对不同用途进口石脑油质量分析与研究

牟明仁, 姜 莉, 黄清璇, 董伟峰, 张默威, 李 强, 李 莉, 林晓梅

(辽宁出入境检验检疫局, 辽宁 大连 116001)



对不同用途进口石脑油质量分析与研究

牟明仁, 姜 莉, 黄清璇, 董伟峰, 张默威, 李 强, 李 莉, 林晓梅

(辽宁出入境检验检疫局, 辽宁 大连 116001)

对不同用途的进口石脑油进行检验, 数据处理结果表明: 进口石脑油用于芳烃原料的环烷烃+芳烃含量平均值为47.09%, 极差为22.49%, 初馏点平均值为83.5 ℃, 极差值为28.6 ℃; 终馏点平均值为165.4 ℃, 极差值为18.0 ℃; 15 ℃密度平均值为0.748 4 g/cm3, 极差值为0.018 9 g/cm3; 硫含量平均值为58.2 mg/kg, 极差值为172.0 mg/kg。 用于生产乙烯原料的烷烃含量平均值为86.54%,极差为5.40%;正构烷烃含量平均值为40.10%,极差为10.83%; 初馏点平均值为32.25 ℃,极差值为7.4 ℃; 终馏点平均值为109.02 ℃,极差值为69.1 ℃; 15 ℃密度平均值为0.673 2 g/cm3,极差值为0.025 3 g/cm3; 硫含量平均值为49.6 mg/kg, 极差值为109.8 mg/kg;铅、汞、砷、氯含量较低。 检验结果都在合同规定范围内,建议应进一步分析个别批次的硫含量偏高的原因,并建议生产商和进口商控制和降低进口石脑油个别批次中的硫含量。

进口石脑油; 检验结果; 重整; 芳烃; 裂解; 乙烯

0 引 言

我国每年都要进口大量的石脑油用于制取苯、甲苯、二甲苯及乙烯、丙烯等产品[1-3]。由于石脑油的加工工艺与用途不同,其馏分、组成及性质是不尽相同的,就是同一用途的石脑油,由于加工原料、生产工艺、进口国家与批次不同,不仅质量不同,其同一项目的检验结果也是差别很大,对生产工艺、产品质量及收益都产生影响[4-14,17]。本文分析研究了不同用途进口石脑油的质量特性与差异,为今后在进口石脑油的检验把关上做到心中有数提供理论依据。

1 样品选取、数据统计及处理

1.1 样品选取

共选取来自9个国家9个批次样品作为分析研究对象,按1～9号排序。其中1～5号样品是为制取苯、甲苯、二甲苯等产品而进口的石脑油原料,分别来自东南亚、中东、欧洲和北美洲地区的国家;6～9号是为制取乙烯、丙烯等产品而进口的石脑油原料,分别来自东亚、东南亚和南美洲地区的国家。

1.2 数据统计

通常氯含量小于0.5 mg/kg、砷含量小于2 μg/kg、汞含量小于5 μg/kg、铅含量小于10 μg/kg,颜色为+30。表1是对所选9批次进口石脑油中的主要项目检验结果数据统计。

表1 进口石脑油主要项目检验结果Tab.1 Results of main inspection items of imported Naphtha

1.3 数据处理

数据处理包括检验结果的最大值、最小值、平均值及极差值的处理,结果见表2。

表2 进口石脑油检验结果数据处理Tab.2 Data processing of inspection results of imported Naphtha

2 结果分析与讨论

2.1 数据分析

在表1进口石脑油部分项目检验结果的数据统计及表2数据处理分析中。

1) 表1中1～5号样品的烷烃含量小于6～9号样品的烷烃含量,二者平均值间的值相差33.66(单位为体积含量,下同)%;1～5号样品的N+A大于6～9号样品的N+A含量,平均值间的值相差34.67%;样品中的烯烃含量都很小,最大值为3.6%,最小值为0.01%。

由于进口石脑油的用途不同,1～5号样品中只有1批次原料要求对正抅、异构烷烃含量进行检验,而6～9号样品批批都要求对此项目检验,且不同批次进口石脑油中的正抅、异构烷烃间含量差别较大,正抅烷烃间最大差值为10.83%,异构烷间烃含量最大差值为8.89%。

2) 表1中1～5号样品的初馏点和终馏点温度都高于6～9号样品的对应温度,二者初馏点平均值间的值相差51.25 ℃,终馏点平均值间的值相差56.38 ℃。

3) 表1中1～5号样品的密度都高于6～9号样品的密度,二者平均值间相差0.075 2 g/cm3。

4) 表1中1～5号样品的硫含量与6～9号样品的硫含量互有大小,大的为173 mg/kg,小的仅为1 mg/kg, 二者平均值间相差为8.6 mg/kg。

2.2 结果讨论

表1、表2不同用途进口石脑油间的数据不同且差异很大的原因为:

1) 在以生产芳烃为目的的催化重整工艺中,石脑油原料其理想沸点范围为60～165 ℃。因为C6烃类沸点在60～80 ℃,C7烃类沸点在90～110 ℃,C8烃类沸点大部分在120～144 ℃[15]。芳烃的产率在很大程度上取决于原料油中环烷烃的含量,良好的重整原料要求环烷烃含量多[22]。为了保证原料中芳烃潜的含量,在进口石脑油合同要求中通常规定初馏点≥60 ℃,终馏点≤175 ℃,要求N+A≥30%,有的甚至要求N+A≥40%,要求15 ℃密度为0.73～0.78 g/cm3[16]。

表2数据知,初馏点最小值为69.4 ℃,终馏点最大值为174 ℃,;N+A最大值为60.53%,最小值为35.02%;15 ℃密度最大值为0.758 0 g/cm3,最小值为0.739 1 g/cm3。

2) 制取乙烯等产品原料中密度和馏程适宜,则裂解炉结焦倾向就小;如果原料中正构烷烃含量高,裂解产品中的乙烯、丙烯、丁二烯收率就普遍较高,原料越轻、分子量愈小则烯烃的收率愈高;其次是异构烷烃和环烷烃;而芳香和烯烃烃含量低,有利于原料深度裂解。因此合同通常要求进口石脑油组成中烷烃和环烷烃的含量不低于70%(体积),有的要求烷烃≥75%,正构烷烃≥30%。

由表2数据看,烷烃最大值为89.57%,最小值为84.17%;正构烷烃最大值为47.23%,最小值为36.40%;异构烷烃最大值为51.23%,最小值为42.34%。虽然要求馏程初馏点≥25 ℃,终馏点≤204 ℃,但实际结果初馏点最小值为29.6 ℃,终馏点最大值为169.2 ℃。15 ℃密度要求为0.65～0.77 g/cm3,实际结果最小值为0.662 4 g/cm3,最大值为0.687 7 g/cm3。

3) 所列进口石脑油原料中硫含量、砷含量、铅含量、汞含量、氯含量等杂质含量较低,既有利于减轻原料在进入催化重整装置前对有害杂质的各预处理装置的负担,也有利于裂解产品的精制。

4) 用于生产芳烃的原料初馏点温度高,则对应的饱和蒸汽压值都低;而用于生产乙烯、丙烯等产品的原料初馏点温度低,则对应的饱和蒸汽压值都高。

3 结 论

进口石脑油用于催化重整生产芳烃与裂解生产乙烯等产品的原料不同点为

1) 用于生产芳烃的原料烷烃值远小于用于裂解原料的烷烃值,二者平均值间相差33.66%,且用于裂解原料的烷烃值最小值为84.17%,高于合同烷烃≥70%或烷烃≥75%的规定要求;环烷烃值远大于裂解原料的环烷烃值,平均值间相差26.89%;芳烃值大于裂解原料的芳烃值,平均值间相差7.53%。

2) 用于生产芳烃的原料初馏点值远高于用于裂解原料的初馏点值,平均值间相差51.25 ℃;终馏点值多数远高于裂解原料的终馏点值,平均值间相差55.38 ℃。

3) 用于生产芳烃的原料15 ℃密度值远高于用于裂解原料的15 ℃密度值,平均值间相差0.075 2 g/cm3。

4) 用于生产芳烃与裂解原料的硫含量值互有大小,两者平均值间的值也比较接近,但两者原料中硫含量本身极差值都相对较大;降低进口石脑油中的硫含量还是十分必要的。

5) 进口石脑油原料中砷、铅、汞、氯等杂质含量相对较低,都能够满足合同要求。

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Analysis and research on qualities of import naphthas of different uses

MUMingren,JIANGLi,HUANGQingxuan,DONGWeifeng,ZHANGMowei,LIQiaing,LILi,LINXiaomei

(Liaoning Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Dalian 116001, China)

Data processing on inspection results of import naphthas of different uses revealed that: for import naphtha used as raw material of arene, average content of cyclane and arene in import naphtha was 47.09%, with a range of 22.49%; average initial boiling point was 83.5 ℃, with a range of 28.6 ℃; average final boiling point was 165.4 ℃, with a range of 18.0 ℃; average 15 ℃ density was 0.748 4 g/cm3, with a range of 0.018 9 g/cm3; average content of sulfur was 58.2 mg/kg, with a range of 172.0 mg/kg. For import naphtha used as raw material of ethylene, average content of alkane was 86.54%, with a range of 5.40%; average content of normal paraffin was 40.10%, with a range of 10.83%; average initial boiling point was 32.25 ℃, with a range of 7.4 ℃; average final boiling point was 109.02 ℃, with a range of 69.1 ℃; average 15 ℃ density was 0.673 2 g/cm3, with a range of 0.025 3 g/cm3; average content of sulfur was 49.6 mg/kg, with a range of 109.8 mg/kg. Contents of lead, mercury, arsenic, and chlorine were relatively low; all inspection results lay in the range specified by the contract. It is suggested to further investigate the reasons of the naphthas with higher sulfur and recommended producer and importer to control and reduce the sulfur content of a few batches of import naphthas.

import naphtha; inspection result; reforming; arenes; cracking; ethylene

2016-05-04。

辽宁出入境检验检疫局科研计划基金资助项目(LK33-2010)。

牟明仁(1960-),男,辽宁大连人,辽宁出入境检验检疫局研究员。

1673-5862(2016)04-0464-04

TE626

A

10.3969/ j.issn.1673-5862.2016.04.018