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优化柴油改质装置的操作,提高柴油的十六烷值
目前我们柴油改质装置生产的柴油十六烷值只有 36 左右,与柴油出厂指
标 51 相差较大,为了柴油十六烷值达到出厂指标,需要在柴油中添加十六烷
值改进剂,目前的加入量约为 7%,为了减少柴油十六烷值改进剂的加入量,
我们必须尽量提高改质柴油的十六烷值。鉴于目前情况,我们只有优化柴油
改质装置的操作,来提高柴油的十六烷值。
1. 柴油的十六烷值与化学组成的关系
十六烷值是柴油燃烧性能的重要指标。柴油馏分中,链烷烃的十六烷值
最高,环烷烃次之,芳香烃的十六烷值最低。同类烃中,同碳数异构程度低
的烃类化合物具有较高的十六烷值,芳环数多的烃类具有较低的十六烷值。
因此,环状烃含量低,链状烃含量多的柴油具有较高的十六烷值。
柴油的十六烷值决定于它的化学组成,各种烃类的十六烷值不同,其大
体规律如下。
(1)烷烃
正构烷烃的十六烷值最高,并且相对分子质量越大,十六烷值越高。碳
数相同的异构烷烃的十六烷值比正构烷烃的低。相对分子质量相同的异构烷
烃,其十六烷值随支链数的增加而降低。然而,单取代基和许多二取代基异
构烷烃的十六烷值在 40-70 之间,也具有较好的自燃性。
链烷烃是柴油的主要成分,单体链烷烃有较高十六烷值,柴油中如含有
较多链烷烃则十六烷值高。烷烃含量较低时,芳烃的特性处于主导地位,二
烷烃含量较高时,烷烃特性处于主导地位。
(2)烯烃
正构烯烃有相当高的十六烷值,但稍低于相应的正构烷烃。支链的影响
1
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与烷烃相似。
(3)环烷烃
环烷烃的十六烷值低于碳数相同的正构烷烃和正构烯烃,有侧链的环烷烃
的十六烷值比无侧链的环烷烃的更低。
(4 )芳香烃
无侧链或短侧链的芳香烃的十六烷值最低,且环数越多,十六烷值越低。
带有较长侧链的芳香烃的十六烷值则相对较高,而且随侧链链长的增长其十
六烷值增高。碳数相同的直链烷基芳香烃比有支链的烷基芳香烃比有支链的
烷基芳香烃的十六烷值高。
催化柴油( LCO)中双环和三环芳烃,在柴油加氢改质过程中,通过降低
其中的多环芳烃含量,生成单环芳烃、环烷烃和链烷烃,来提高柴油的十六
烷值。
重油催化柴油主要表现在硫和氮等杂质含量高、氧化安定性差,而且富
含芳烃(质量分数 70%~90%,其中多环芳烃约占芳烃总质量分数的 60%以上)
和十六烷值低( 25 左右),很难提供充足的高十六烷值组分与之调和。
为了解决催化柴油十六烷值低的问题,我们采用柴油改质工艺来提高催
化柴油的十六烷值,而由于催化剂等因素目前催化柴油改质后柴油的十六烷
值只有 36 左右(见表 1),不能满足柴油出厂的指标。为了在目前的情况下尽
量提高柴油的十六烷值,我们从柴油加氢改质装置的操作调整来提高柴油的
十六烷值。重催柴油和改质后柴油性质见表 1.
表 1 重催柴油和改质后柴油性质
名称 重催柴油 改质柴油
3
密度 g/cm ,20℃
2
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硫含量μ g/g 6801
BIP,℃ 157 161
10%,℃ 215
馏 30%,℃ 239 220
50%,℃ 274
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