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第三节 油品调合过程中的有关计算

发布日期:2014-05-29 22:38  浏览次数:31445
核心提示:  在油品调和过程中,需要根据油品的性质指标进行调和计算,由需要进行调合的各组分油性质指标值混合成符合一定要求的混合油或

  在油品调和过程中,需要根据油品的性质指标进行调和计算,由需要进行调合的各组分油性质指标值混合成符合一定要求的混合油或成品油。这时,要采用适当的计算方法或计算公式,计算出各组分油的体积比或质量比,以达到混合后的油品的某一性质或某些性质指标符合要求。

  一、可加性指标的调合计算

  1、两种油品的可加性指标的调合计算

  油品的酸度、碘值、残炭、灰分、馏程、含硫量、胶质、相对密度等均为可加性的质量指标。在计算此类性质的调合比时,可按下式计算:

GB=100%-GA

  式中 GA—混合油中A种油的体积含量,%;

  X—混合油的有关规格指标数值;

  XB—B种油的有关规格指标数值;

  XA—A种油的有关规格指标数值;

  (例5—1)有一批车用汽油B,其10%馏出温度为78℃,超过标准规定的70℃。现在用一批10%的馏出温度为65℃的汽油A来调整。经测定汽油B在70℃的馏出量为7%,而汽油A在70℃的馏出量为16% ,求调合比。

  解:调合后油品在70℃的馏出量应为10%

 

  即调合时汽油A的用量应大于33.3%,以保证调合后汽油的10%馏出温度略低于70℃。

  (例5-2) 某一柴油B的酸度测得为8.6毫克KOH/100毫升,不符合柴油规格指标的要求,又另一柴油A的酸度测得为3.6毫升KOH/100毫升,比规格要求为低,将此两种柴油按一定比例混合,调合后混合油的酸度按GB484-75应为7毫克KOH/100毫升,求此两种汽油在混合油中的比例。

 

  混合油中B种汽油体积占68%,而A种汽油占32%。

  2、三种以上油品密度的调合计算

  生产中常会遇到三种或三种以上油品的调合计算。我们可以认为,属性差别不大的几种液体油品在混合前后其体积不变,即混合前各组分油的分体积之和应等于混合后的总体积。以1kg液体油品为例,其混合后的体积应等于混合前各组分油的质量分率与其密度之比。可用下式表示:

 

  式中 ρ混 、ρ1、ρ2、ρn、ρi—为混合油及1、2、n、i组分油的密度,kg/m3;

  X1、X2、Xn、Xi—为1、2、n、i组分油的质量分率;

 

  二、不可加性指标的调合计算

  辛烷值、闪点、凝固点、粘度等为油品不可加性的质量指标。在调合时无固定的通用公式计算。下面介绍几种常用的估算方法。

  1、辛烷值的调合计算

  文献介绍的调合汽油辛烷值估算法为数甚多,这些方法大致分为两类;一类是以经验数据为基础,用统计方法找出规律进行估算;另一类是以烃类组成及性质(相对密度,馏出温度等)与调合辛烷值相关联进行估算。这里介绍几种常用的方法:

  (1)经验公式

  为了提高辛烷值,可采用往辛烷值低于规定的汽油中加入适当数量的高辛烷值组分(如重整汽油、催化裂化汽油、烷基化汽油等)或高辛烷值汽油,就可将辛烷值低的汽油的抗爆性提高到使用汽油的要求,这种方法称为调合。经验公式如下:

 

式中 MA—所需优质汽油的质量百分比;    NH—混合油的辛烷值;

     NA—优质汽油的辛烷值; NB—劣质汽油的辛烷值

 

 

  由于辛烷值没有加和性,因此这个方法计算的结果只是近似的。与实际测的辛烷值有误差,高辛烷值组分在调和中的比例愈大,误差愈大。

 

  (2) 斯图尔特(Stewart)法

  此法是以调合组分的辛烷值及不饱和烃含量为基点,应用表5—4数据及下列公式

  (5—4),式(5—5)来计算调合汽油的辛烷值RON或MON。

  式中:Vi—i调合组分的体积分数,%;

  Ri—i调合组分的研究法辛烷值;

  Pi—i调合组分与调合汽油的不饱和烃含量差(体积分数),%;

  Di—i据Pi从表5—4查得的权重指数;

  Mi—i调合组分的马达法辛烷值。

表5-4 与权重指数Di的关系

Pi

Di

Pi

Di

RON

MON

RON

MON

-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10

0.454
0.495
0.539
0.585
0.635
0.688
0.744
0.803
0.865
0.931

0.314
0.358
0.406
0.454
0.518
0.583
0.653
0.731
0.814
0.904

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100

1.000
1.072
1.148
1.227
1.309
1.395
1.483
1.575
1.670
1.768
1.868

1.000
1.103
1.213
1.329
1.451
1.580
1.715
1.855
2.001
2.152
2.308

  (例5-4)根据下表所列的基础组分,计算调合汽油的RON。

调合组分

辛烷值(RON)

族组成(体积分数)/%

调合体
积分数%

饱和烃

芳烃

不饱和烃

重整汽油
催化裂化汽油
直流汽油

89.2
93.7
69.1

53.8
39.2
96.1

45.5
18.6
3.9

0.7
42.2
0

62
30
8

  解:(1)求出调合汽油的不饱和烃含量(体积百分数)

 

  解:(1)求出调合汽油的不饱和烃含量(体积百分数)(2)计算各组分的Pi

  重整汽油的Pi=0.7-13.1= -12.4

  催化裂化汽油的Pi=2.2-13.1=29.1

  直馏汽油的Pi=0.0-13.1= -13.1

  (3)由上述Pi从表5—4中查出各自的Di并计算出ViDi

  重整汽油 ViDi=0.915×62=56.7

  催化裂化汽油 ViDi=1.220×30=36.6

  直馏汽油 ViDi=0.910×8=7.3

  (4)J计算Ri+0.13Pi

  重整汽油Ri+0.13Pi=89.2-0.1312.4=87.6

  催化裂化汽油Ri+0.13Pi=93.7-0.13×29.1=97.5

  直馏汽油Ri+0.13Pi=69.1-0.13×13.1=67.4

  (5)代入式(10—3)求得RON

 

  经比较,应用这种方计算值与实测值偏差均小于1个单位,说明这种方法是比较准确的。

  (3)调合因数法

  辛烷值计算也可依如下式(5-6)计算。

 

  N——混合汽油的辛烷值(MON或RON)

  Vа、Vb——两个基础汽油的体积,% ;

  Nа、Nb——两个基础汽油的辛烷值(MON或RON),但Nа高于Nb

 

     混 合 油

基 础 油

曲线号

烷基化油
烷基化油
聚合汽油
热裂化汽油
聚合汽油
重整汽油
聚合汽油
热裂化汽油
催化、聚合汽油
催化裂化汽油
热裂化汽油

催化裂化汽油
直馏汽油
铂重整汽油
铂重整汽油
催化、热裂化汽油
直馏汽油
聚合汽油
热烈化汽油
热烈化汽油
直馏汽油
直馏汽油

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

 

表5-5 高辛烷值组分调合因数(参数)

组分油名称

高辛烷值组分①/%

调合因素(C)

组分油名称

高辛烷值组分①/%

调合因素(C)

催化裂化
汽油

15
30
45

1.23
1.12
1.07

焦化汽油

20
40
50

1.21
1.10
1.08

叠合汽油或
热裂化汽油

10
20
40

1.18
1.10
1.02

非芳烃

5
10
20

1.18
1.10
1.02

  【例5—5】 计算40%的RON为77的热裂化汽油和60%的RON为57的直馏汽油的混合辛烷值。

  解:由图5—1查出热裂化汽油的混合系数C值为1.03,代入式(5—6)则为:

  N=(40*1.03*77+60*57)/100=65.9

  即混合辛烷值RON为65.9。

  (4)石油大学教材介绍的辛烷值计算公式:

  AON=BON+100(CON-BON)/VA (5—7)

  式中:AON——组分的调和辛烷值;

  BON——基础组分的辛烷值;

  CON——调和汽油的辛烷值;

  VA——调和组分含量(体积分数),%。

 
 
 
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