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      技術文章

      『小知識』為何柴油要引進加氫工藝

      時間:2021-11-04 瀏覽次數:69

      柴油是石油經過常壓分餾后得到的產物。如果直接由石油煉制得到,柴油中的硫、氮、氧含量較高,烯烴的含量也比較高。產品中烯烴的含量高則容易出現變色現象,而且還會影響機動車的使用壽命,對大氣污染程度也相對大些。

        為了克服上面這些問題、提高柴油的使用性能,在柴油的加工過程中,一般會引進了加氫工藝:一方面可以降低柴油中硫、氮、氧、烯烴的含量,提高產品的安定性好;另一方面也可以減少產品對大氣的影響程度。

      為什么會選擇加氫精制的工序呢?這還得從柴油的十六烷值說起。

        十六烷值就是柴油在柴油機中燃燒時的自燃性指標,十六烷值越高柴油的燃燒性能越好,越不易產生爆震等非正常燃燒現象。它與柴油的標號不同:柴油標號只表明了柴油的抗凝固性能,而十六烷值是真正影響燃燒性能指標。


         十六烷值大小與柴油組分的性質有關。一般說來,烷烴的十六烷值最大,芳香烴的最小,環烷烴和烯烴則介于兩者之間。正十六烷(CN規定為100),1-甲基萘(CN規定為0)柴油的標準燃料是由正十六烷和2,2,4,4,6,8,8-七甲基壬烷(CN規定為15)按一定比例混合得出,在標準發動機上將試油與標準燃料進行比較,若試油與某一標準燃料的爆震程度相當,那么它與標準燃料均有同樣的十六烷值,標準燃料的十六烷值可由下式計算:十六烷值=正十六烷體積分數+0.15×七甲基壬烷體積百分數。通常,焦化柴油十六烷值一般在50左右,常柴十六烷值一般在45左右,催柴的十六烷值一般在35左右。

         同樣的石油,其柴油的加工藝不同,得到的柴油的十六烷值也不盡相同:直餾柴油烷烴含量高,十六烷值高;催化柴油異構烷烴以及烯烴高于直餾柴油,故其十六烷值要低于直餾柴油;焦化柴油中烯烴和芳烴含量要高于催化柴油,所以它的十六烷值明顯要低。經過催化加氫精制的柴油,由于其中的烯烴轉變為烷烴,芳烴轉變為環烷烴,故十六烷值提高,性能變好。

         一般來說,轎車使用的輕柴油的十六烷值不應低于45。如果柴油的十六烷值低于工作條件要求,會發生燃燒延遲和不完全燃燒現象,甚至發生爆震,降低發動機功率,增加柴油消耗量。但十六烷值過高,也會使燃燒不完全而發生冒煙現象,并增加柴油消耗量。高速柴油機燃料的十六烷值約為40~56。加入少量的添加劑(如硝酸戊酯),也可提高柴油的十六烷值。

      柴油是石油經過常壓分餾后得到的產物。如果直接由石油煉制得到,柴油中的硫、氮、氧含量較高,烯烴的含量也比較高。產品中烯烴的含量高則容易出現變色現象,而且還會影響機動車的使用壽命,對大氣污染程度也相對大些。

         為了克服上面這些問題、提高柴油的使用性能,在柴油的加工過程中,一般會引進了加氫工藝:一方面可以降低柴油中硫、氮、氧、烯烴的含量,提高產品的安定性好;另一方面也可以減少產品對大氣的影響程度。

         為什么會選擇加氫精制的工序呢?這還得從柴油的十六烷值說起。

         十六烷值就是柴油在柴油機中燃燒時的自燃性指標,十六烷值越高柴油的燃燒性能越好,越不易產生爆震等非正常燃燒現象。它與柴油的標號不同:柴油標號只表明了柴油的抗凝固性能,而十六烷值是真正影響燃燒性能指標。

       十六烷值大小與柴油組分的性質有關。一般說來,烷烴的十六烷值最大,芳香烴的最小,環烷烴和烯烴則介于兩者之間。正十六烷(CN規定為100),1-甲基萘(CN規定為0)柴油的標準燃料是由正十六烷和2,2,4,4,6,8,8-七甲基壬烷(CN規定為15)按一定比例混合得出,在標準發動機上將試油與標準燃料進行比較,若試油與某一標準燃料的爆震程度相當,那么它與標準燃料均有同樣的十六烷值,標準燃料的十六烷值可由下式計算:十六烷值=正十六烷體積分數+0.15×七甲基壬烷體積百分數。通常,焦化柴油十六烷值一般在50左右,常柴十六烷值一般在45左右,催柴的十六烷值一般在35左右。

         同樣的石油,其柴油的加工藝不同,得到的柴油的十六烷值也不盡相同:直餾柴油烷烴含量高,十六烷值高;催化柴油異構烷烴以及烯烴高于直餾柴油,故其十六烷值要低于直餾柴油;焦化柴油中烯烴和芳烴含量要高于催化柴油,所以它的十六烷值明顯要低。經過催化加氫精制的柴油,由于其中的烯烴轉變為烷烴,芳烴轉變為環烷烴,故十六烷值提高,性能變好。

         一般來說,轎車使用的輕柴油的十六烷值不應低于45。如果柴油的十六烷值低于工作條件要求,會發生燃燒延遲和不完全燃燒現象,甚至發生爆震,降低發動機功率,增加柴油消耗量。但十六烷值過高,也會使燃燒不完全而發生冒煙現象,并增加柴油消耗量。高速柴油機燃料的十六烷值約為40~56。加入少量的添加劑(如硝酸戊酯),也可提高柴油的十六烷值。


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