从我国气温看生产高凝轻柴油的可能性和必要性

第 30卷第 6期 从我国气温看生产高凝轻柴油的可能性和必要性 杨 国 勋 (石油化工奔学丽百 _10。。83’ _云 ：台．? ／ 捕 要 针对我 国增 产柴油 的需 要 +指出生产高凝轻 柴油是增加轻 柴油产量 的重要 手段 。在气温 条件允许 下 ．使 用高凝轻 柴油和低凝轻 柴油对发动 机使 用性 能没有影 响。通过对 找国 ~71个 气象 台站 1j年来气温 变化 的详细调 查，对月 风险率 10 的最 低气 温在 5 C和 1 0 c以上的地 区按 月进 行丹析 ，并在此基 础上 阐述 丁我 国生产 高凝轻柴 油 的可能性 和必要性 ．同时埘今后 的宴施办法提 出 建议 。 主题词：墼 鱼 高凝点柴油风险 寺 0 1 前 言 柴油机的热效率 高+相同功率 的柴油机 比汽油 机可节省近 2j 的燃 料 ．所 排放 的 CO!也相对 喊 少，对喊少温室效应有利 。目前 +在世界范围内出现 r内燃机柴油化趋势，柴油机产量增长较快 。我 国在 “九五”期 间，中吨位卡车(载重量 4～6 17)要逐步改 造为柴油车．轻型卡车 (1～3 t)也要增加柴油 车的 比例 ．再加上农业机械化的迅速发展 ，轻柴油需求量 将会有较大增加 。从 1 994年到 1 997年，我 国柴油产 量增加了 11．73 Mt．但每年仍需进 IJ几百万吨柴 油 。 根 据 预 测 ，2000年 我 国 原 油 加 工 量 将 达 到 180．50 Mt／a．其中汽油产量 39．44 Mt／a，柴油产量 47 40 Mt／a，而 预 测柴 油 的消 费 量将 达到 57．6O Mt／a，需求 和生产之间仍有较大差距 。因此 ，近几年 来．通过提高加工后轻质油收率 ，提高柴，汽比来增 加柴油产量 。 2 生产高凝轻柴油是增加柴油产量的重要手段 我国轻柴油标准(GB252 94和 Q／SHR002— 96)按反映其低温流动性的凝点指标划分为 l0号、5 号、o号 一1 0号 、 20号、一35号和 5O号 7种牌 号．各炼油厂根据需求情况生产其中某几种牌号 的 产品。产品质量按安定性的好坏 、硫含量的高低划分 为优等品 、一等品和台格品 从 原油加工所得轻柴油 的收率看 ，我国是 以加 工含蜡原油为主的国家 ，轻柴 油收率受其低 温流动 性影响较大。凝点提谪 ．柴油的收率也明显提高 r』 大庆直馏原油为例 ，在按原汽油方案生产 0号柴油 (沸点范围 200～3,50℃)的基础上，适 当将沸点范围 向轻和重两边放宽 ，若改为柴油方 案生产 ，沸点范围 扩大至 1 60～375 c，仍可生产 5号柴油，其收率(占 原油)可从 1 8．2 提 高到 26．2 ，提高 ／-8个 百分 点 如果大庆原油加工量为每年 j0．00 Mt，则每年 可增产柴油 4．00 Mt。其馏分性质见 1 为了增加高凝柴油收率+上海炼油厂研究所、上 海内燃 机研究所和石油化 工科学研究 院在 80年代 共 同对不同原油、不 同直馏馏分及不同催化 裂化组 分调台为 5号或 10号柴油作了大量工作 其结果表 明，在原生产 0号轻柴油的基础上 ，可 向轻和重两边 放宽来生产宽馏分柴油 +即在加A重质组分的同时+ 加^等量或适量轻质组 分(5 ～20 沸点范围 l60 ～ 200 C的催化裂化汽油) 在不生产喷气燃料的情 况下 ，由于扩宽了馏分和放宽了凝点要求，宽馏分柴 油还可容纳较多的常三线油 ，生产 5号柴油可增产 近 50 。因为宽柴油馏分向两边扩展 ，所 以表征其 平均蒸发性 的 j0 馏出温度与 0号柴油基本相同， 闪点也能满足规格指标的要求 。因此 ，在低温流动性 允许 的条件 下，生产高凝柴油是增 产柴油的重要手 收稻 日期 ：l9g8 lo 21 怍 者简舟 ：扬 国勋 -1964年 毕业 于此京石 油学院石 油豫 啬j系，高 级1 程师。l983年 来一直从事石油盟石油化工标准化工作． 现任 标准摩 主任 曾获北京 市科 技进步 等蹙 中国石油化 ] 总 公 司科 技进廿 三 等奖 。现正 在主持修 订我 国轻 柴 油国家标 准 S A M 工眦 C 化 与 制 烁 石 限 M E ，／ — r ．．． ．．、 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 6期 杨国动．从我 国气温 看生产 高摇 轻柴油 的可能性和 必要 性 裹 1 大庆原油直馏柴油馏分性质 段之 一 实际上柴油的低温流动性只是对使用时的环境 温度作一定限制 ，而并 不反映柴油实际质量的优劣。 对 5号轻柴油在装有 6135Q 柴油机 的 SK670—20黄 河铰接式 客车上进行冷起 动、爬坡 、油耗 和 36 Mm 的长期行 车试验 ，在上 海 50型拖拉 机上进 行冷起 动试验 。客车上的冷起 动试验结果表 明，当车辆在 户外停 放 12 h以上 时 ，5号轻 柴油 能在 气 温 2．5 C、油温 6℃，气温 4 C、油温 8℃，气温 6 C、油温 7 C条件下起动 ，并起步运转 拖拉机上的冷起动试 验结果表明，在最低气温 4．5 C和油温 6℃的条件 下，不通过任何预热 ，3台拖拉机均能在 34～5 s内一次顺利起 动 在相同气温 和油温下 ，5号 和 10号轻柴油起动性能基本一致 爬坡试验表明，燃 用 5号和 0号轻柴油的油耗基 本相 当 ，烟度和加速 陛相近 。两种柴油在各种车速下油耗无明显差别。 在 1985年 3～9月间，选取 6台l工况相近 ，经大 修走合期满的黄河铰接式客车进行长期行车试验 ，3 台燃用 5号轻柴油，3台燃用 0号轻柴油，驾驶员在 行车过程中未感觉到两种柴油有任何差异。行车满 36 Mm 后拆检发动机，来见异 常。如果夏季使用 5 号、0号 与 10号 3种牌号 的轻柴油 ，其油耗 、功率 、 起动性能、排放性能等均无明显差异。许多用户对这 一 点并不 了解，把牌号与质量完全对立起来 ，认为凝 点越低质量越好 ，这不符合实际 ，而且与 目前标准分 等分级的要求也是相背的 3 我国的气温状况与高凝柴油的使用 3．1 我 国的气温分布 我 国处 于温带 和亚热带地区 ．全 国地势西高东 低．山地 、匠陵和崎岖 的高原 占全 国 面积 的三分之 二 ．由于地形复杂 ，造成很多局部小气候。以四川省 为例 ，西部为』ll西高原 ，海拔在 3 000 m 以上 ，而东 部和中部为 四川盆地 ，海拔为 700～800 rn。同为一 个省，海拔相差 2 000 rn以上 ，这必然会造成气候 的 极大差异 。因此 ．以省界来确定每省的最低气温不尽 合理 。为 了扩大高凝柴油的使 用，必须搞清我 国气温 分布 的详情 。为此 与中央气象台合作 ，对近 15年我 国气温的情 况进行 了调查。气象 台站选取原则是 ： (1)尽量选取全 国公路 网中国道 沿线的站点 ，以对 车辆行驶有一定指导。(2)重点旅游城市 ．旅游城市 车辆通过量大 ，用油量也较大 【3)根据我国气象站 网的分布 ，选择有代表意义的站点 。此站点既要能反 映局部气候特征 ，又要兼顾地 区分布的均匀性 ，而且 这些站都是 国家级基本站 ，气温资料准确 ，观测时次 与时间一致 。(4)站点 的数量达到一定密度，避免站 点过稀使绘制等温线出现随意性 根据以上站台选取原则 ．选取 271个站点 1981 ～ 1 995年各月 的逐 日气温观测值 ，并通过计算机进 行处理．打印出逐月最低气温和 l0 风险率最低气 温表。该表对 自然环境极端温度绐出 _r一个较为精 确 的描述，并可看出不同地 区不 同月份 10 风险率 下的最低气温值 在统计中，首先将每个站 15年最低(最高)气温 资料按每个月 分成 12组，再将各月最低(最高)温度 资料按 1℃组距分组统计其 出现的频数。由此可得 出各温度值 的部分 累积频数，然后根据所要求 的风 险率乘以总观测次数得 到所要求的部 分累积频数 ， 据此反查出对应温度值。此温度称为某风险率下 的 分位数 ，即某风险率下的最低温度值 我 国和国外气象 资料指出．每 日凌晨的两个 小 维普资讯 http://www.cqvip.com 石 油 炼 制 与 化 工 999年 第 30卷 时中气温最低 ，此 2 h约 占一天中的 】0 。在这段时 间基本上不片{油或少用油 因此．采用月风险率为 1 0 <的最低气温作 为柴油低温使用温度极 限，对用 户来说实际上不担风险或担很少风险 将计算机计算出来的全国 271个气象台站风险 率 l0 的最低气温值按月点绘 在全国气候图 ，请 有经验的气候囤集绘制专家根据我 国地形地貌特点 及找 国气 温分布平均状 况 ．以 5 L为间隔 ，绘 制 出 1 2张每月 l0 风险率的晟低气温分布图 这些图比 较形象精确地描绘 丁我国大陆气温分布状况。用数 值化仪，将各月风险率气温分布图输八 计算机 ．用地 理信息系统((915)对不 同温度等级t等温线 )所 占面 积进行计算 3．2 气温与高凝柴油的使用 由于我国地处温带 和亚热带地 区，风险率 10 晟低气温在 5 C以上的面积和所 占全 国面积的 百分 数如表 2表示 表 2 我国风险率 10 最低气温高于 5 的面积 月 衙 面积／Mm 占童周面耘 的比例 0 639 o 0． 1 3 0 l s4 6 g 3 T j 8fj 】 j‘iC 一 8 3明 7 7．8；6 3 5 6d7 l {l5a】 2 3：7 j ，． 08 6．7 ● J 1 q．3 5 6 61 4 9 8 j 82 6 S9 33 n 24 S 全 年 我 国 5 C以 上 时 间 和 面 积 的 乘 积 为 43． 从表 2可以看出 ，我国气温从 4月份开始明 显转暖，从 10月份开始 明显变冷 ，形成两个 明显的 台阶，而变冷的趋势更为明显 从 5月到 9月的我国气温分布图上可清楚地看 出在此 5个月期 间，我 国广 大地 区，除西藏 、青海 高 原及一些个别特殊地形所形成的小气候外，其风险 率 l1)％的最低气温均在 j C以上 。这些地区经济发 达 ，估计柴油消耗量 占全 国消耗量的 86 以上 因 此，在我国从 月到 9月这 5个月 内广泛使用 fi号 柴油是没有闻题 的，其消耗量 应 占轻柴油 总消耗量 的 30 ～35 ， 我国风险率 10 最低气温高十 1 0 c的面积及 所 占全 国面积的百分数如表 3所示。 表 3 我国风险率 10 最低气温高于 lO(’的面积 月 份 面积 ，Mm! 占全 画板 的比例， c．071 6 I：1 0_ 0 d02 2 2 343 9 3 ∞ 8 6 3 41 4 7 457 I 5．6Sl c 4 4C8 2 2 285 5 C 7l d 1 0 1 1j ● I I ～ ! ：1 I{0．S 6 ■ 6Ij 7 l1 23． 5 全 年 我 国 lO C以 上 时 间 和 面 积 的乘 积 为 29 9 ．而 】0 C以上时间和面积分帝又相对集中在 6月 、7月和 8月．这三个月时间和面积的乘积 占全 年我国 ]0 C以上时间和面积乘积 的 60 以上 从 5 月到 0月的气温等温线 图上看 ，东 南部广大地区(广 东、广西、海南、福建、浙江、江西、湖南、湖北、安徽、 江苏、河南、河北、山东(除个别小气候地区外"风险 率 l0 的晟 低气 温均 超过 l 0 L，可 使用 10号 柴 油 4 推广使用高凝柴油存在的问题及解决的办法 4．1 存在的问题 为 r扩 大轻柴油 生产并适 应我 气 温实际情 况，】99 6年初原 中国石化总公司发布 r Q SHR002 一 g6 5号轻柴油企业标准 在此之 前也青很多企业 根据需要颁布丁 自己的 5号轻柴油企业标准。但是 ， 这几年来 fi号及 l0号轻 柴油使用面很 窄．产 量不 大 1995年 、1 996年和 1997年产量聂昕占轻柴油 比 倒如表 4。 主要影 响推广的原因是 (])供求关系的影响。近几年来 ，技 国每年都要 进 口 定数量的柴油 ．由于 国际市场轻柴油价格较 低且质量较好，除正常进口外，国外轻柴油还 其它 方式进 入菝 国，这种趋势如果不采取措施将 随国内 国际轻柴油价格差距的拉大而更加明鼎 为 了适应我国高含蜡原油的实际情况 ，鼓励使 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 6期 杨 国勋．从我 国气 温看生产 高凝轻柴油 的可能性和必要性 用高凝点 柴油，长期以 来，将牌号之 间价格按凝点高 低拉开。 0号柴油为基准 ，其价格差率见表 5。 表 4 几个牌号轻柴 油产■ 表 5 轻柴油 各牌 号价格 的差辜 牌 号 格差 率· 牌 号 价格差宰， l 号 90 20号 I1] 5母 98 一 35号 ll C号 ：0C 50号 一 0号 07 从表 5按 l996年底轻柴油提价后的情况分析 ． 每生产 l 1z 5号柴油比生产 l t 0号柴油炼油厂少得 利 35元左右 ；每生产 】t】0号柴油 比生产 1 t 0号 柴油炼油 广少得利 75元左右。当然生产 5号和 】0 号轻柴油收率会增加 ，但在柴油供过于求的情况下， 炼油厂不愿生产利润较低的高凝柴油 ，当局部或整 体供求关 系有所变化时 ．生 产高凝柴油对炼钠厂才 有利 (2)认识及宣传上的问题 。由于我 国长期 以来 普遍使用 0号柴油 ，此牌号 已深八人心 ，而 5号 及 10号柴油一 直产量较低 ，且价格也低 一些 ．一些 消 费者误认 为质量不好而不愿使用 ，这种误解造成 了 推广使用 5号及 】0号柴油 的困难 ， (3)储存运输 中的问题 由于柴油储罐及 管线 在设计 时_无伴热，高凝轻柴油在 一定季 节使用后就 不宜再储存 ，否则到冬季就很难处理。 4．2 解决办法 (1)加强宏观调控的力度 从上面分析可看出 ， 我 国广大地区从 5月到 9月的 5个月 内使用 5号轻 柴油是没有问题的。应在这段时间内让一些炼油广 一 尤其是南方炼 油广生产 5号柴油 ，并 与供应部 门相 配合 ．及时更换牌号 ．使资源得到充分利用 。 (2)加大改革 ．调整价格。从 】995年和 l 996年 生产 5号及 10号柴油的炼油厂数 目和产量看 ，生产 r和产量主要是在北方炼 油厂 ．这样分布与实际气 温情况不相符 其主要原因是南方轻柴油市场一方 面受到海外进 口油的影响，另一方面 5号及 10号柴 油依价格差率的规定，价格较低 ．使人们误认为价廉 必然质量 不高 ，这是 由于我 国 V1前轻柴油标准按照 凝点划分牌号 ，价格与牌号挂钩 的结果 。由于低温流 动性 只是对使用环境的适应 -陛要求，与发动机燃烧 关 系不大。因此为了合理利用资源 ，应将经常使用的 10号、5号、0号及一10号 轻柴油 的价格 调整 为 一 致 ，最终在轻柴油标准 中取消低温流动性项 目，按照 地 区和气候供应不 同低温流动性要求 的柴油。 (3)逐渐与国外接轨．改革 目前产供销体制 。国 外经济发达国家(如美国)都是采 各大石油公司直 供 的方 式 ．加 油站 也 都属 于各 太公 司，如 Mobil、 She Ll等 。这 种产供销的方式有利于各大公 司从产 品 质量到服务的公平竞争 ，也使用 户能在不同地 区和 不 同季节使用不 同低温流动 眭的柴 油．有利于合理 使用资源 我 国油品供应 只有改变油品来源混乱 ，供 应部门多头，质量参差不齐 ，竞争不公平等弊病 。只 有与国外产供销方式接轨 ，才能改变 目前这种混乱 无序的状态，使有限资源得到合理利用 目前 中国石油化工集 团公司和 中国石油天然气 集团公 司已经成立 。此两大集 团实行上下游相结合， 产供销相结合的企业经 营方式 ．为克服油品流通领 域 的无序状态奠定 了坚实基础 参 考 文 献 1 宿 永厚 、冯昭福 ．何学 良等 经挤分 析． 油炼制 ，1996 5号 柴油 的研究 增 产柴油 的技术 1 【l2)21 维普资讯 http://www.cqvip.com 石 油 炼 制 与 化 工 999年 第 30卷 POSSIBILITY AND NECESSITY OF PRODUCING HIG H FREEZING P0INT DIESEL IN CHINA Yang Guoxun (Research Institute。j Petroleum Processing—Belltng、00083) Abstract Producing high freezing point light diesel is an important means for increasing the production amount of lighl diese1．The operating performance of light diesel is not influenced by its freez ing point under~"arIll atmospheric temperatu re． Based on the investigation of national weather changes through 271 meteorological observatories in 1 5 years and monthly analysis of the areas having lowest air lemperalure higher than 5 C and 1 0_C wit]~ monthly risk of 1 0 ，the possibility and necessitY。f produc ing high freezing point light diesel are expounded and the implementation method is proposed． Key W ords：light diesel fuel，high freezing point diesel fuel，risk * * * * }* ¨ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ” ⋯ ⋯ ～ ⋯ * * * ⋯ * ⋯ * ㈨ * * 0 2 德国康迪雅 (CONDEA)化学有限公司开始生产水滑石 0 ± 德国汉堡，1 999年2月25日讯 德国康迪雅化学有限舟司的一个新产品系列——水滑石最近投产 {了 该产品进一步加强了该公司无机化学品业务 水滑石是铝和镁的一种混合氢氧化物 与40年来制 { ；造的氧化拓一样．康迪骓公司的水滑石纯度特别高。此外，在生产过程中，还可以调整铝和镁的比例以得 ：到适台不同用逢的性能 ： 水滑石主要用作塑料稳定剂 它也可以在生产尖晶石的时候作为催化荆或催化剂的栽体。作为吸 {附剂．它还起吸附与粘合化学复合物的作用。 { 康迪雅拥有水滑石的专门生产技术，目前正在专利。住于德国北方的康迪雅生产企业能够生产 ：出不同的无机特种产品 在目前水滑石市场正在迅速增长的情况下，每年可生产1j kt来满足市场需 ： !求．不用等长期投资项目的完成 同时也可以用小量投资再增加生产能力 ! 康迪雅，厶＼司在德国、意大利、美国与中国南京拥有企业。特种化学部门的主要产品是高纯度氧化铝 。该产品的用适广泛，包括作为炼油、化工、排气、净化等催化以及磨料的原料。康迪雅是RWE DEA集团 } 。 公司的化工部门．一年销售选4j亿德国马克，即225亿人民币，RWE—DEA拥有一万员工．其中一半属 ； ：于康迪雅公司。 ： 维普资讯 http://www.cqvip.com