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汽油抗爆剂
2010-08-20 12:08:03 来源:不详 浏览:3620

辛烷值是车用汽油最重要的质量指标,它综合反映一个国家炼油工业水平和车辆设计水平,采用抗爆剂是提高车用汽油辛烷值的重要手段。抗爆剂主要有烷基铅、甲基环戊二烯三羰基锰(mmt)、甲基叔丁基醚(mtbe)、甲基叔戊基醚、叔丁醇、甲醇、乙醇等。无公害抗爆添加剂是今后发展的方向。

四乙基铅是1921年发现的,1923年开始在车用汽油中使用,是直至1959年被人们唯一使用的辛烷值改进剂。1960年四甲基铅进入抗爆剂市场,催化重整工艺的发展使其使用量迅速增加。目前四甲基铅、四乙基铅及其化学混合物和物理混合物仍作为重要抗爆剂在某些地区广泛应用。烷基铅抗爆剂具有工艺简单、成本低廉、效果突出的优势,所以一直是效率很高的辛烷值改进剂。从使用性能与经济效果来看,目前还没有一种比得上烷基铅的抗爆剂。可以预见,一旦铅微尘能有效控制,烷基铅抗爆剂将继续服务于人类。

随着汽车废气排放控制及保护环境的需要,国际上已经限制向汽油内加烷基铅,并逐步实现汽油低铅化和无铅化。美国、加拿大、澳大利亚等国汽油无铅化推行较快,西欧汽油正向低铅化发展。据报道,1990年西方国家汽油耗量的55%为无铅汽油。烷基铅抗爆剂限制使用,将促进非铅抗爆剂及炼油加工深度的研究与发展。

人们对非铅抗爆剂的探索曾进行过不懈努力。芳香胺及其他含氮化合物的研究表明,尽管其具有一定的改进辛烷值的效果,但是由于其加入量大、毒性、排放等问题,尚未形成商品。

1959年美国有一家公司向市场推出了甲基环戊二烯三羰基锰,作为四乙基铅辅助抗爆剂,后来作为单独抗爆剂使用。该剂有效地提高了汽油辛烷值。但有研究认为,mmt在发动机燃烧室内表面形成多孔性沉积物,使火花塞寿命缩短,容易造成环境中锰含量上升,美国于1978年停用mmt。尽管mmt有很多缺点,但是它毕竟是继烷基铅之后研究出来的高效抗爆剂。

20世纪70年代国外出现过含氧化合物作为汽油新的调合组分,其中比较重要的有甲醇、乙醇、甲基叔丁基醚和叔丁醇,它们都具有相当高的无铅辛烷值和调合辛烷值,这就为寻求新的汽油调配方案提供了方便,但它们分别存在着蒸发性、互溶性、腐蚀性、毒性和废气排放以及经济性等问题。

mtbe作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用。它不仅能有效提高汽油辛烷值,而且还能改善汽车性能,降低排气中co含量,同时降低汽油生产成本。mtbe应用至今,需求量、消费量一直处于高增长状态,其生产技术也日趋成熟。但最近,美国加州以污染水质为由,禁止使用mtbe,美国国家环境保护部门也有类似动作。这表明,美国已开始限制mtbe生产及应用。美国是mtbe消费大国,这一演变将使mtbe产业受到威胁。目前世界汽油用mtbe年产能力超过2100万吨,由于受禁用威胁,其生存将受到严峻考验。也有专家认为,美国发生的对mtbe的恐慌,在近期内不会扩散到欧洲和亚洲。迄今,欧洲和亚洲尚无禁用mtbe的任何意向,这些地区将在一定时期内继续采用mtbe作为清洁汽油的主要组分。特别是亚洲mtbe需求量快速增加。我国mtbe需求也处于快速增长状态,特别是我国近期推广使用高辛烷值无铅汽油,并在北京、上海、广州率先执行城市清洁车用无铅汽油新标准,所用辛烷值改进剂主要是mtbe。因此,我国mtbe需求量还将有所增加。随着吉化锦江油化厂、林源炼油厂、前郭炼油厂等企业mtbe生产装置投产,我国现有mtbe生产装置增加到27套,总年产能力达62万吨。目前,我国汽油用mtbe年需求量为80万吨,缺口较大。

美国标准醇公司已开发出一种生物降解水溶性清洁燃料添加剂,它是直链c1~c8燃料级醇混合物,辛烷值为128,可代替mtbe用于汽油添加剂,也可作为四乙基铅替代物用于柴油掺混物。如果该产品被用作mtbe的代替品,那么因禁用mtbe而引起甲醇厂过剩的产能即可经过改造转产该产品。美国有家研

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