合理使用MMT 提高汽油质量
林惠 李昌学 梁剑峰
1999年12月28日国家技术监督局批准颁布了《车用无铅汽油》
GB17930—1999国家标准,并于2003年4月1日在全国范围内开始
实施。该标准对汽油中铅、铁、锰等金属元素的含量规定如下:不得
人为或故意加入铅、铁,锰含量不大于18mg/L。
目前用作抗爆剂的金属锰基有机化合物主要有环戊二烯三羰基锰
(CMT)和甲基环戊二烯三羰基锰(MMT)。前者呈黄色片状晶体,能
溶于有机溶剂,不溶于水;后者呈橙色、透明液体,能溶于有机溶剂,
不溶于水,有一定毒性,在空气和光作用下较不稳定。但是MMT的抗
爆性能较好,而且价格适中,得到较广泛的应用。
MMT对汽油影响
辛烷值
我们使用中石化北海分公司生产的催化汽油与直馏汽油作为基础
油(其中催化汽油和直馏汽油的比例为12:1),加入抗爆剂MMT,控
制汽油中锰含量为18mg/L。由表1可见,加入MMT后,可以达到提
高汽油辛烷值的目的,使汽油辛烷值和抗爆指数达到国家标准
GB17930—1999。
汽油诱导期和胶质
由于抗爆剂的加入可能会影响汽油的诱导期和胶质含量,为此我
们对相关性能进行了测试。测试方法为:配制锰含量为18mg/L的汽
油,分别装入白色和棕色玻璃瓶,置于阴暗处。一周后进行汽油诱导
期和胶质含量的测试,测试结果见表2。由表2可以看出,避光保存
的含MMT汽油的诱导期和胶质变化不大;但是见光后胶质含量变化较
大,而且会产生沉淀。这说明含有MMT的汽油在见光后会沉淀析出,
从而失去抗爆剂的作用,因此建议避光贮存。
调合方案
根据以上试验结果并结合MMT生产厂家的建议,我们确定出以下
调合加锰剂方案:催化汽油与直馏汽油之比为10:1或12:1;MMT
加入量以汽油中的锰含量为18mg/L为上限,根据实际需要加入MMT
并确定最佳加入量;采用相关设备避光条件下将MMT加入汽油;加入
MMT的含锰汽油应采取避光保存。
工业应用
在以上工作的基础上,我们对MMT的工业应用进行了试验。通过
封闭加剂系统,将MMT加入汽油(催化汽油和直馏汽油的比例为
12:1),经加剂系统在汽油罐内进行充分调和,汽油中的锰含量控制
为18mg/L。MMT的用量由如下公式V=Q×1000×P×10-6确定,其中
V为MMT的体积(以L计),Q为汽油总体积(以m3计),P为MMT在
汽油中的体积浓度(以ppm计)。
对于调和后的汽油,我们按照《石油液体和取样法》GB/T4756—
1998中“特殊分析样品”规定要求进行取样分析,结果见表3。从表
中,我们可以看到,在汽油中加入MMT后,工业应用各项指标均达到
并超过GB17930—1999要求。
效益分析
直接效益 目前汽油辛烷值添加剂在国内广泛使用的是MTBE,
经测算用MTBE作为调合组分增加汽油辛烷值其成本为60.74元/t,
而现在使用MMT作为汽油辛烷值添加剂,其成本为26.25元/t,按照
目前年生产14万t汽油计算,则年节约费用为482.86万元。
间接效益 ①由于调合了常顶汽油,使催化的MGD工艺使用条件
较为宽松,由于MGD投入使用使催化的能耗增大,汽油收率降低。因
此MMT的使用可间接的增加汽油收率,降低能耗。②常顶汽油通常作
为化工汽油或者溶剂油销售,MMT投入使用后,汽油质量得以提高,可
以达到国家90#汽油标准,增加效益。
结 论
①汽油中MMT作为抗爆剂,可提高汽油的辛烷值,使汽油的相关
指标达到国家标准GB17930—1999的要求;②通过对MMT调合方案的
进一步研究,探索出MMT最佳加入量及加入条件,使MMT的效果最大
程度地发挥,可有效地降低添加MMT汽油的成本。③此外,通过加入
MMT还可以调制出93#汽油。
表1 MMT对汽油辛烷值影响
项目 研究法辛烷值 马达法辛烷值
MMT 加入后 91.2 81.6
空白样 89.4 80.4
表2 避光与不避光情况下MMT对汽油的影响
项目 诱导期(min) 实际胶质(mg/100ml) 外观
见光(白瓶) 380 4.5 有沉淀、浑浊
避光(棕瓶) 625 2.0 无沉淀、透明
空白样(不含锰) 692 1.5 无沉淀、透明
表3 含锰汽油的结果对比
项目 加入MMT后 国标要求*
辛烷值 91.3 大于90
抗爆指数 86.4 大于85
馏程℃
10% 52.0 不高于70
50% 95.0 不高于120
90% 163.0 不高于190
终馏点 198.0 不高于205
蒸汽压(KPa) 33 不大于74
苯含量(V/V) 0.36 不大于2.5
烯烃含量(V/V)% 31.0 不大于35
实际胶质(mg/100ml) 2.9 不大于5
诱导期(min) 750 不小于480
芳烃含量%(V/V) 16.0 不大于35
