兰州石化公司 730060
摘要:本文通过柴油组分质量考察、实验室配方研究,确定工业调合比例,优化-35号车用柴油(Ⅵ)调合配方。
关键词:-35号低凝柴油(Ⅵ) 配方优化 应用
一、前言
2021年12月以来,公司陆续接到-20号低凝柴油在销售和使用环节出现“低温浑浊”的信息反馈,特别是12月23日,销售公司反馈大面积车辆“打不着火”、柴油低温下蜡析出的现象,为避免重复发生该问题,2022年11月,根据公司-35号车用柴油生产工作安排,我们通过开展对低凝柴油组分质量考察,优化-35号车用柴油(Ⅵ)调合配方,防止发生油品外观“低温浑浊”影响使用的质量问题。
二、柴油质量考察
为掌握其他炼厂生产-35车用柴油(Ⅵ)低温外观情况,收集乌兰管道管输新疆炼油生产-35号车用柴油5批次进行质量对标,考察数据见表1,低温外观见图1。
表1 管输新疆-35号车用柴油关键项目质量情况
项 目 | 质量指标 | 实测结果 | |||||
-35号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
运动粘度(20℃),mm2/s | 1.8-7.0 | 2.494 | 2.964 | 2.957 | 2.618 | 2.717 | |
冷滤点,℃ | ≤-29 | -40 | -32 | -35 | -40 | -40 | |
磨痕直径 | ≤460 | 390 | 405 | 412 | 423 | 423 | |
十六烷值 | ≥47 | 49 | 49 | 49 | 47.6 | 48.1 | |
馏 程 | 初馏温度,℃ | — | 169.6 | — | — | — | — |
10%回收温度,℃ | — | 190.7 | — | — | — | — | |
20%回收温度,℃ | — | 196.6 | — | — | — | — | |
50%回收温度,℃ | ≤300.0 | 224.0 | 238.2 | 238.4 | 222.5 | 225.0 | |
90%回收温度,℃ | ≤355.0 | 279.2 | 286.4 | 286.7 | 298.5 | 299.0 | |
95%回收温度,℃ | ≤365.0 | 296.9 | 298.2 | 298.4 | 320.5 | 319.5 | |
密度(20℃),kg/m3 | 790.0-840.0 | 814.9 | 812.4 | 814.1 | 814.0 | 815.7 |
通过对新疆管输-35号用柴油进行质量考察发现:
1、该油品低温性能较好,冷滤点低至-40℃,十六烷值较高;
2、该油品室温下外观清透颜色较浅,当冷浴温度为-25℃时样品温度降至-24℃未出现大量析出物质;当冷浴温为-30℃下,样品降至-23.5℃时开始出现明显析出物。说明该油品的低温性质较好。
三、组分考察及配方优化
1 组分质量考察
我们对公司生产低凝柴油的调合组分质量情况进行了考察,见表2。
表2 低凝柴油组分质量情况
样品名称 | 冷滤点,℃ | 十六烷值 | 备注 |
组分a | -8 | 49.0 | 22日8时馏出口样品 |
组分b | — | 45 | — |
2 实验室配方研究及优化
根据组分质量情况,实验室设计-35号车用柴油(Ⅵ)配方见表3,实验室小调后-35号车用柴油(Ⅵ)低温外观情况及关键项目质量情况见表4、图2。
表3 -35号车用柴油(Ⅵ)调合比
序号 | 组分a,% | 组分b,% |
小调1 | 45 | 55 |
小调2 | 38 | 62 |
小调3 | 30 | 70 |
表4 -35号车用柴油(Ⅵ)实验室调合考察实验数据
序号 | 低温外观 (浴温-25℃) | 低温外观 (浴温-30℃) | 备注 |
小调1 | -13.5℃ | - | - |
小调2 | -18℃ | -15℃ | 密度:801.5、十六烷值46.3 |
小调3 | -19℃ | -17℃ | 密度:799.5、十六烷值45.7、粘度2.016、闪点52 |
通过对实验室小调-35号用柴油样品质量考察发现:
1、小调1样品当冷浴温度为-25℃、样品温度为-13.5℃时,样品出现大量析出物质;样品温度降低至-15℃时,样品浑浊;小调2样品、小调3样品低温外观明显改善,且小调3样品低温外观优于小调2样品;
2、通过3个实验室调合试验可以看出,根据当期组分a质量情况,随组分b调合比例上升,低温外观情况随之改善。但由于组分b十六烷值低、密度小、粘度小、磨痕直径大,所以当组分b比例为70%时小调3样品粘度及密度已接近指标限。
3、 综合3个试验调合样品质量情况,在组分b最大比例仍无法明显改善-35号车用柴油低温外观,且粘度、密度卡指标限存在质量风险,为确保出厂成品合格,确定小调2配方为工业调合配方,即调和比例为组分a:组分b= 38%:62%。
四、工业应用情况
1 实验室验证
根据实验室配方研究优化,生产装置A套柴油加氢于11月26日馏出口连续两点冷滤点≤-8℃,达到-35号车用柴油调合组分质量要求,油品调合中心集中收储至340罐,并确定以343罐为首次调合罐。我们进行小调验证实验,质量情况见表5。
表5 -35号车用柴油(Ⅵ)实验室验证试验
日期 | 2021/11/26 | 2021/11/27 | 2021/11/28 | 2021/11/28 | 均值 |
采样点 | 340 | 343 | 342 | 340 | |
磨痕直径(60℃),μm | — | 722 | 694 | 697 | 704 |
运动黏度(20℃)mm²/s | 1.938 | 2.003 | 1.967 | 2.088 | 1.999 |
冷滤点℃ | -20 | -21 | -20 | -20 | -20 |
十六烷值 | 46.1 | 46.5 | 46.2 | 46 | 46.2 |
酸度(以KOH计)mg/100mL | — | — | — | 0.28 | — |
密度(20℃)kg/m³ | 800.7 | — | — | 800.2 | — |
低温外观t2,℃ | -18.5 | -18 | -18.5 | -18 | -18.2 |
A套加氢柴油,% | 38 | 37 | 37 | 37 | 37 |
加氢组分b,% | 62 | 63 | 63 | 63 | 63 |
通过对所收储的A套加氢柴油组分进行实验室验证,成品质量数据与前期实验室调合实验情况一致,达到加剂条件。
2 成品调合
根据实验室验证试验结果,油品调合中心进行加剂生产,成品分析数据见表6。
表6 -35号车用柴油(Ⅵ)成品质量情况
分析时间 | 2021/11/28 | 2021/11/28 | 2021/11/29 | 均值 | |
采样点 | 343 | 342 | 340 | ||
酸度(以KOH计),mg/100mL | 6.92 | 6.28 | 5.99 | 6.4 | |
冷滤点,℃ | -39 | -37 | -37 | -38 | |
磨痕直径,μm | 407 | 412 | 419 | 413 | |
运动粘度(20℃),mm2/s | 2.027 | 2.001 | 2.037 | 2.022 | |
闪点,℃ | 50 | 49 | 50 | 50 | |
十六烷值 | 47.5 | 47.6 | 47.6 | 47.6 | |
密度(20℃),kg/m3 | 799.6 | 799.3 | 799.8 | 799.6 | |
调合比 | A套加氢柴油,% | 37 | 37 | 37 | 37 |
煤油,% | 63 | 63 | 63 | 63 |
11月28日首罐343罐-35号车柴酸度异常偏大为6.92 mg/100mL,未达到内控指标要求。我们立即对该异常项目开展排查,通过对-35号车用柴油空白样品酸度实测、模拟油品调合中心的加剂顺序逐一进行加剂后考察,确认每种剂加剂后酸度变化情况。
五、小结
通过本次实验室配方研究优化及工业化应用情况,提出如下建议:
1、结合管输-35号车用柴油(Ⅵ)低温外观情况,公司在生产该产品时低温外观t2不得高于-15℃可以满足用户使用需求。
2、受公司生产装置工艺流程及组分质量情况限制,在生产-35号车用柴油(Ⅵ)时加大组分b掺调量可以有效提高低温外观质量,但组分b最大比例不能超过63%,当组分b比例达到70%时多项指标卡边。
3、通过改善A套柴油加氢装置原料比例,提高常二线加工量,从根本上可以改善A套加氢柴油组分质量。加之合理掺调组分b,可以使所调合-35号车用柴油低温性质得到明显改善。
参考文献:
[1]GB/T 510-2018,石油产品凝点测定法[s].
[2]GB 19147-2016,车用柴油[s].
[3]GB/T 386-2010,柴油十六烷值测定法[s].
[4]GB/T 258-2016,轻质石油产品酸度测定法[s].
[5]SH/T 0765,柴油润滑性评定法(高频往复试验机法)[s].