-2008
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硝酸酯類
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無
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GB19147-2016附錄B
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3.2 HZHX-2018型柴油十六烷值改進劑的感受性
相同的柴油十六烷值改進劑以相同的比例加入到結構組成不同的柴油中,其對柴油的十六烷值改進效果是不一樣的,這就是所謂的柴油對十六烷值改進劑的感受性問題。以下表為例。
圖2
煉廠名稱
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十六烷值基礎值
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十六烷值改進劑添加量(質量分數)
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十六烷值增加值
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茂名
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42.3
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0.1%
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3.9
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武漢
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40.6
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0.1%
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4.6
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燕山
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44.6
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0.1%
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1
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從表2中可以看出,新型柴油十六烷值改進劑在不同催化柴油中改善柴油十六烷值的效果不一樣,說明不同的催化柴油對新型柴油十六烷值改進劑的感受性不同。這是因為柴油中的烷烴、環烷烴以及芳烴含量不同的緣故。新型柴油十六烷值改進劑的分解產物為含氧自由基,它們對電子具有很強的親和力,即親電性很強。它們在與烴反應的過程中,主要進攻電子密度高的那些烴類化合物,如芳烴化合物。因此,在十六烷值較低的柴油中,芳烴含量較多,新型柴油十六烷值改進劑的效果好一些。例如在武漢催化柴油中,芳烴含量為71.8%,十六烷值增幅較大。而十六烷值較高的柴油,其芳烴含量較少,新型柴油十六烷值改進劑的效果差一些。例如在燕山催化柴油中芳烴含量為51.8%,十六烷值的增幅只有一個單位。說明柴油中芳烴含量較高、烷烴含量較低時,新型柴油十六烷值改進劑的效果好。
四、HZHX-2018型柴油十六烷值改進劑產品特點:
(1)提高柴油十六烷值明顯
(2)柴油調和工藝簡單,與柴油互溶性好
(3)減少汽車尾氣中污染物排放
(4)改善柴油品質,添加成本低,增加企業效益
五、HZHX-2018型柴油十六烷值改進劑的作用機理:
柴油機內燃料燃燒的過程是短暫而復雜的物理化學過程,可以把一個連續的燃燒過程劃分為4個不同的階段,即滯燃期、速燃期、緩燃期和補燃期。從柴油開始噴入氣缸到開始著火這一段時期稱為滯燃期,只有0. 7~3ms。滯燃期雖短暫,但它對發動機的工作性能有決定性的影響。滯燃期越長,缸內積存的柴油越多,一旦進入速燃期將導致氣缸內的壓力和溫度急劇升高,造成發動機工作粗暴,甚至出現敲缸現象。柴油的十六烷值越高,其滯燃期越短。因此,提高燃料的十六烷值有利于縮短燃燒的滯燃期。
十六烷值改進劑是一些熱穩定性相對較差的化合物,在低溫時受熱就可以分解產生活性自由基。柴油中加入十六烷值改進劑后,由于自由基的參與使得燃料即使在較低的溫度下也可以發生氧化反應,并且反應速度加快,使得燃燒滯燃期縮短,表觀上提高了燃料的十六烷值。
HZHX-2018型柴油十六烷值作用機理
ROOR + 2RO· (熱分解)
RO·→ R′· +醛或者酮(β - 斷裂)
R′· + O2
WR′OO·
(與O2發生加成反應;促進自由基鏈式反應)
六、使用方法
(1)使用該產品前,公司技術人員需要對客戶的各類現場設備的兼容性進行檢查、評估。通常,新型十六烷值改進劑與目前各煉油廠現有的與加劑有關的用于混合、分配和輸送的大多數設備相兼容。
(2)對于新型十六烷值改進劑應先稀釋后再加入柴油中,將新型十六烷值改進劑與加氫柴油按一定比例放入儲罐充分混合后,配成新型十六烷值改進劑溶液,然后按比例將配置的溶液調入柴油中。(主要考慮調和的均勻性、安全性)
(3)加劑流程圖:

七、產品質量
按相關標準驗收(簽訂技術協)
八、包裝規格
包裝為160的聚乙烯包裝或槽車
九、儲運與注意事項
1. 儲存于陰涼通風的空間內,倉溫不超過30℃。
2. 遠離火種,熱源。應與酸類,還原劑,易燃物,可燃物,還原劑等分開存放。
3. 儲存間的照明通風等設施采用防爆型,開關設在戶外。
4. 搬運時應小心輕放,防止包裝及容器的破損,禁止撞擊和振蕩,分裝和搬運作業要注意個人防護。
5. 請客戶在貯運和使用本產品時仔細閱讀本我廠《安全技術說明書(MSDS)》。
十、火災防護
1. 本產品可能因受熱而劇烈分解,會猛烈起火,少量產品小火應迅速用泡沫或干粉滅火器進行滅火。
2. 大火應迅速撤到安全距離以外并用水槍樸救,通知消防部門處理。