注:此表数据由胜利石油管理局石化总厂检验。从表中可以看出,加入MMT后汽油指标在实验误差允许范围内与空白汽油相比没有明显变化。
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各种汽油对MMT感受性曲线 |
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MMT对催化剂的保护作用 |
对于汽车尾气净化系统,MMT的使用明显地减少了三元催化剂进口处磷和锌的沉积量,而磷是公认的催化剂毒素。所以,与没有用MMT时相比,催化转换器的效率明显提高,MMT的使用减缓了催化剂的失效速率,从而更有效地净化汽车尾气。
使用效果总结
(1)在汽油中加入18mgMn/L的锰基汽油抗暴剂,可提高汽油辛烷值2~3个单位。
(2)东昌公司锰基汽油抗暴剂与国际同类产品改进辛烷值方面效果相同。
(3)汽油中加入微量锰基汽油抗暴剂可大幅度改进汽车尾气中污染物排放。
(4)加有锰基汽油抗暴剂的汽油能提高发动机的动力性能,并降低油耗。
(5)普通汽油均有一定毒性,而加入锰基汽油抗暴剂不增加汽油毒性。
三、锰基抗爆剂的应用经济性
锰基汽油抗爆剂为炼油厂提供了一种经济有效的辛烷值改进剂,它能增加汽油辛烷值而费用只是相关加工过程或调合介质的一小部分。例如:以90#催化裂化汽油(RON以91计)为基础油来生产93#汽油,可以采取以下途径
● 65%的90#催化裂化汽油+35%的重整汽油(重整汽油RON以97计)
重整汽油与90#催化裂化汽油吨差价以200元计,辛烷值改进成本增加70元/吨。
● 90%的90#催化裂化汽油+10%的MTBE(MTBE的RON以115计)
MTBE与90#催化裂化汽油吨差价以500元计,辛烷值改进成本增加50元/吨。
● 88%的90#催化裂化汽油+12%的乙醇(乙醇的RON以110计)
乙醇与90#催化裂化汽油吨差价以500元计,加上脱水工艺及调油损失,辛烷值改进成本增加120元/吨。
● 90#催化裂化汽油+18mgMn/L的CMT/MMT,辛烷值改进成本增加30元/吨。
下图展示了炼油厂采用重整法或使用乙醇、MTBE和东昌CMT/MMT的辛烷值改进成本比较
在无铅汽油中使用锰基汽油抗爆剂不仅为炼油厂增加了汽油调合的灵活性,还存在潜在效益:降低重整装置的苛刻度,提高催化装置的液收率,减少燃料消耗,节约原油等。
四、锰基抗爆剂的应用前景
添加剂将在汽油性质中起重要作用:单纯的转化工艺如催化重整、催化裂化和延迟焦化都不能经济地提供符合强制性硫和烯烃含量规格的燃料,而靠深度加氢处理达到这一要求,人们又担心烯烃加氢会使汽油辛烷值下降。在许多场合,当辛烷值损失仅为1~3个单位时,与工艺法相比,添加剂在改进辛烷值方面的成本效益率要高得多。
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催化重整是从石油生产芳烃和高辛烷值汽油组分的工艺,所副产的氢气是加氢装置用氢的主要来源。
随着世界范围内汽油无铅化的推广,以及新配方汽油法规的实施,催化重整的作用将发生变化,重整生成油将逐渐不作为增加汽油辛烷值的主要调合组分,但它仍是快速发展的石油化工市场中芳烃的主要原料,这有助于扩大NMT的使用范围。
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99年6月1日,国家环保总局批准发布了《车用汽油有害物质控制标准》,2000年1月1日起实施。《控制标准》是配合2000年7月1日起,在全国范围内实现汽油无铅化,并对汽油中对生态环境、人体健康和机动车排放产生不利影响的有害物质含量的控制指标,它们包括:苯、硫、烯烃、芳烃、铅、锰、铁、铜和磷的含量。
车用汽油有害物质含量控制限值
项 目 |
控制指标 |
试验方法 |
苯,%(v/v) |
≤2.5 |
ASTM D 3606 |
烯烃,%(v/v) |
≤35 |
GB/T 11132 |
芳烃,%(v/v) |
≤40 |
GB/T 11132 |
锰,(g/L) |
≤0.018 |
ASTM D 3831 |
铁① |
不得检出 |
见附录A |
铜② |
不得检出 |
SH/T 0102-92 |
铅,g/L |
≤0.013 |
GB/T 8020 |
磷,(g/L) |
≤0.0013 |
SH/T 0020 |
硫③,% (m/m) |
≤0.08 |
GB/T 380; GE/T 17040 |
注:①检出限为0.005 g/L,②检出限为0.001
g/L,③裁判试验采用GB/T 380。 |
《控制标准》中锰的限量为≤0.018g/L,这个限量是参考了美国和加拿大等国对锰基抗爆添加剂的安全使用限量。这个限量满足汽油提高辛烷值2-3个单位。标准中指出汽油中不得检出铁和铜,还要求汽油中应加入能有效清除积碳的清净剂。《控制标准》的制定,既考虑了环境与公众健康的利益,也考虑了中国目前石油炼制行业的现状。对于中国汽油烯烃含量较高的实际情况,要求率先在污染非常严重的大城市达到控制指标;与此同时,要求石油炼制行业加紧技术改造,提高油品质量,在下一阶段满足全国其它地区的要求。
●2000年1月1日开始实施的车用无铅汽油新的国家标准(GB
17930—1999)中规定:汽油中锰的检出限量为不大于0.018g/L。这证实了添加锰基抗爆剂的有效性和合法性。
●中国石油化工股份有限公司于2001年2月16日下发了《关于实施“车用无铅汽油”国家标准中锰含量指标》的通知,允许在车用无铅汽油中添加锰盐抗爆剂。
●锰基汽油抗爆添加剂用于无铅汽油在国外已有20多年的历史,在美国、俄罗斯、加拿大、法国、英国、澳大利亚、新西兰等国有广泛的应用,并取得了成熟的经验。
●催化裂化汽油与直馏汽油调合,加入18mgMn/L的CMT/MMT,就可使调合油达到90#规格。这不仅可以降低汽油中烯烃含量(国标限量烯烃含量不大于35%),而且可以帮助中小型炼油厂消化掉15%左右直馏汽油,解决了目前部分中小型炼油厂直馏汽油销路难的问题。
●添加锰基汽油抗爆剂,可以进一步提高乙醇汽油的辛烷值,而对乙醇汽油的其它理化性质没有影响。
●炼油厂催化装置使用终止剂可有效提高汽、柴油收率,但汽油辛烷值要下降约1个单位,辛烷值的损失可由锰基抗爆剂来补充。
五、锰与健康
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锰是一种微量元素,它广泛地自然地存在于我们的环境中,是地球表层第12种最丰富的元素。
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锰是人类、动物和植物生长的必要元素,是维持人类健康的基本元素。
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1990年7月,美国食品与药品管理局建议每天应摄入至少3500微克的锰。
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日常食品中含有丰富的锰,我们呼吸的空气中也含有锰。比如,一杯茶含有1200微克的锰。
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一般人从食品和水分中摄入的锰量约占99%,而从空气中摄入的锰量不到1%。