清潔汽油與柴油

第八章清潔汽油一、前言汽車排放的主要污染物是一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸?，城市大氣中一氧化碳?2%、氮氧化物的48%、碳?xì)浠衔锏?8%、硫氧化物的1.3%、微粒的8%，均來(lái)自汽車排放。汽車尾氣污染是城市大氣污染的主要來(lái)源。通過(guò)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)和采用尾氣凈化技術(shù)，在一定程度上緩解了汽車尾氣的污染，但仍然不能滿足環(huán)境保護(hù)的要求。汽車排氣口：尾氣催化器，Pt-Pd-Rh三效催化劑90年代以來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家提出了從源頭解決汽車尾氣污染問(wèn)題的根本措施，即煉油廠采用新工藝、新技術(shù)生產(chǎn)清潔燃料油。二、車用汽油組成汽油的組分：主要由C5~C11

的鏈烷烴、環(huán)烷烴、烯烴、芳香烴和少量的含S、N、O雜原子化合物組成。2.車用汽油的調(diào)和我國(guó)車用汽油的調(diào)合組分中，F(xiàn)CC汽油占75%以上，重整汽油占10%左右，直餾汽油占10%左右、MTBE和烷基化油等其它組分所占比例很小。有些煉廠車用汽油幾乎100%為FCC汽油。三、汽油中的有害物質(zhì)

（1）鉛(<0.005g/L，不允許故意加鉛)主要來(lái)源于汽油抗爆劑，四乙基鉛。易至神經(jīng)系統(tǒng)疾病。（2）苯（體積含量控制在2.5%以內(nèi)）主要來(lái)源于催化重整汽油，>85%。易至神經(jīng)系統(tǒng)疾病和血液疾病。居住區(qū)大氣中苯的最高允許濃度為2.4mg/m3。因此要限制汽油中的苯含量，以減少汽車尾氣中苯對(duì)大氣的污染。（3）芳烴（體積含量含苯，控制在40%以內(nèi)）主要來(lái)源于催化重整汽油和催化裂化汽油。危害：a)含碳量高，燃燒不完全，增加燃燒室沉積物，增大污染排放；

b)是致癌物質(zhì)；

c)芳烴在光反應(yīng)作用下產(chǎn)生臭氧。臭氧易至呼吸系統(tǒng)疾病和癌癥。（4）烯烴（控制在35%以內(nèi)）主要來(lái)源于催化裂化汽油。具有較好的抗爆性。危害：a)氧化安定性差，容易氧化生成膠質(zhì)，堵塞發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴，在發(fā)動(dòng)機(jī)中生成沉積物，增加污染排放。

b)揮發(fā)性強(qiáng)，容易蒸發(fā)進(jìn)入大氣，加速對(duì)流層臭氧的生成，形成光化學(xué)煙霧。P188汽油中烯烴含量對(duì)汽車污染排放的影響。（5）硫（<0.08wt%）主要來(lái)源于催化裂化汽油。危害：a)硫化物自身腐蝕金屬。

b)燃燒產(chǎn)物SO2和SO3造成更嚴(yán)重的腐蝕。

c)燃燒產(chǎn)物進(jìn)入大氣，造成酸雨。

d)使催化轉(zhuǎn)化器中的催化劑中毒。FCC汽油中硫的種類：催化裂化汽油中含硫化合物主要有硫醇（15%）、硫醚(25%)、噻吩(60%)等。三、應(yīng)對(duì)措施

（1）使用無(wú)鉛汽油。（2）限制汽油中苯、芳烴、烯烴和硫含量。（3）增加汽油中的含氧組分，改善燃燒條件。四、清潔汽油的生產(chǎn)技術(shù)

（1）降低催化裂化汽油烯烴技術(shù)我國(guó)催化裂化汽油所占比例大，汽油中烯烴含量高。通過(guò)使用降烯烴催化劑和優(yōu)化催化工藝，來(lái)降低催化裂化汽油中烯烴的含量。多產(chǎn)環(huán)烷烴使烯烴部分飽和（2）降低汽油硫含量技術(shù)主要來(lái)源于催化裂化汽油。關(guān)鍵是降低催化裂化汽油中的硫含量。a）原料油加氫預(yù)處理；b）催化裂化汽油選擇性加氫；c）催化裂化汽油吸附脫硫-溶劑抽提技術(shù)；d）使用具有脫硫效果的催化裂化催化劑和助劑。C2H5SH+H2C2H6+H2SCS2+4H2CH4+2H2S分子篩混合氧化物（3）生產(chǎn)高辛烷值組分技術(shù)汽油都是調(diào)和產(chǎn)品，高品質(zhì)油品組分的生產(chǎn)十分重要。P193頁(yè)辛烷值：芳香烴和異構(gòu)烷烴>環(huán)烷烴和烯烴>正構(gòu)烷烴a）催化重整技術(shù)，生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分。

將正構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴和芳烴。b）烷基化技術(shù)，生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分。

小分子異構(gòu)烷烴和烯烴，轉(zhuǎn)化為大分子異構(gòu)烷烴，如異辛烷。c）直餾石腦油（C5~C6餾分）異構(gòu)化技術(shù)，將正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴。生產(chǎn)高辛烷值組分的技術(shù)：（4）加入含氧化合物技術(shù)含氧化合物是高辛烷值組分，蒸氣壓低，可減少尾氣中的CO和未燃烴類。a）甲基叔丁基醚（MTBE）

以甲醇和異丁烯在酸性催化劑上合成。在汽油中的添加比例為10-15%。70年代以后成為提高汽油辛烷值的主要手段。但MTBE會(huì)對(duì)地下水造成不可逆污染，在一些國(guó)家已被禁用。b）二異丙醚（DIPE）c）碳酸二甲酯

（5）加入汽油清凈劑技術(shù)聚異丁烯胺長(zhǎng)鏈胺和羧酸胺類表面活性劑抑制沉積物生成，和將已生成的沉積物分散，從而使油路順暢、噴嘴汽油霧化優(yōu)良、燃燒充分，使尾氣排放大大降低。作用：主要成分：R1?CH2?N-R2R3

五、汽車使用清潔汽油的優(yōu)點(diǎn)

（1）減少CH、CO和NOx的排放。（2）清洗汽車部件。（清凈劑）（3）省油。（汽油霧化優(yōu)良）（4）改善行駛性能。（保持發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)清潔）（5）延長(zhǎng)使用壽命。（化油器、噴嘴）第九章清潔柴油一、柴油中的有害物質(zhì)

（1）芳烴（2）烯烴（3）硫化物危害同汽油不含鉛，苯含量低。苯并噻吩及其衍生物類和二苯并噻吩及其衍生物類。二、清潔柴油的生產(chǎn)技術(shù)

1.降低柴油硫含量技術(shù)（<0.05%）（1）加氫裂化，即在氫壓下進(jìn)行的催化裂化。將原料油中的硫，轉(zhuǎn)變成H2S脫除。（2）加氫脫硫。對(duì)柴油進(jìn)行催化加氫，將柴油中的硫化物轉(zhuǎn)變成H2S脫除。（4）生物脫硫。實(shí)驗(yàn)室研究階段。（3）柴油的吸附脫硫-溶劑抽提技術(shù)；2.降低柴油芳烴、多環(huán)芳烴含量技術(shù)(多環(huán)芳烴<11%)柴油加氫脫芳烴技術(shù)。使芳烴部分飽和。3.加入柴油添加劑技術(shù)（1）柴油清凈劑。（同汽油清潔劑）（2）多功能柴油添加劑。（降低凝點(diǎn)和清潔作用）（3）十六烷值促進(jìn)劑。（烷基硝酸酯）十六烷值：正構(gòu)烷烴>異構(gòu)烷烴>環(huán)烷烴>單環(huán)芳烴>多環(huán)芳烴長(zhǎng)鏈胺和羧酸胺類表面活性劑硝酸異辛酯三、汽車使用清潔柴油的優(yōu)點(diǎn)

（1）減少CH、CO和NOx的排放。（2）清除汽