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09-27

煤间接液化FT合成汽油、柴油性质(FT汽油)

FT汽油组成与性质 表2.1 FT汽油组成与性质   国V汽油 京V汽油 欧V汽油 FT汽油 研究法辛烷值(RON) ≮ 95 ≮ 95 ≮ 95 97.6 抗爆指数(MON+RON)/2 ≮ 90 ≮ 90 ≮ 90 93.0 铅含量/(g/L) ≯ 0.005 ≯ 0.005 ≯ 0.005 < 0.0025 馏程:         10%蒸发温度/℃ ≯ 70 ≯ 70   64.0 50%蒸发温度/℃ ≯ 120 ≯ 120   105.0 90%蒸发温度/℃ ≯ 190 ≯ 190   149.0 终馏点/℃ ≯ 205 ≯ 205   188.0 残留量(体积分数)% ≯ 2 ≯ 2   1.0 蒸气压/kPa         11月1日至4月30日 45-85 45-85   47.0 5月1日至10月31日 40-65 42-65     胶质含量/(mg/100mL)         未洗胶质含量 ≯ 30 ≯ 30   10.0 溶剂洗胶质含量 ≯ 5   ≯ 5 2.0 诱导期/min ≮ 480 ≮ 480 ≮ 360 >495 硫含量/(mg/kg) ≯ 10 ≯ 10 ≯ 10 1.5 苯含量(体积分数)/% ≯ 1.0 ≯ 1.0 ≯ 1.0 0.2 芳烃含量(体积分数)/% ≯ 40   ≯ 35 22.3 烯烃含量(体积分数)/% ≯ 24 ≯ 25 ≯ 18 18.7(<15) 烯烃+芳烃含量(体积分数)/%   ≯ 60   41.0(<40) 氧含量(质量分数)/% ≯ 2.7 ≯ 2.7 ≯ 2.7 1.66 甲醇含量(质量分数)/% ≯ 0.3 ≯ 0.3 ≯ 0.3 <0.10 密度/(20℃)(kg/m3) 720-775 720-775 720-775 742.0   表2.1为国V、京V、欧V汽油标准以及FT汽油组成与性质(附件3-附件5),FT汽油各项指标均满足要求,其中硫含量远低于国五、京五及欧五标准,烯烃、芳烃含量也较低,优于国五、京五标准。此次测试的是最初的FT油品生成汽油工艺中生产的汽油样品,在优化后的汽油生产工艺中生产的FT汽油烯烃含量<15%,芳烃含量<25%,满足美国加州汽油标准,体现出更加优越的品质。 FT汽油台架验证 表2.2为FT汽油与国五汽油的动力性及排放性能对比(附件6,附件7),除转速为4500 r/min时扭矩较低外,其它工况下费托汽油的扭矩都高于市售国五95#汽油;除转速1500 r/min和4500 r/min外,其它工况的输出功率都高于市售国五95#汽油;在油耗方面,所有转速下费托汽油的油耗均低于市售国五95#汽油。全部负荷测试工况下费托汽油的功率都要高于市售国五95#汽油;除负荷为50%油耗略高外,其它工况的油耗都低于市售国五95#汽油,且所有测试负荷下费托汽油的比油耗均低于市售国五95#汽油。燃用费托汽油的污染物排放均满足国五汽油排放标准;同GV-95#汽油相比,费托汽油样品的CO排放略高,总烃排放低33%,非甲烷烃排放低26%,NOx气体排放低14%,颗粒物(PM)排放低27%。 台架实验证实了FT汽油与国五汽油相比,动力性能高,油耗下降,排放降低。 表2.2 FT汽油动力性及排放台架实验   国V汽油 FT汽油 国V汽油 FT汽油 国V汽油 FT汽油 转速(r/min) 扭矩 (N.m) 功率 (kW) 油耗 (kg/h) 5000 106.7 109.5 55.9 57.3 22.7 18.3 4500 107.7 105.4 51.0 49.5 17.1 15.3 4000 102.1 102.5 43.2 43.3 14.9 12.8 3500 98.1 101.3 36.0 37.2 12.8 11.6 3000 103.1 104.5 32.4 32.9 10.9 10.8 2500 103.7 104.8 27.2 27.3 8.9 8.7 2000 92.8 94.4 19.4 20.1 6.5 6.3 1500 78.7 80.0 12.7 12.5 4.9 4.8 负荷 (%) 功率 (kW) 油耗 (kg/h) 比油耗 (g/kW.h) 25 7.7 8.2 3.4 3.3 410.0 374.0 50 16.0 16.7 5.4 5.5 312.0 308.0 75 24.1 25.0 7.6 7.2 292.0 268.0 100 32.4 32.9 10.9 10.8 311.0 306.0   CO(g/km) THC(g/km) NMHC(g/km) NOx(g/km) PM(g/km) 国V汽油 0.318 0.0462 0.0380 0.0110 0.00158 FT汽油 0.342 0.0310 0.0280 0.0095 0.00115
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煤间接液化FT合成汽油、柴油性质(结论)

煤间接液化工艺的特点决定了FT汽油、柴油基本不含硫、氮等杂质,极其清洁。FT汽油辛烷值高,硫含量低,在组成上烯烃、芳烃含量低,异构烷烃含量高,在提供优异的动力性同时,降低污染物排放。FT柴油十六烷值高,硫含量低,组成上基本不含芳烃,动力性好,污染物排放低。 煤间接液化FT合成生产的高品质汽油、柴油在产品结构组成、理化指标上均优于现行国V标准的油品,经台架实验验证和路试使用验证,FT汽油、柴油是非常理想的高品质、超清洁油品。   2014年APEC会议期间怀柔环卫中心26辆环卫车进行了示范应用:油耗平均下降0.7%(体积)和4.6%(质量);NOx(单烯烃)FT柴油下降15~47%,PM2.5下降46~81%,THC(四氢大麻酚)和CO(一氧化氮)变化不明显;车辆烟度平均降幅为35%。
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煤间接液化FT合成汽油、柴油性质(FT柴油)

FT柴油组成与性质     表3.1为国V、京V、欧V柴油以及FT柴油组成与性质(附件8-附件11),FT柴油硫含量远低于国V、京V及欧V柴油,十六烷值远高于其它柴油。 表3.1 FT柴油组成与性质     京V柴油 欧V柴油 国V柴油 FT柴油   标准值 分析值 标准值 分析值 氧化安定性,mg/100ml ≯2.5   ≯2.5 < 0.3 ≯1 < 0.3 硫含量,mg/kg ≯10 ≯10 ≯10 8.4 ≯5 1.2 酸度,mgKOH/100ml          ≯7 ≯7 ≯7 3.82 ≯7 0.50 10%蒸余物残炭,% ≯0.3 ≯0.3 ≯0.3 0.04 ≯0.1 0 灰分, % ≯0.01 ≯0.01 ≯0.01 0 ≯0.01 0 铜片腐蚀(50℃,3h),级 ≯1 ≯1 ≯1 1a ≯0.01 1a 润滑性,磨斑直径,μm ≯460 ≯460 ≯460 389 ≯680 280 运动粘度(20℃),mm2/s 2.5-7.5 2.0-4.5 3.0-8.0 3.855 1.8-8.0 2.664 凝点,℃ ≯0   ≯0 -20 ≯0 -6 冷滤点,℃ ≯4   ≯4 -11   -1 闪点(闭口杯法),℃ ≮55 ≮55 ≮55 68.5 ≮55 58.5 十六烷值 ≮51 ≮51 ≮51 57.7 ≮60 74.7 十六烷指数 ≮46 ≮46 ≮46 52   74 馏程:                50%回收温度,℃ ≯300   ≯300 258.4 ≯300 238.4    90%回收温度,℃ ≯355   ≯355 312.3 ≯355 315.7    95%回收温度,℃ ≯365   ≯365 326.8 ≯365 329.1 密度/(20℃),kg/m3   800-845 820-845 810-850 826.3 ≮750 758.3   FT柴油台架验证 表3.2为示范厂两个批次的FT柴油动力性、排放性能与国五柴油的对比(附件12,附件13),ESC(European steady state cycle 稳态循环)实验结果中, SCR(选择性催化还原)系统后费托柴油的CO、NOx和PM比排放量较SCR系统后国Ⅴ柴油相应法规污染物比排放量均有不同程度的下降。其中燃用FT-1、FT-2柴油燃料时CO的比排放量分别下降了21.00%和22.57%;HC的比排放量分别下降了13.87%和19.73%;NOx的比排放量分别下降了7.82%和7.40%;PM的比排放量分别下降了43.15%和41.12%。ETC实验排放结果与ESC相似。     动力性实验中,全部10个外特性试验工况点,试验柴油机燃用FT-1和FT-2燃料时的输出扭矩比燃用国Ⅴ柴油的输出扭矩分别平均降低了2.15%和2.25%;在全部10个外特性试验工况点,试验柴油机燃用FT-1和FT-2燃料时的输出功率比燃用国Ⅴ柴油的输出功率分别平均降低了2.15%和2.25%;在全部10个外特性试验工况点,试验柴油机燃用FT-1和FT-2燃料时的平均比油耗比燃用国Ⅴ柴油的平均比油耗分别降低了2.14%和2.25%。     台架实验证实FT柴油动力性好,排放低,更为清洁环保。 表3.2 FT柴油动力性及排放台架实验 转速 (r/min) 扭矩(N•m) 功率(kw) 比油耗(g/kw•h) G5 FT-1 FT-2 G5 FT-1 FT-2 G5 FT-1 FT-2 1900 1417.4 1385.4 1384.2 282.00 275.63 275.39 204.0 199.4 199.2 1800 1485.7 1456.2 1455.2 280.03 274.47 274.28 203.5 199.5 199.3 1700 1566.1 1535.4 1531.7 278.78 273.32 272.66 201.0 197.1 196.6 1600 1673.0 1635.8 1633.1 280.29 274.06 273.61 197.4 193.0 192.7 1500 1765.8 1724.1 1718.9 277.35 270.80 269.98 196.7 192.1 191.5 1400 1840.6 1795.0 1793.2 269.83 263.14 262.88 195.5 190.6 190.5 1300 1852.4 1816.4 1825.2 252.16 247.26 248.46 193.7 190.0 190.9 1200 1852.2 1818.7 1814.1 232.74 228.53 227.95 192.6 189.2 188.7 1100 1845.8 1807.9 1804.1 212.61 208.24 207.80 193.0 189.0 188.6 1000 1640.7 1601.1 1599.4 282.00 275.63 27
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煤间接液化FT合成汽油、柴油性质(FT合成油品性能综述)

 我国煤炭资源丰富,石油储量相对短缺并日渐枯萎,利用煤炭间接液化生产优质车用燃料不仅可以缓解煤炭粗放的加工方式带来的能源浪费,还可以有效的补充石油短缺,提高汽油、柴油品质,降低排放污染。   煤间接液化主要由煤气化、变换、净化、FT合成、油品加工等工艺构成,煤气化得到的合成气(CO+H2)经净化深度脱除硫、氮等杂质后,在FT合成单元完成碳链增长,生产出直链烯烃、烷烃为主的中间油品。不同馏分的粗油品经过碳碳断裂、重排、耦合等油品加工单元,生产出合格的汽油、柴油产品。   净化单元的深度脱硫、脱氮,使得FT合成从源头上彻底切断了硫、氮等杂质,保证了最终产品的超清洁性,FT汽油、柴油的硫含量指标已远超现行的国V、京V及欧V标准。与石油基油品中芳烃含量较高相反,FT油品基本无芳,FT汽油、柴油拥有高辛烷值、十六烷值的同时,烯烃、芳烃含量较低,体现出石化行业难以生产的高品质油品特点。   煤间接液化工艺已成功示范多年,期间我们完成了系列汽油、柴油的理化指标测试,台架实验验证,并于APEC会议期间开始,由中国环科院组织百余台使用FT油品的车辆的长周期路试,至今为止,FT油品的各种理化指标、使用性能均达到理想要求。在此基础上,制定了《煤基费托合成柴油组分油》国家标准及《费托合成车用汽油》企业标准(附件1,附件2),符合标准的FT汽油、柴油在杂质含量、结构组成、动力性能及污染物排放上均体现出较高的优越性。  
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