王迪，張久順

（中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院，北京 100083）

2013 年，我國(guó)汽車保有量達(dá)到1.37 億。據(jù)統(tǒng) 計(jì)[1]，在北京，大氣中63%的CO、73%的CH 和22%的NOx是由汽車交通產(chǎn)生的，而在紐約，該比例分別為97%、63%、31%。為了減少汽車有害物質(zhì)的排放，一方面可改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，另一方面，燃料中苯、芳烴、烯烴和含氧化合物等組分以及燃料的蒸氣壓和餾程等性質(zhì)也直接影響有害物質(zhì)的排放[2]。由氮氧化物和烴類在空氣中特別是在夏季發(fā)生光化反應(yīng)形成的地層臭氧，是主要的大氣污染物之一[3]。地層臭氧的組成與揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）的排放有關(guān)，而VOC 排放很大一部分與汽油機(jī)中的揮發(fā)和廢氣排放有關(guān)，所以汽油蒸氣壓的控制是減少VOC 排放最經(jīng)濟(jì)有效的方法[4]。同時(shí)，汽油的蒸發(fā)性能還影響汽車的駕駛性能。蒸發(fā)太強(qiáng)，容易造成氣阻，而蒸發(fā)太弱，易導(dǎo)致低溫啟動(dòng)困難和發(fā)動(dòng)機(jī)積炭等問題。所以，研究汽油的蒸發(fā)性能、找到改善汽油蒸發(fā)性能的方法將有助于減少環(huán)境污染和提高汽車駕駛性能。

本文主要介紹幾種能夠改變汽油蒸發(fā)性能的汽油改質(zhì)方法，以及目前組成商品汽油的各種調(diào)和組分，并比較各種調(diào)和組分在蒸氣壓和餾程分布方面的性質(zhì)特點(diǎn)，及其對(duì)成品汽油蒸發(fā)性能的影響，從而找到針對(duì)目前我國(guó)現(xiàn)狀的汽油蒸發(fā)性能改善方法。

1 汽油的蒸發(fā)性能

衡量汽油蒸發(fā)性能的指標(biāo)有雷德蒸氣壓和餾程。蒸氣壓和餾程分布要同時(shí)滿足要求才能說(shuō)明汽油蒸發(fā)性能合格。下面分別介紹我國(guó)汽油蒸氣壓和餾程的現(xiàn)狀和改進(jìn)方向。

1.1 蒸氣壓

汽油的蒸氣壓是指在雷德飽和蒸氣壓測(cè)定儀中，燃料蒸汽與液體的體積比為4∶1，溫度為37.8℃時(shí)所測(cè)得的燃料蒸汽最大壓力（即雷德蒸氣壓，Reid Vapor Pressure，簡(jiǎn)稱RVP、蒸氣壓）[5]。汽油的組成，尤其是汽油中的輕餾分對(duì)雷德蒸氣壓影響很大[6]。

表1 為我國(guó)汽油蒸氣壓標(biāo)準(zhǔn)的變化情況。

從表1 可以看出，我國(guó)的汽油標(biāo)準(zhǔn)從國(guó)Ⅲ到國(guó)Ⅴ，蒸氣壓的上限在下降，并且國(guó)Ⅳ和國(guó)Ⅴ新增加了蒸氣壓的下限，說(shuō)明人們已經(jīng)開始意識(shí)到汽油蒸氣壓不僅不能過(guò)大，而且不能太小。因?yàn)檎魵鈮哼^(guò)大會(huì)引起汽油蒸發(fā)、排放污染增加，并帶來(lái)氣阻、油耗上升和高溫駕駛性能變差等問題；但蒸氣壓過(guò)小又會(huì)導(dǎo)致冷啟動(dòng)差、預(yù)熱暖車、低溫駕駛性差、沉積物增加等問題[8]。劉雙喜等[9]比較了RVP 為38.2kPa 和56.6kPa 的兩種汽油的排放，結(jié)果顯示，56.6kPa 的汽油排放與38.2kPa 的相比，HC 排放低40.4%～67.0%，CO 排放低28.8%～70.5%，NOx排放低22.7%～38.8%。國(guó)外研究[10]表明，汽油中芳烴含量降低，亦即揮發(fā)性適當(dāng)增強(qiáng)，可降低CO、CH、CO2的排放。同時(shí)，蒸氣壓過(guò)低會(huì)造成汽車?yán)鋯?dòng)困難，王海濤等[11]的研究表明，冷啟動(dòng)的CH 和CO 排放在前120s 分別占10min 行車總排放的94%和83%，可見改善汽車?yán)鋯?dòng)性能對(duì)于減少排放至關(guān)重要。

表1 我國(guó)汽油蒸氣壓標(biāo)準(zhǔn)變化[7]

表2 為各國(guó)汽油蒸氣壓的指標(biāo)。

表2 各國(guó)汽油蒸氣壓指標(biāo)（kPa）[7，12-14]

從表2 可以看出，我國(guó)汽油蒸氣壓的指標(biāo)與歐洲、日本差異不大，但與美國(guó)加州的標(biāo)準(zhǔn)相比，差距較大。我國(guó)汽油蒸氣壓上限過(guò)大，導(dǎo)致氣阻、揮發(fā)損失和揮發(fā)性烴類污染等傾向明顯增大，所以目前汽油蒸氣壓改進(jìn)的目標(biāo)是適當(dāng)降低蒸氣壓，從而降低汽車油路氣阻，并降低蒸發(fā)損失和揮發(fā)性烴類污染物的排放，改善駕駛性能和減少環(huán)境污染。

1.2 餾程

汽油的餾程分布用10%蒸發(fā)溫度（T10）、50%蒸發(fā)溫度（T50）、90%蒸發(fā)溫度（T90）和終餾點(diǎn)來(lái)表示[15]。T10表示汽油中含輕質(zhì)組分的多少，它對(duì)汽油機(jī)啟動(dòng)的難易有決定性影響，同時(shí)也與產(chǎn)生氣阻的傾向有密切關(guān)系。T50表示汽油的平均蒸發(fā)性，它與汽油機(jī)啟動(dòng)后的升溫時(shí)間、加速性和穩(wěn)定性有關(guān)，降低T50，可縮短油氣均勻混合的時(shí)間，使發(fā)動(dòng)機(jī)加速靈敏，運(yùn)轉(zhuǎn)柔和，而T50過(guò)高可能導(dǎo)致加速緩慢，甚至?xí)蝗幌ɑ?。T90表示汽油中重質(zhì)組分的多少，T90過(guò)高，可能導(dǎo)致氣缸內(nèi)積炭增多，耗油量上升；同時(shí)蒸發(fā)不完全的汽油重質(zhì)部分會(huì)沿著汽缸壁流入曲軸箱，使?jié)櫥拖♂尪哟竽p。終餾點(diǎn)與發(fā)動(dòng)機(jī)活塞磨損及汽油消耗量有密切關(guān)系。

表3 為各國(guó)汽油餾程指標(biāo)的對(duì)比。

從表3 可以看出，我國(guó)汽油餾程分布與日本接近，T50和T90略高于日本。但與歐洲和美國(guó)加州差距較大，T50和T90都明顯高于歐洲和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。

美國(guó)加州要求蒸氣壓不超過(guò)48.3kPa，即在商品汽油中幾乎不含有C4組分，進(jìn)一步降低蒸氣壓則需要脫除C5，即FCC 汽油中的異戊烷和各種戊烯。但是除去C4、C5的同時(shí)，汽油前端辛烷值必受影響，并且若輕餾分太少，會(huì)導(dǎo)致汽車?yán)鋯?dòng)困難。所以為了使汽油達(dá)到要求，C6的含量應(yīng)嚴(yán)格控制。C6烷烴和烯烴的沸點(diǎn)絕大部分小于70℃，且i-C6辛烷值高，是改善汽油前端辛烷值和蒸發(fā)性能的理想組分。對(duì)于T50的降低，需要保證汽油中C6～C8的含量，如調(diào)和烷基化油、異構(gòu)化油和疊合汽油等。

表3 各國(guó)汽油餾程指標(biāo)[7，12-14]

國(guó)外研究[16]表明，T50和T90都會(huì)影響CH 排放，并且增大和降低T50、T90都會(huì)使CH 排放增加，所以，T50和T90存在一個(gè)最佳范圍。但目前我國(guó)汽油餾程存在T50、T90偏高的問題。陳俊武[17]提到，T90應(yīng)低于166℃，149℃餾出量大于86%，才能符合排放要求。胡國(guó)埏[18]也提到，汽油的沸程較窄有利于減少?gòu)U氣排放量。如果汽油T90控制在149～176.5℃，就可以除去汽油中某些較重的烴類成分。重質(zhì)烴含量少則發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)垢量減少，并能在最少的廢氣排放情況下實(shí)現(xiàn)最佳的燃燒條件。美國(guó)通用汽車公司希望煉油廠淘汰那些T90偏高、造成芳烴和烯烴含量較高的汽油牌號(hào)。該公司還認(rèn)為新配方汽油組分應(yīng)當(dāng)隨季節(jié)而變化，以達(dá)到減少?gòu)U氣排放的最佳效果。實(shí)際上，汽油的蒸發(fā)性能與季節(jié)、氣候以及海拔都有密切關(guān)系，不同的地區(qū)、季節(jié)，需要的汽油的蒸發(fā)性能會(huì)有所不同，而我國(guó)的餾程指標(biāo)并未根據(jù)季節(jié)或者地區(qū)的不同而變化。所以我國(guó)汽油餾程分布的改進(jìn)目標(biāo)是在保證T10的基礎(chǔ)上，主要降低T50，兼顧降低T90，并適當(dāng)根據(jù)地區(qū)、季節(jié)不同，設(shè)置合適的餾程標(biāo)準(zhǔn)。

2 改變汽油蒸發(fā)性能的方法和調(diào)和組分

目前煉廠所采用的改變汽油蒸氣壓的方法是控制穩(wěn)定塔的溫度、壓力以及進(jìn)料位置來(lái)改變穩(wěn)定汽油的蒸氣壓。但是這種方法只能改變蒸氣壓的上下限，而對(duì)餾程分布沒有實(shí)質(zhì)的改善。加之商品汽油是多種組分調(diào)和的產(chǎn)物，應(yīng)該從各調(diào)和組分的蒸氣壓以及餾程分布來(lái)考慮調(diào)和之后汽油的蒸氣壓及餾程，使調(diào)和汽油的蒸發(fā)性能達(dá)到最理想的條件。

表4 為各國(guó)汽油的組成。

表4 2006 年調(diào)和汽油組成[19]

從表4 可以看出，我國(guó)汽油中，F(xiàn)CC 汽油占絕大部分，加上重整汽油，比例近90%；而歐美、日本汽油中，F(xiàn)CC 汽油和重整汽油所占比例也達(dá)到60%以上。所以改變催化汽油和重整汽油的蒸發(fā)性能和調(diào)和比例是改變汽油蒸發(fā)性能的主要手段。另外，烷基化油、異構(gòu)化油、芳構(gòu)化油及甲基叔丁基醚（MTBE）、醇類等的調(diào)和也可以起到改變調(diào)和汽油蒸發(fā)性能的作用。以下對(duì)幾種能夠改變汽油蒸發(fā)性能的汽油改質(zhì)方法和調(diào)和組分進(jìn)行討論。

2.1 FCC 汽油

在我國(guó)，F(xiàn)CC 汽油占據(jù)了汽油中的絕大部分，而且其他調(diào)和組分的組成一般是固定的（如異構(gòu)化汽油C5/C6，烷基化汽油C7+），無(wú)法通過(guò)改變生產(chǎn)的工藝條件來(lái)改變其組成，所以通過(guò)改變FCC 汽油組成來(lái)改變調(diào)和汽油蒸氣壓和餾程分布是可行的，生產(chǎn)中可以在保證汽油產(chǎn)率的情況下，通過(guò)改變工藝條件和原料性質(zhì)來(lái)改變其穩(wěn)定汽油組成，并結(jié)合吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的操作調(diào)節(jié)其蒸氣壓上 下限。

由于烴類分子碳數(shù)不同，裂化反應(yīng)所需的活化能也不同。隨著烴類分子鏈的長(zhǎng)度縮短，活化能增加，裂化反應(yīng)難度也相應(yīng)增加，因而可以有目的地設(shè)計(jì)工藝條件和選擇催化劑活性組元，調(diào)控裂化反應(yīng)的深度[20]。若能通過(guò)改變反應(yīng)條件，促進(jìn)汽油中C7、C8的生成，將有利于降低T50。

氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)在控制裂化深度和方向上起著重要的作用。因?yàn)闅滢D(zhuǎn)移反應(yīng)不僅可以飽和產(chǎn)品中的烯烴，還能終止裂化反應(yīng)，從而保留較多大分子量的產(chǎn)物，因此，可以利用氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)終止裂化反應(yīng)的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)裂化反應(yīng)深度的控制。溫度、空速、劑油比以及催化劑性質(zhì)等都會(huì)影響氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的 活性。

氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，低溫有利于反應(yīng)的發(fā)生，但升高溫度有利于芳烴的脫附，促進(jìn)Ⅰ型氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)[21]，所以較低的溫度有利于氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)是二次反應(yīng)，因此反應(yīng)隨著空速的增加而減弱。低空速意味著反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)會(huì)使參與單位質(zhì)量原料油反應(yīng)的活性中心數(shù)目增加，有助于雙分子氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)[22]。毛安國(guó)[23]提到，劑油比的增加有利于氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，同時(shí)可減少自由基反應(yīng)的可能性，汽油中的烯烴含量也隨著劑油比的增加而顯著降低。從催化劑的性質(zhì)來(lái)看，較高的催化劑活性、不太高的硅鋁比[24-25]、相對(duì)大的晶胞尺 寸[26]、合適的梯度孔分布和梯度酸性分布[27]、適量的稀土沉積[28]、適量的磷改性及其他化學(xué)改 性[29-30]都有利于氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的發(fā)生。

可見，在保證裂化反應(yīng)速率和汽油產(chǎn)率、并控制干氣和焦炭產(chǎn)率的前提下，可以通過(guò)選擇合適的工藝條件來(lái)促進(jìn)氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，達(dá)到控制反應(yīng)深度從而多產(chǎn)C7、C8的目的。由于我國(guó)汽油中絕大部分為催化裂化汽油，通過(guò)改變催化裂化工藝條件來(lái)改變催化裂化汽油的組成，進(jìn)而改變其蒸發(fā)性能，以達(dá)到改善調(diào)和汽油蒸發(fā)性能的目的是經(jīng)濟(jì)可行的。

2.2 重整汽油

重整汽油由于其辛烷值高，烯烴、硫含量低，是調(diào)和汽油的主要組分之一。重整汽油一般以沸點(diǎn)為80～180℃的石腦油為原料，重整之后沸點(diǎn)上升20～30℃，故重整汽油屬于重組分[31]。

表5 為重整汽油的蒸發(fā)性能。

由表5 可知，重整汽油的T50為128℃，高于目前我國(guó)汽油標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于T50降低的目標(biāo)。所以，重整汽油的加入勢(shì)必導(dǎo)致汽油T50的升高，同時(shí)增加重餾分；加之重整汽油中含有較多的芳烴，雖然能改善汽油后端的抗爆性能，但是會(huì)增大氣缸積炭的傾向以及導(dǎo)致環(huán)境污染。對(duì)于重整汽油，可與C5、C6異構(gòu)化油共同作為改善汽油蒸發(fā)性能的調(diào)和組分，一方面改善汽油后端抗爆性能，另一方面保證T50和啟動(dòng)性能。

表5 重整汽油的蒸發(fā)性能[32-33]

2.3 烷基化油

加州要求T50低于100.5℃，這與異構(gòu)辛烷的沸點(diǎn)很接近。汽油中調(diào)和辛烷值高、蒸氣壓低、清潔的異構(gòu)辛烷，有利于提高高品質(zhì)汽油的產(chǎn)量。加入異構(gòu)辛烷后，NOx、有毒物質(zhì)以及VOC 排放量大大降低，這是因?yàn)镹Ox的排放受硫化合物影響很大，有毒物質(zhì)主要來(lái)源于芳烴，而VOC 排放與RVP 有關(guān)[34]。

異構(gòu)辛烷主要來(lái)源于烷基化，包括直接烷基化和間接烷基化。間接烷基化是指混合碳四的疊合、加氫組合工藝。疊合工藝可將混合碳四烯烴中的異丁烯疊合反應(yīng)生成二異丁烯和異辛烯，部分正丁烯也參與二聚或共聚，疊合產(chǎn)物可以加氫飽和作為汽油的優(yōu)良調(diào)合組分[35]。烷基化油具有辛烷值高，不含芳烴、烯烴和硫化物的特點(diǎn)，是理想的汽油調(diào)和組分。

表6 為烷基化油的蒸發(fā)性能。

表6 烷基化油的蒸發(fā)性能[32]

從表6 可以看出，烷基化油的蒸氣壓較低（尤其是氫氟酸法），T10偏高，T50合理，T90較低，屬于中間餾分段的調(diào)和組分。所以汽油中調(diào)入烷基化油可以降低蒸氣壓，并降低T50，改善其餾程分布。由于其T10較高，所以對(duì)調(diào)和汽油的啟動(dòng)性能影響不大，不會(huì)導(dǎo)致氣阻、烴類揮發(fā)等問題。同時(shí)，烷基化油處于汽油的中間餾分段，并且餾程范圍較寬，汽油與烷基化油的調(diào)和正好彌補(bǔ)當(dāng)前我國(guó)汽油中間餾分段辛烷值偏低的不足，在較寬餾分范圍內(nèi)改善汽油中間餾分段的抗爆性能。另外，烷基化也合理利用了為降低蒸氣壓而脫除的C4組分。所以，烷基化油是改善調(diào)和汽油蒸發(fā)性能的理想組分。但由于目前我國(guó)汽油標(biāo)準(zhǔn)對(duì)蒸氣壓要求不夠嚴(yán)格，而液化氣價(jià)格較高，同時(shí)由于環(huán)境污染和設(shè)備腐蝕等因素制約，烷基化汽油的產(chǎn)量非常有限。

2.4 醇和醚

MTBE 雖然具有辛烷值高、蒸氣壓合理、與汽油混溶性好等優(yōu)點(diǎn)，但近年來(lái)其毒性越來(lái)越受到人們的關(guān)注。乙基叔丁基醚（ETBE）比MTBE 具有更高的辛烷值，蒸氣壓低，可降低調(diào)和汽油的蒸氣壓，并且與水互溶性差，降低了水污染的風(fēng)險(xiǎn)。另外，生產(chǎn)ETBE可以降低汽油中的C5烯烴含量，間接降低了汽油的蒸氣壓。

在美國(guó)禁用MTBE 之后，為了達(dá)到氧含量的指標(biāo)要求，降低CO 排放，提高汽油辛烷值，醇類成為了理想選擇。乙醇容易生物降解，毒性清楚，調(diào)和辛烷值高達(dá)113，對(duì)汽油還有稀釋作用。在汽油中加入乙醇之后，乙醇與其他汽油組分相互作用，能降低調(diào)和汽油的T50，這對(duì)汽油調(diào)和是非常有利的[36]。但加入乙醇會(huì)大大提高汽油的蒸氣壓，高揮發(fā)性會(huì)增加VOC 的排放以及冷啟動(dòng)時(shí)的尾氣排放，并且可能產(chǎn)生氣阻；乙醇在水中溶解度高，可能導(dǎo)致相分離現(xiàn)象；低熱值，蒸發(fā)潛熱大，會(huì)造成冷啟動(dòng)困難和駕駛性能變差[37-38]，乙醇還可能造成汽車燃燒系統(tǒng)腐蝕等問題。甲醇也是醇類汽油的主要調(diào)和組分之一。在加入少量甲醇（小于25%）時(shí)，隨甲醇加入量的增加，調(diào)和汽油的T10無(wú)明顯變化，T50、T90和終餾點(diǎn)明顯降低，并且汽油膠質(zhì)含量降低，但是腐蝕性明顯增加，同時(shí)氣阻指數(shù)增大，氣阻臨界溫度降低[39]。

對(duì)于醇類和醚類調(diào)和組分，應(yīng)在滿足汽油含氧量要求的前提下減少其調(diào)和比例，以保證汽油的蒸發(fā)性能。

2.5 輕汽油醚化

輕汽油醚化可降低汽油烯烴含量，提高辛烷值，降低汽油蒸氣壓，可減少汽車尾氣中的CO 和未燃烴類，同時(shí)，甲醇通過(guò)醚化進(jìn)入汽油組分中，會(huì)發(fā)揮增值效應(yīng)，為目前普遍過(guò)剩的甲醇找到了新的增值途徑[40]。

表7 為輕汽油醚化前后的蒸發(fā)性能對(duì)比。

從表7 可以看出，用餾程為35～100℃的輕汽油與甲醇進(jìn)行醚化反應(yīng)后，其RVP 由86.13kPa 降低到76.91kPa。燕山FCC 汽油輕餾分與甲醇醚化后，也有相似效果。其醚化后輕汽油與重餾分調(diào)和，相比原FCC 汽油，RVP 由68.6 kPa 降至48.4kPa[41]。但是醚化后T10、T50、T90皆有升高，說(shuō)明原有輕組分變重，再與重餾分調(diào)和之后，會(huì)導(dǎo)致T10和T50進(jìn)一步升高，因?yàn)檩p汽油醚化的原料一般采用C4～C7[42]， 醚化后轉(zhuǎn)化為C5～C8的醚類，沸點(diǎn)升高，使得汽油中的輕組分大大減少，導(dǎo)致汽車啟動(dòng)性能變差。同時(shí)醚化后的組分與汽油重餾分調(diào)和，會(huì)使得T50進(jìn)一步升高，不利于汽車的加速性能，也會(huì)導(dǎo)致排放增加。

表7 35～100℃輕汽油與甲醇醚化后輕汽油蒸發(fā)性能[32]

所以，輕汽油醚化雖然能降低汽油蒸氣壓，但由于其使T10和T50升高，應(yīng)該嚴(yán)格控制輕汽油參與醚化的量；或者減少的輕組分的量通過(guò)調(diào)和異構(gòu)化油來(lái)補(bǔ)充，一方面保證了汽車的低溫啟動(dòng)性能，另一方面，也可提高調(diào)和汽油的前端辛烷值。

2.6 異構(gòu)化油

異構(gòu)化油（i-C5/i-C6）能夠提高汽油的前端辛烷值，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)在降速條件下的爆震[43]，同時(shí)可以彌補(bǔ)輕汽油醚化后輕組分減少的不足，保證汽車的啟動(dòng)性能。表8 為C5、C6的沸點(diǎn)和蒸氣壓。

從表8 可以看出，n-C5、n-C6異構(gòu)化為i-C5、i-C6后，沸點(diǎn)降低，RVP增大。所以C5、C6的加入會(huì)提高汽油的蒸氣壓。在蒸氣壓進(jìn)一步降低的要求下，C5、C6的量應(yīng)該嚴(yán)格控制。但是為了保證汽車的啟動(dòng)性能和降低T50，C6是必不可少的組分，所以應(yīng)該選擇合適的C6調(diào)和比例。

表9 為直餾汽油與其直接異構(gòu)化后的直餾汽油的餾程對(duì)比。

從表9 可以看出，異構(gòu)化后，T50、T90和終餾點(diǎn)都明顯升高，所以直餾汽油直接異構(gòu)化雖然對(duì)降低蒸氣壓、提高汽油辛烷值等方面有積極作用，但對(duì)于改善汽油餾程分布是不利的。所以，粗汽油直接異構(gòu)化對(duì)于改善汽油的蒸發(fā)性能并無(wú)太大幫助，而將汽油前端的C5、C6單獨(dú)異構(gòu)化產(chǎn)物可用于彌補(bǔ)輕汽油醚化和進(jìn)一步降低蒸氣壓導(dǎo)致的汽油輕組分減少的不足。

表8 C5、C6 沸點(diǎn)和蒸氣壓[32]

表9 直餾汽油與其直接異構(gòu)化直餾汽油餾程[32]

2.7 芳構(gòu)化汽油

輕烴芳構(gòu)化是以低碳烴（C3～C6）為原料，在催化劑的作用下，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜反應(yīng)轉(zhuǎn)化為芳烴的工藝過(guò)程[44]。輕烴芳構(gòu)化反應(yīng)由于其將烯烴轉(zhuǎn)化為芳烴、降低烯烴含量的同時(shí)可提高汽油辛烷值的特點(diǎn)而受到人們的廣泛關(guān)注。芳構(gòu)化反應(yīng)的產(chǎn)物中含有較多的烷烴和芳烴，而苯的含量較低，可以直接作為高辛烷值汽油，也可以作為高辛烷值汽油的調(diào)和組分，液化氣中未反應(yīng)的以及反應(yīng)生成的烷烴可以作為車用液化氣[45]。表10 為芳構(gòu)化汽油的餾程。

從表10 中可以看出，芳構(gòu)化油的餾程分布符合我國(guó)目前的標(biāo)準(zhǔn)，但從改善蒸發(fā)性能的目標(biāo)來(lái)看，其T50偏高，所以，芳構(gòu)化油的調(diào)入不能降低汽油的T50。

表10 芳構(gòu)化油的餾程[46]

甲苯沸點(diǎn)為 110.63℃，C8芳烴為 136.2～145.3℃，亦即在芳構(gòu)化的前50%餾出體積內(nèi)幾乎不含芳烴。所以，芳構(gòu)化油中的芳烴可以提高汽油后端的辛烷值，即有助于加速的平穩(wěn)。但是，由于芳構(gòu)化油的芳烴含量較高，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展來(lái)看，不利于環(huán)境保護(hù)，所以芳構(gòu)化油的應(yīng)用應(yīng)該受到限制。

3 結(jié) 語(yǔ)

汽油的蒸發(fā)性能是車用汽油的重要指標(biāo)之一，與汽油的低溫啟動(dòng)性能、加速性能、氣缸積炭以及有毒有害物質(zhì)排放有直接關(guān)系。然而，目前我國(guó)的汽油蒸氣壓和餾程標(biāo)準(zhǔn)并不理想。單純的降低蒸氣壓并不能完全滿足環(huán)保要求和保證汽車駕駛性能，餾程分布合理也是必不可少的條件。

調(diào)和汽油蒸發(fā)性能與各調(diào)和組分密切相關(guān)，所以，可以通過(guò)選擇合適的調(diào)和組分和調(diào)和比例來(lái)達(dá)到所需的蒸氣壓和餾程分布。各種調(diào)和組分各有優(yōu)劣，應(yīng)根據(jù)需要達(dá)到的調(diào)和目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性等因素選擇合適的調(diào)和組分和調(diào)和比例。

綜合比較結(jié)果表明，通過(guò)改變FCC 過(guò)程反應(yīng)條件來(lái)改變FCC 汽油組成，從而調(diào)節(jié)調(diào)和汽油的蒸氣壓和餾程分布是目前改善調(diào)和汽油蒸發(fā)性能最為經(jīng)濟(jì)可行的方法。各調(diào)和組分中，烷基化油在改善汽油蒸發(fā)性能方面是最理想的調(diào)和組分。而對(duì)于醚和醇，應(yīng)在滿足汽油含氧量要求的前提下減少其調(diào)和比例。C5、C6異構(gòu)化油可與輕汽油醚化結(jié)合，彌補(bǔ)因醚化導(dǎo)致的輕組分減少和汽油前端辛烷值偏低的缺點(diǎn)，并且，i-C6可用于蒸氣壓進(jìn)一步降低后保證汽車的低溫啟動(dòng)性能。重整汽油和芳構(gòu)化油由于其芳烴含量高、餾分較重，在改善汽油蒸發(fā)性能的目標(biāo)下，不宜大量使用。

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