牟明仁 白 莉 牟佳男 姜 莉 鄒立梅 林曉梅 白 璐

(1遼寧出入境檢驗(yàn)檢疫局，遼寧 大連 116001；2國(guó)家電網(wǎng)公司，北京 100031；3中國(guó)石油天然氣股份有限公司大連石化分公司，遼寧 大連116032)

不同牌號(hào)出口汽油主要質(zhì)量差異分析

牟明仁1白 莉1牟佳男2姜 莉1鄒立梅3林曉梅1白 璐1

(1遼寧出入境檢驗(yàn)檢疫局，遼寧 大連 116001；2國(guó)家電網(wǎng)公司，北京 100031；3中國(guó)石油天然氣股份有限公司大連石化分公司，遼寧 大連116032)

分析了不同牌號(hào)出口汽油主要技術(shù)指標(biāo)的差異。由于汽油調(diào)和組分不同，91號(hào)汽油的初餾點(diǎn)、10%蒸發(fā)溫度、50%蒸發(fā)溫度、芳烴體積分?jǐn)?shù)、15 ℃時(shí)的密度都低于95號(hào)汽油的對(duì)應(yīng)值，飽和蒸汽壓高于95號(hào)汽油對(duì)應(yīng)值。出口汽油中的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到合同要求，但部分批次91號(hào)、95號(hào)汽油辛烷值比合同指標(biāo)高出較多。建議今后應(yīng)科學(xué)調(diào)配不同組分汽油，合理利用有限的高辛烷值組分資源，使出口汽油經(jīng)濟(jì)效益最大化。

出口 汽油 牌號(hào) 質(zhì)量 差異

隨著能源需求與國(guó)際貿(mào)易的發(fā)展，我國(guó)進(jìn)出口石油及石油產(chǎn)品的種類與數(shù)量也在不斷擴(kuò)大與增長(zhǎng)，這與石油加工技術(shù)的不斷改進(jìn)與能力的提高是分不開(kāi)的。遼寧擁有多個(gè)深水港口，也擁有多個(gè)大型煉油企業(yè)，作為石油貿(mào)易的加工集散地，汽油一直是遼寧口岸出口的主要商品之一〔1-2〕。2015年遼寧口岸出口東亞、東南亞、大洋洲(主要是澳大利亞)及北美等地區(qū)的汽油達(dá)到3.22 Mt,出口汽油牌號(hào)主要為91號(hào)、92號(hào)和95號(hào)。作為點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料出口汽油的質(zhì)量是我國(guó)煉油水平的反映，也將影響汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能。由于環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)，車用汽油標(biāo)準(zhǔn)不斷修訂，對(duì)汽油質(zhì)量和技術(shù)指標(biāo)提出了更高要求，促進(jìn)了出口汽油質(zhì)量的不斷提升〔3-4〕。汽油加工工藝的不斷改進(jìn)及加工多元化，促進(jìn)了調(diào)和汽油原料資源的多樣化，減少了對(duì)催化裂化汽油的依賴。因催化裂化汽油所占比例不斷遞減，出口汽油中的芳烴和烯烴體積分?jǐn)?shù)、硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)都在降低，使汽油組分及質(zhì)量都發(fā)生了變化〔5-7〕。分析、研究出口澳大利亞等地不同牌號(hào)汽油的質(zhì)量，對(duì)了解不同牌號(hào)出口汽油的質(zhì)量特點(diǎn)差異，為檢驗(yàn)出口汽油提供依據(jù)是十分必要的。

1 樣品選取與結(jié)果匯總

樣品選自中國(guó)石油天然氣股份有限公司大連石化分公司碼頭2015年3—5月生產(chǎn)的出口汽油,排序?yàn)?～4號(hào)。其中1號(hào)與3號(hào)樣品是3月生產(chǎn)的，2號(hào)與4號(hào)樣品是5月生產(chǎn)的。表1 匯總了出口汽油部分項(xiàng)目的檢驗(yàn)結(jié)果。

表1 出口汽油部分項(xiàng)目檢驗(yàn)結(jié)果匯總

2 結(jié)果分析

表1中的1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)、4號(hào)樣品分別是出口澳大利亞等地的91號(hào)和95號(hào)汽油。由于牌號(hào)不同，汽油質(zhì)量有所不同，但4個(gè)樣品中的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)都相對(duì)較低，僅為10.07～13.65 mg/kg。其他主要項(xiàng)目差異分析如下。

2.1 抗暴性的差異

抗爆性是指汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒時(shí)抵抗爆震的能力。表1中的1號(hào)、2號(hào)樣品的辛烷值與3號(hào)、4號(hào)樣品有明顯差別，1號(hào)和2號(hào)的研究法辛烷值最大值為91.7、最小值為91.2，3號(hào)和4號(hào)的研究法辛烷值最大值為95.8、最小值為95.6。

2.2 芳烴、烯烴體積分?jǐn)?shù)的差異

雖然1號(hào)與3號(hào)、2號(hào)與4號(hào)樣品生產(chǎn)時(shí)間相同，但牌號(hào)不同，其芳烴和烯烴體積分?jǐn)?shù)差異很大。

在1號(hào)樣品中，其芳烴體積分?jǐn)?shù)是26.6%，甲苯與二甲苯體積分?jǐn)?shù)為11.3%，烯烴體積分?jǐn)?shù)為17.2%；3號(hào)樣品的芳烴體積分?jǐn)?shù)是29.4%，甲苯與二甲苯體積分?jǐn)?shù)為16.3%，烯烴體積分?jǐn)?shù)為16.2%。1號(hào)和3號(hào)樣品的苯體積分?jǐn)?shù)都是0.5%。3號(hào)樣品中的芳烴體積分?jǐn)?shù)比1號(hào)高2.8個(gè)百分點(diǎn)，特別是甲苯與二甲苯體積分?jǐn)?shù)高出5.0%，烯烴體積分?jǐn)?shù)低1個(gè)百分點(diǎn)；3號(hào)樣品研究法辛烷值為95.6,1號(hào)為91.7，3號(hào)樣品研究法辛烷值比1號(hào)高出3.9個(gè)單位。

在2號(hào)樣品中，其芳烴體積分?jǐn)?shù)是28.0%、烯烴體積分?jǐn)?shù)為14.8%；4號(hào)樣品的芳烴體積分?jǐn)?shù)是31.2%，烯烴體積分?jǐn)?shù)為14.2%；2號(hào)和4號(hào)樣品的苯體積分?jǐn)?shù)也都是0.5%。4號(hào)樣品中的芳烴體積分?jǐn)?shù)比2號(hào)高3.2個(gè)百分點(diǎn)，烯烴體積分?jǐn)?shù)低0.6個(gè)百分點(diǎn),4號(hào)樣品研究法辛烷值為95.8,2號(hào)為91.2，4號(hào)樣品研究法辛烷值比2號(hào)高出4.6個(gè)單位。

2.3 蒸發(fā)性的差異

汽油的蒸發(fā)性就是在一定的溫度下，汽油由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的能力。

(1)餾程是反映汽油蒸發(fā)性能的指標(biāo)。表1中1號(hào)、2號(hào)樣品的初餾點(diǎn)、10%蒸發(fā)溫度都低于3號(hào)、4號(hào)樣品的對(duì)應(yīng)值。由于汽油餾程的初餾點(diǎn)，特別是10%蒸發(fā)溫度，可表征汽油中低沸點(diǎn)餾分的含量，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫啟動(dòng)性具有決定性性影響，所以10%蒸發(fā)溫度低可以保證10%蒸發(fā)體積中有足夠的低沸點(diǎn)餾分存在。4個(gè)樣品的70 ℃蒸發(fā)體積值和揮發(fā)指數(shù)(揮發(fā)指數(shù)=蒸汽壓+0.7)計(jì)算值都說(shuō)明1號(hào)、2號(hào)樣品的10%蒸發(fā)體積中低組分成分高于3號(hào)、4號(hào)樣品的對(duì)應(yīng)值。由測(cè)定和計(jì)算知：1號(hào)、2號(hào)樣品中的70 ℃蒸發(fā)體積值分別為34.8 mL和28.2 mL、揮發(fā)指數(shù)計(jì)算值分別為76.1和76.7，3號(hào)、4號(hào)樣品中對(duì)應(yīng)的70 ℃蒸發(fā)體積值為21.5 mL和21.6 mL，揮發(fā)指數(shù)計(jì)算值為71.4和70.0；1號(hào)、2號(hào)樣品中的70 ℃蒸發(fā)體積值和揮發(fā)指數(shù)計(jì)算值都大于3號(hào)樣品中的對(duì)應(yīng)值。

(2)飽和蒸汽壓是反映汽油蒸發(fā)性能的另一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。1號(hào)、2號(hào)樣品的飽和蒸汽壓值分別為63.1 kPa和57.0 kPa，都比3號(hào)、4號(hào)樣品的對(duì)應(yīng)值56.4 kPa和56.1 kPa高，這說(shuō)明1號(hào)、2號(hào)樣品中的輕組分含量大于3號(hào)、4號(hào)樣品的對(duì)應(yīng)值，啟動(dòng)性優(yōu)于3號(hào)、4號(hào)樣品。

2.4 餾程、密度的差異

表1中1號(hào)、2號(hào)樣品的初餾點(diǎn)、10%餾出溫度和50%餾出溫度分別為32.1 ℃和34.8 ℃、48.0 ℃和54.5 ℃、95.6 ℃和99.0 ℃，都低于3號(hào)、4號(hào)樣品的對(duì)應(yīng)值35.4 ℃和35.2 ℃、56.9 ℃和57.5 ℃；3號(hào)、4號(hào)樣品的15 ℃密度分別為743.4 kg/m3和750.0 kg/m3，遠(yuǎn)高于1號(hào)、2號(hào)樣品的對(duì)應(yīng)值738.3 kg/m3和739.9 kg/m3。

2.5 差異原因及影響

表1中1～4號(hào)樣品中的辛烷值等項(xiàng)目數(shù)值之所以不同，是由于其加工工藝、組成不同，導(dǎo)致不同批次汽油中的辛烷值等項(xiàng)目數(shù)值產(chǎn)生較大差異。對(duì)于同族烴類，其辛烷值隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而降低。當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量接近時(shí)，各族烴類抗暴性優(yōu)劣的順序大致如下：芳香烴>異構(gòu)烷烴和異構(gòu)烯烴>正構(gòu)烯烴及環(huán)烷烴>正構(gòu)烷烴〔8〕。因芳香烴類的抗爆性能在各類烴中是最好的，許多芳香烴的辛烷值超過(guò)100，而烷烴則為最小，正戊烷為62，正己烷僅為25〔8-9〕。所以出口汽油中的抗暴性不僅與出口汽油中化學(xué)組成緊密相關(guān)，而且辛烷值大小與其烴類分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

出口澳大利亞等地汽油是由輕石腦油、催化裂化加氫油及重整汽油等油品調(diào)和而成的，以催化裂化加氫油為主。由于催化裂化加氫油餾分的溫度、密度相對(duì)適中，分別為35～196 ℃、735～740 kg/m3，研究法辛烷值為92.0～92.5。而輕石腦油烷烴體積分?jǐn)?shù)高，為95%以上；餾出溫度低，為35～72 ℃；密度小，為635～645 kg/m3；研究法辛烷值低，為68～72。在保證出口汽油辛烷值不小于91的前提下，1號(hào)、2號(hào)出口汽油在催化裂化加氫油中添加了一定量的低辛烷值的輕石腦油，以降低出口汽油的生產(chǎn)成本。而重整汽油餾出溫度高，為70～220 ℃；密度大，為843～862 kg/m3；研究法辛烷值高，達(dá)100～102。對(duì)3號(hào)、4號(hào)樣品而言，就必須在催化裂化加氫油中添加高辛烷值重整汽油，以滿足合同規(guī)定研究法辛烷值不小于95的需要。由于調(diào)和91號(hào)、95號(hào)汽油原料的來(lái)源不同，組分不同，調(diào)和后的汽油性質(zhì)就出現(xiàn)了差別。所以1號(hào)、2號(hào)樣品的辛烷值、初餾點(diǎn)、10%餾出溫度和50%餾出溫度、15 ℃密度、芳烴體積分?jǐn)?shù)都低于3號(hào)、4號(hào)樣品的對(duì)應(yīng)值，飽和蒸氣壓則高于3號(hào)、4號(hào)樣品的對(duì)應(yīng)值。

由于芳烴組分的辛烷值高，其體積分?jǐn)?shù)大小對(duì)汽油辛烷值有直接影響，體積分?jǐn)?shù)大，對(duì)應(yīng)樣品中的辛烷值亦高。由相關(guān)芳烴指數(shù)(BMCI)計(jì)算公式所得出的計(jì)算結(jié)果也印證了4個(gè)樣品中的芳烴含量的高低順序。1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)樣品BMCI值分別為20.46，20.68，21.72和24.92,4個(gè)樣品芳烴體積分?jǐn)?shù)的高低順序?yàn)?號(hào)>3號(hào)>2號(hào)>1號(hào)，與2～4號(hào)樣品中辛烷值大小排列順序相一致。

在汽油出口合同中只規(guī)定飽和蒸汽壓下限不小于55 kPa，而沒(méi)有設(shè)置上限值。這是因?yàn)?個(gè)批次出口汽油的出口時(shí)間正是澳大利亞的秋冬季節(jié)，飽和蒸汽壓低，蒸發(fā)性就弱，在低溫條件下發(fā)動(dòng)機(jī)在冷啟動(dòng)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)困難。只規(guī)定出口汽油飽和蒸汽壓的下限，說(shuō)明在這個(gè)季節(jié)環(huán)境下，就是為保證出口汽油在秋冬季使用中具有良好的低溫啟動(dòng)性，因此蒸發(fā)性是第一位。這從合同規(guī)定10%蒸發(fā)溫度不大于60 ℃得到驗(yàn)證，因?yàn)?0%蒸發(fā)溫度越低，飽和蒸汽壓越大，蒸發(fā)性就越強(qiáng)，發(fā)動(dòng)機(jī)就越容易冷啟動(dòng)。

需要指出的是：表1中1～4號(hào)樣品的辛烷值都分別滿足合同研究法辛烷值不小于91號(hào)和95號(hào)汽油的指標(biāo)要求，但1號(hào)、3號(hào)和4號(hào)樣品中的研究法辛烷值比合同指標(biāo)要求值分別高出0.7，0.6和0.8個(gè)單位。通常是辛烷值越高，抗爆性能就越好，汽油價(jià)格也是相對(duì)偏高。以2016年10月11日新加坡普氏汽油報(bào)價(jià)為例：92號(hào)汽油為60.11美元/桶，95號(hào)汽油為62.48美元/桶，97號(hào)汽油為63.68美元/桶。但在出口汽油中，辛烷值指標(biāo)與價(jià)格是固定的，只要滿足合同各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求即可，不會(huì)因?yàn)樾镣橹蹈叱鲋笜?biāo)值而再另外計(jì)價(jià)。在高辛烷值原料資源有限，加工成本高的情況下，出口汽油辛烷值過(guò)高、過(guò)剩都有資源浪費(fèi)之嫌。

所以建議在以后出口汽油生產(chǎn)中，在保證合同指標(biāo)要求前提下，對(duì)類似于表1中的1號(hào)、3號(hào)和4號(hào)辛烷值過(guò)高的汽油，為了經(jīng)濟(jì)效益最大化，擴(kuò)大出口汽油原料來(lái)源，適當(dāng)添加一定比例的低成本調(diào)和組分油，如輕石腦油等組分，以降低汽油的成本，使出口汽油組分搭配合理，即保證出口汽油質(zhì)量，還能合理利用有限資源。

3 結(jié)語(yǔ)

4個(gè)樣品中的芳烴體積分?jǐn)?shù)、烯烴體積分?jǐn)?shù)和硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)都較低。1號(hào)、2號(hào)樣品中的芳烴體積分?jǐn)?shù)小于3號(hào)、4號(hào)樣品中的對(duì)應(yīng)值；1號(hào)、2號(hào)樣品的初餾點(diǎn)、10%餾出溫度和50%餾出溫度都低于3號(hào)、4號(hào)樣品的對(duì)應(yīng)值，70 ℃蒸發(fā)體積、揮發(fā)指數(shù)和飽和蒸汽壓都高于3號(hào)、4號(hào)樣品的對(duì)應(yīng)值；1號(hào)、2號(hào)樣品的15 ℃密度遠(yuǎn)低于3號(hào)、4號(hào)樣品的對(duì)應(yīng)值。以上差異主要是因調(diào)和油品原料來(lái)自不同的生產(chǎn)工藝。為滿足不同批次辛烷值指標(biāo)的不同要求，1號(hào)、2號(hào)樣品添加了一定量的輕石腦油，3號(hào)、4號(hào)樣品添加一定量的重整芳烴汽油。在都滿足車用汽油對(duì)蒸發(fā)性要求的前提下，因1號(hào)、2號(hào)樣品的蒸發(fā)性優(yōu)于3號(hào)、4號(hào)樣品，其油品在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷啟動(dòng)性要好于3號(hào)、4號(hào)樣品。個(gè)別批次研究法辛烷值比指標(biāo)值高出許多，如4號(hào)汽油高出0.8個(gè)單位,無(wú)形中浪費(fèi)了有限高辛烷值組分資源。在以后出口汽油時(shí)，建議在保證出口汽油質(zhì)量指標(biāo)前提下，應(yīng)科學(xué)、合理調(diào)和不同工藝所生產(chǎn)的汽油調(diào)合組分，使出口汽油既滿足合同各質(zhì)量指標(biāo)要求，又使出口汽油經(jīng)濟(jì)效益最大化。

[1] 牟明仁，趙雪蓉，孔平，等.出口汽油樣品儲(chǔ)存時(shí)飽和蒸汽壓變化研究[J].廣東化工，2011,38(11)：38-39,26.

[2] 牟明仁，李百舸，趙彤彤，等.紫外熒光法與EDX射線熒光法測(cè)定出口汽油中硫含量的數(shù)據(jù)對(duì)比[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2013,30(4):1683-1685.

[3] 牟明仁，王濰平，歐陽(yáng)昌俊，等.對(duì)修訂后的GB 17930—2011《車用汽油》標(biāo)準(zhǔn)的研究〔J〕.標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)，2011,21(5)：15-17.

[4] 牟明仁，趙雪蓉，張代華，等.解讀車用汽油新標(biāo)準(zhǔn)的修訂[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2014(6)：84-87.

[5] 牟明仁，胡曉靜，盛向軍，等.出口汽油硫含量在餾分中的分布[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2011，26(3):1062-1065.

[6] 牟明仁,姜莉,于一茫，等.出口FCC汽油中的烴組成含量對(duì)辛烷值影響研究[J].沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2015,33(4)：529-532.

[7] 牟明仁，劉衛(wèi)東，蔣曉光，等.FCC汽油為主要組分的出口汽油硫含量分布研究[J].石化技術(shù)，2010，17(4)：10-13.

[8] 沈本賢.石油煉制工藝學(xué)[M].北京：中國(guó)石化出版社，2009:76.

[9] 孫兆林主編.催化重整[M].北京：中國(guó)石化出版社，2006:70.

Analysis on Main Quality Differences between Different Types of Exported Gasoline

Mou Mingren1，Bai Li1，Mou Jianan2，Jiang Li1，Zou Limei3，Lin Xiaomei1，Bai Lu1

(1LiaoningEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Dalian,Liaoning116001; 2StateGridCorporationofChina,Beijing100031; 3PetroChinaDalianPetrochemicalCompany,Dalian，Liaoning116032)

The main technical indexes of gasoline with different grades were analyzed.Due to difference of blending components,the initial boiling point,10% evaporation temperature,50% evaporation temperature,aromatics volume fraction,olefin volume fraction and sulfur mass fraction and 15 ℃ density of gasoline 91#gasoline were lower than those of 95#gasoline,and the saturated vapor pressure of 91#gasoline was higher than that of 95#gasoline.The technical indexes of exported gasoline have reached the contract requirements,but the octane number of some batches of 91#and 95#gasoline were much higher than the contract indexes.It is suggested that gasoline of different components should be scientifically deployed and the limited high-octane component resources should be rationally used to maximize the economic benefits of exported gasoline.

exported gasoline,grades,quality,difference

2016-09-26。

牟明仁，男，1960年出生,1983年畢業(yè)于撫順石油學(xué)院石油加工工程專業(yè)，研究員，現(xiàn)從事進(jìn)出口石油檢驗(yàn)工作，已公開(kāi)發(fā)表論文80余篇。

1674-1099 (2016)06-0028-04

TE622

B