甲醇汽油助溶剂的研究

为增强甲醇与汽油的相溶性以满足其使用性能,以醇类为助溶剂,通过测定甲醇-直馏汽油体系以及甲醇-直馏汽油-芳烃体系下不同助溶剂种类及含量的相分离温度,探讨各助溶剂对各体系相稳定的影响规律,优选出了最佳互溶状态下复配方案。结果表明:随着甲醇含量增加,甲醇汽油的相分离温度呈先升后降的趋势;φ(芳烃)每增加2%,相分离温度可降低约3℃;当助溶剂总量较大时,醇类两两复配的助溶效果优于单醇助溶剂,且高低碳醇复配助溶效果优于低碳醇或高碳醇复配。最终得到复配助溶剂V(正辛醇)∶V(正十二醇)=1∶1,φ(助溶剂)=4%,φ(芳烃)=20%的M30(甲醇含量占甲醇汽油总量30%的甲醇汽油),其相分离温度达-29℃。     

助溶剂-表面活性剂在甲醇汽油中的应用

以表面活性剂、高碳醇及甲酯类物质复配作为助溶剂,以甲醇-直馏汽油、芳烃-甲醇-直馏汽油为原料醇汽油,通过考察不同亲水亲油值(HLB值)助溶剂使体系不分层的加入量得到最佳助溶效果情况下的HLB值,以及适宜HLB值下助溶剂对甲醇汽油相分离温度的影响,得到了一种清洁高效的甲醇汽油助溶剂复配方案。绘制了该复配方案抗水相稳定性实验的三元相图,探讨了其相稳定作用与溶解度参数的关系。结果表明:通过HLB值可以大致评价甲醇汽油的助溶效果,但其仅适用于同一复配体系;复配表面活性剂的HLB为2时,甲醇与汽油具有最佳的互溶性;随着脂肪酸甲酯加入量的增多,相分离温度下降,说明脂肪酸甲酯在一定程度上可以增强甲醇与汽油的互溶性;最佳复配方案为添加剂总量为2%,E(脂肪酸甲酯)、C(SAA-I+油酸)、D(正辛醇+正十二醇)分别占添加剂总量6.3%,8.5%,85.2%时,M30甲醇汽油相分离温度达-19℃;溶解度参数对甲醇与汽油互溶性效果无必然关系,但具有一定的参考价值。     

正构醇对甲醇-汽油体系相稳定性的影响

通过甲醇-汽油相稳定性实验,分别考察了一系列正构醇作助溶剂对甲醇-汽油体系相稳定性的影响;结合正构醇加量-相分离温度曲线线性回归方程,对其影响规律进行探讨。实验表明:在温度-25～40℃,C_3～C_8正构醇皆对M15(表示甲醇在甲醇-汽油体系中体积分数为15%)、M30、M35、M50、M65、M85甲醇-汽油体系有一定的助溶效果;正构醇结构以及甲醇比例对相稳定性都有显著影响,助溶效果随醇碳数的增加而增强,一般情况下,碳数大于5时才能达到最佳助溶效果;甲醇比例一定时,不同正构醇加量与其对应的体系相分离温度之间存在一定的线性关系,曲线的线性回归趋势线相关系数R~2值大都高于0.99;随着正构醇HLB值减小其对相同甲醇比例的甲醇-汽油体系相稳定作用增强。     

甲醇汽油助溶剂的研制

本文考察了甲醇与汽油的互溶性,甲醇与汽油的互溶性与汽油组成、温度及含水率密切相关。选择中碳醇和高碳醇作为甲醇汽油的助溶剂,进行了助溶剂的筛选和复配,确定了助溶剂配方。结果表明,两种助溶剂复配的效果要优于单独使用一种助溶剂,所研制的助溶剂具有良好的助溶效果,可有效降低甲醇与汽油的临界互溶温度,使用该助溶剂的甲醇汽油,低温抗相分离性能和遇水抗相分离性能优异。     

金属腐蚀抑制剂和汽油清净剂对M15甲醇汽油胶质生成的影响

考察了多种类型金属腐蚀抑制剂和汽油清净剂对M15甲醇汽油胶质生成的影响。结果表明,初始状态下,各金属腐蚀抑制剂中苯并三氮唑能够降低胶质生成量,乙胺、正丁胺和乙醇胺对胶质生成量无明显影响,二乙醇胺和三乙醇胺会使胶质生成量有所增加;储存过程中,与空白M15甲醇汽油相比,苯并三氮唑可使未淋洗胶质和溶剂洗胶质含量的增幅分别降低0.6mg/100mL和0.4mg/100mL,三乙醇胺会使未淋洗胶质和溶剂洗胶质含量的增幅分别增加5.2mg/100mL和4.4mg/100mL,其他金属腐蚀抑制剂也会使增幅略有增加。初始状态下,三种汽油清净剂均会导致未淋洗胶质含量大幅升高,当添加量为0.04%时,未淋洗胶质含量范围为19.4~31.4mg/100mL,当添加量为0.10%时,未淋洗胶质含量范围为51.6~68.4mg/100mL;储存期过程中,与空白M15甲醇汽油相比,三种汽油清净剂均能降低溶剂洗胶质含量的增幅。红外光谱试验结果从液相氧化的角度有效验证了胶质试验相关结论。     

汽油—甲醇掺和物的水容忍度

设计了一个根据激光衰减的新方法,用来准确地测量相分离,从而测量有和无功溶剂的汽油-甲醇掺和物的水容忍度。对模型汽油和真实汽油及构成工业总汽油的烷基化油、FCC汽油和重整油等主要炼厂汽油组分的各种掺和物的水容忍度进行了定量。数据的回归分析表明,含有每种助溶剂的掺和物的水容忍度特性可由包括助溶剂浓度、温度和基础油烃类型的关系式来很好地表达。     

酯类助溶剂对甲醇汽油相稳定性的影响研究

以酯类为助溶剂,首先对常温下不同比例甲醇汽油不分层的最小用量筛选出较好的助溶剂,并考察助溶剂在一定含量下的相分离温度,对两种评价方案进行比较,再对几种助溶剂进行复配,根据各助溶剂对体系相稳定的影响规律,优选出助溶效果最好的复配方案,对该复配方案进行抗水相稳定性实验后绘制三元相图,并探讨研究其相稳定作用与溶解度参数的关系。结果表明:在加入少量的助溶剂情况下考察相分离温度与考察助溶剂最小加量的评价效果类似;芳烃类物质的加入可大大增强酯类助溶剂的助溶效果;对于酯类助溶剂而言,其含量越高,相分离温度越低,助溶效果越好;当溶解度参数范围在18~20(J/cm3)1/2时助溶效果最好,尽管溶解度该参数不是决定相分离温度的唯一因素。     

DMC-甲醇汽油互溶性影响因素的研究

通过系统试验,研究了DMC-甲醇汽油互溶性影响因素。结果表明:甲醇汽油中加入DMC可以增强互溶性能,降低相分离温度,φ(DMC)每提高1个百分点,可以使相分离温度降低约3℃;水含量对甲醇汽油的相分离温度影响很大,当配制M15甲醇汽油所用的甲醇原料中的w(H2O)达到0.5%时,只有φ(DMC)不小于3.8%,才可保证其相分离温度低于-40℃。     

甲醇-汽油互溶性的研究

甲醇汽油混合物是一种最有希望的代用汽车燃料,但在低温季节,甲醇-汽油的互溶性(以相分层温度表示)常影响这类代用燃料的应用.为此,考察了汽油组成、混合物中水含量及助溶剂等因素对甲醇-汽油相分层温度的影响.芳烃含量对相分层温度的影响十分明显,除此以外,组成中其它烃类的分子结构及物理性质也将影响甲醇-汽油的相分层温度.混合物中的水含量也是极敏感的因素,即使很少量的水份存在,也会大大增高甲醇-汽油的相分层温度.添加甲基叔丁基醚或异丁醇有助溶效应,但加入7%甲基叔丁基醚以后,甲醇溶解度仍与含水量密切相关.根据实验结果,求出了关联相分层温度对甲醇含量和汽油中芳烃含量的回归方程.并给出了适宜于冬季温度低达-15℃地区使用的甲醇-汽油混合比例.     

甲醇汽油性能的实验研究

在未调整汽油机结构的前提下,开展了燃用不同掺烧比的甲醇-轻烃汽油对发动机输出功率及燃油经济性影响的研究,并进行了混合燃料的相分离温度实验。结果表明,M65(甲醇体积含量为65%)甲醇汽油既能使发动机稳定运行,又可在?10℃以上保持均一相,无助溶剂添加;但与90#汽油相比,其动力性下降明显。向M65中添加1.5%(质量分数)的增能剂A后,该燃油的动力性提高到了90#汽油的水平,且油耗量(当量汽油)优于90#汽油,适宜在最低气温高于-5℃的地区或季节使用。     

生物基汽油添加剂组分对汽油机油耗的影响

通过汽油机台架试验,对一种加入汽油中的改性生物基添加剂组成及其添加比例对发动机燃油经济性的作用及效果进行了研究。结果表明,尽管增溶剂能提高添加剂原液与汽油在低温下的互溶性,但是仅加入增溶剂对发动机的燃油经济性几乎没有任何改善;添加剂原液对发动机燃油经济性的改善幅度最大,最高可达8％左右,而且存在一个最佳添加比例,以使发动机获得最好的综合性能。     

甲醇柴油微乳燃料

以生物柴油-正丁醇-异戊醇（三者质量比为1∶1∶1）混合物为微乳化助溶剂,将其加入到甲醇柴油体系中,可制备甲醇柴油微乳燃料。结果表明,甲醇柴油微乳燃料最佳配方（质量分数）为：甲醇10%,0号柴油72%,微乳化助溶剂18%（生物柴油、正丁醇和异戊醇各占6%）。制得的甲醇柴油微乳燃料几乎不受机械力和温度的影响,属于热力学稳定体系。     

丁醇作为汽油调合组分的可行性研究

研究了丁醇与常规汽油组分以不同比例调合后油品的辛烷值、馏程、蒸气压调合特性,通过金属试片和橡胶试片在不同丁醇含量汽油中的浸泡试验,对丁醇汽油的金属腐蚀性和材料相容性进行了评价。结果表明：丁醇在调合特性方面与汽油组分的匹配性良好;丁醇汽油对除铸铁外的金属件腐蚀性很小,可用于不含铸铁的燃油进气系统中;氟橡胶、氯丁胶、丁腈胶等橡胶试件性能受丁醇汽油的影响较小,更适宜作为燃用丁醇汽油的发动机橡胶零部件或丁醇汽油储运、加油设施中的橡胶件;丁醇作为车用汽油调合组分具有可行性,调合丁醇的质量分数在10%~16%较为合理。     

汽油质量标准中涉硫项目间关系研究

基于车用汽油质量标准中涉及硫含量、腐蚀性标准的更新，结合硫分布规律和汽油加工生产、调合工艺，分析了车用汽油硫含量测定试验方法变化的原因及发展方向、硫含量与硫醇硫含量间的相互关系，探讨了硫醇分子中-SH结构、汽油组成、添加剂等影响检测化学环境的因素对博士试验检出限量的影响规律，指出不同结构硫醇中-SH化学活性差异是博士试验与铜片腐蚀试验不统一的原因，综合反映实际腐蚀作用的铜片腐蚀试验可全面、客观表征汽油腐蚀性能。控制硫含量、铜片腐蚀即可同时满足燃烧SOx排放和腐蚀性要求。     

正构醇对甲醇-直馏汽油体系相稳定的影响规律研究

通过测定甲醇-直馏汽油体系的相分离温度,考察一系列正构脂肪醇助溶剂对甲醇-直馏汽油体系相稳定的影响;结合醇加量-相分离温度曲线线性回归方程,对其影响规律进行探讨。结果表明：C4~C10正构醇对甲醇-直馏汽油体系的相稳定作用效果远好于低碳醇,并且该相稳定作用还与正构醇的HLB值以及体系中甲醇所占比例有关;在M15和M85（甲醇体积分数分别为15%和85%）体系中以正己醇作用效果最好,在M30,M50,M65（甲醇体积分数分别为30%,50%,65%）体系中以正癸醇作用效果最好。在适中的甲醇比例范围内,随着正构醇HLB值减小其对相同甲醇比例的甲醇-直馏汽油体系相稳定作用增强,当甲醇比例过高或者过低时存在一个对体系相稳定作用最佳的正构醇HLB值;随着体系中甲醇比例增大同一正构醇对体系相稳定作用逐渐减弱。     

METHANOL TO GASOLINE: IMPROVED GASOLINE YIELDS

The role played by the catalyst in the mehhanol-to-gasoline process under varying conditions is significant. The mobil ZSM-5 catalyst yielded dimethyl ether as a major product in earlier experiments conducted in the Chemical Engineering Department. This prompted us to ascertain those parameters which yielded a high percentage of gasoline and minimized or eliminated dimethyl ether. A number of parameters like residence time, reaction temperature, and methanol catalyst weight ratio were studied and knowledge regarding how best a high gasoline yield could be produced was obtained. Product characterization was done by gas chromatographic analysis. GC-MS proved to be an extremely beneficial tool.     

METHANOL TO GASOLINE: IMPROVED GASOLINE YIELDS

ABSTRACT

The role played by the catalyst in the mehhanol-to-gasoline process under varying conditions is significant. The mobil ZSM-5 catalyst yielded dimethyl ether as a major product in earlier experiments conducted in the Chemical Engineering Department. This prompted us to ascertain those parameters which yielded a high percentage of gasoline and minimized or eliminated dimethyl ether. A number of parameters like residence time, reaction temperature, and methanol catalyst weight ratio were studied and knowledge regarding how best a high gasoline yield could be produced was obtained. Product characterization was done by gas chromatographic analysis. GC-MS proved to be an extremely beneficial tool.     

加入甲醇对直馏汽油裂化反应的影响

采用小型固定流化床装置研究甲醇作为催化裂化部分进料的反应过程,考察了加入甲醇对直馏汽油裂化反应的影响,比较了不同进料方式的反应过程,分析加入甲醇后的催化裂化反应规律。结果表明,甲醇与直馏汽油同时进料相对于单独的直馏汽油裂化,气体产率增加,并可维持低碳烯烃的选择性;产物汽油的正构烷烃、异构烷烃、环烷烃含量降低,烯烃含量略有增加,芳烃含量增加。对甲醇作为催化裂化部分进料过程的反应机理进行了初步探讨。     

直馏汽油非临氢改质技术的工业应用

摘要扬州石油化工厂20 kt／a直馏汽油非临氢改质装置的运行结果表明,石油化工科学研究院开发的RGw-l型直馏汽油非临氢改质催化剂的活性、选择性高,单程运转周期大于70 d,再生后反应性能完全恢复。改质反应产品收率高,干气产率小于2％。产品品质好,改质后汽油RoN提高30个单位以上,烯烃质量分数小于2％,是汽油降烯烃的优质调合组分;副产液化气的烷烃体积分数达95％以上,可以作为车用液化气。该催化剂还可用于含ct烯烃原料的改质。为直馏汽油和c。馏分的升值利用及炼油厂汽油降烯烃开辟了一条新途径。