第7章高辛烷值汽油组分生产
一、填空题
1．我国原油二次加工路线已经形成了以催化裂化为主体，延迟焦化、加氢裂化和减粘裂化等工艺为辅助的加工体系。
2．我国汽油中催化裂化汽油比例较高，达85%左右。
3．使用抗爆剂是提高汽油抗爆性最经济、最行之有效的方法之一。
4．烷基铅、铁基化合物、锰基化合物连同后来有人研究的稀土羧酸盐等统称为金属有灰类抗爆剂。
5．有机无灰类抗爆剂主要包括一些醚类、醇类、酯类等
6．2000年7月1日，全国停止销售含铅汽油。
7．MMT是甲基环戊二烯三羰基锰的简称。
8．乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源。
9．轻质石脑油的主要来源是重整预分馏所得小于C6的组分，一般为60℃以前的轻汽油。
10．汽油质量的发展大致可分为含铅汽油→低铅汽油→无铅汽油→清洁汽油等几个阶段。
11C1~ C4气体的混合物，并且含有少量的C5＋及非烃气体。
12．我国炼厂气脱硫绝大多数采用醇胺湿法脱硫的方法。
13．液化气中的硫化物主要是硫醇，可用化学或吸附的方法予以除去。
14．烷基化反应的原料是轻烯烃和异丁烷。
15．在传统液体酸异丁烷烷基化工艺中，可以按所用催化剂分为硫酸烷基化工艺和氢氟酸烷基化工艺。
16．烷基化反应机理遵循正碳离子学说。
17．我国第一套异构化工业试验装置于2001年在湛江东兴石油有限公司建成开工，规模为180kt/a。
18．烷烃异构化过程所使用的催化剂有弗氏催化剂和双功能型催化剂两大类型。
19．弗氏催化剂主要由氯化铝、溴化铝等卤化铝和助催化剂氯化氢等卤化氢组成。
20．三氯化铝在反应温度下极易升华，而且在液体烃中有较大的溶解度，因而容易被带
出反应器，在冷却器中凝固并腐蚀设备。
21．弗氏催化剂单独使用时活性低，除需同时使用氯化氢等作为助催化剂化，还需要微量的烯烃、氧等作为反应引发剂。
22．双功能催化剂是将镍、铂、钯等有加氢活性的金属担载在氧化铝、氧化硅一氧化铝、氧化铝一氧化硼或泡沸石等有固体酸性的担体上，形成酸性中心和具有加氢活性的金属中心。
23．两个或两个以上的烯烃分子在一定的温度和压力下，结合成较大的烯烃分子的过程称为叠合过程。
24．通常生产中，常以催化裂化、热裂化、焦化以及减粘裂化等装置的副产物液态烃中的烯烃为原料，采用叠合的方法生产高辛烷值汽油的调合组分——叠合汽油。
25．目前工业上应用最广泛的叠合催化剂是载在硅藻土载体上的磷酸催化剂。
26．为了防止原料带入乙醇胺等碱性物质和防止催化剂因受热失水而降低活性，在原料气体中有时要注入适当的酸和蒸馏水。
27．催化醚化过程是液相反应。
二、简答与综述
1．谈谈我国商品汽油的组成情况。
略
2．查资料，写一篇论文谈谈你对乙醇汽油的认识。
略
3．甲醇燃料与汽油相比有哪些优点？
甲醇燃料与汽油相比优点是：甲醇的辛烷值高，理论上可以提高汽油机的压缩比；甲醇含有50%的氧，导致甲醇的燃烧热值较低，这使甲醇完全燃烧时所需要的空气量较少，甲醇与空气的理论混合气的热值和汽油相当；甲醇的点火温度和自燃温度都比汽油高，燃烧过程比汽油更安全；甲醇燃料富含氧，燃烧比汽油彻底，尾气中HC、CO及NOx含量可显著降低。
4．生产高辛烷值汽油组分的原料有哪些？通过什么途径生产高辛烷值汽油组分？
炼厂气或轻质石脑油；烷基化、异构化、叠合、醚化工艺。
5．利用炼厂气生产高辛烷值汽油组分前必须要做什么准备工作？详细介绍这些过程。
略。
6．烷基化汽油具有哪些特点？
烷基化汽油具有以下特点：①辛烷值高(其RON 可达96，MON 可达94，在内燃机中燃烧后，排气中烟雾少，不引起振动，是清洁汽油理想的高辛烷值调合组分；②不含烯烃、
芳烃，硫含量也很低，将烷基化汽油调入汽油中通过稀释作用可以降低汽油中的烯烃、芳烃、硫等有害组分的含量；③蒸气压较低。
因此烷基化汽油是清洁汽油最理想的调合组分。
④烷基化油几乎完全是由饱和的分支链烷烃所组成，因此还可以用烷基化油作成各种溶剂油使用。
另外生产烷基化油时副产的正丁烷也是汽油的良好调合组分。
7．硫酸烷基化工艺的特点是什么？生产中应注意什么问题？
硫酸烷基化反应是在液相中进行，但是烷烃在硫酸中的溶解度很低，正构烷烃几乎不溶于硫酸，异构烷烃的溶解度也不大，例如异丁烷在浓度99.5%的硫酸中的溶解度(质量分数)为0.1%，而当浓度降至95.5%时则只有0.04%。
因此，为了保证硫酸中的烷烃浓度需要使用高浓度的硫酸。
但是高浓度的硫酸，例如99.3%以上，有很强的氧化作用，能使烯烃氧化，而且烯烃的溶解度比烷烃的大得多，提高硫酸浓度时烯烃在硫酸中的浓度增加得更快。
因此为了抑制烯烃的叠合反应、氧化反应等副反应，工业上采用的硫酸浓度为86%~99％。
当循环硫酸浓度(质量分数)低于85%时，需要更换新酸。
为了增加硫酸与原料的接触面，在反应器内需使催化剂与反应物处于良好的乳化状态，并适当提高酸与烃的比例以利于提高烷基化产物的收率和质量。
硫酸烷基化生产高辛烷值汽油后的废酸，具有恶臭，对环境污染严重。
8．氢氟酸的特点是什么？使用中应注意什么问题？
氢氟酸沸点低(19.4℃)，对异丁烷的溶解度及溶解速度均比硫酸大，副反应少，因而目的产品的收率较高。
工业上使用的氢氟酸催化剂浓度为86%~95%，浓度过高会使烷基化产物的品质下降。
但是浓度过低时，除了会对设备产生严重腐蚀外，还会显著增加烯烃叠合和生成氟代烷的副反应。
氢氟酸具有毒性，对人体有害。
这种气体本身有一种特有的臭味，通常2~3ppm就能感觉出来，操作中需要有适当的防护措施。
使用氢氟酸时应避免与身体接触，包括皮肤、眼睛及呼吸道等，预防皮肤接触时需佩戴氟化聚乙烯（PVDF）、天然橡胶等材质之手套为佳，不要使用布质及棉质手套，并于易飞溅场合应做到全身防护，可使用橡胶材质连身式防护衣、工作靴，眼部应使用护目镜或全面式面罩。
若不慎遭到氢氟酸腐蚀，应尽速采用大量的清水冲洗患部至少30分钟，直到身上看不到任何附着的固体或液体，并尽速送医，就医时应携带所接触的化学品，以提供医护人员及时进行正确诊疗。
氢氟酸分子小渗透力强，如不清洗彻底将产生蚀骨的永久性伤害，直至节肢。
氢氟酸在烷基化过程中生成的氟化物易于分解使氢氟酸回收，因此在生产过程中消耗量明显较硫酸法低。
9．C5/C6烷烃异构化汽油具有什么特点？
C5/C6烷烃异构化汽油具有以下特点：
①C5/C6正构烷烃转化成相应的异构烷烃时，辛烷值会有明显提高。
②异构化汽油的产率高。
③异构化汽油的辛烷值敏感度小，RON和MON通常仅相差1.5个单位。
④依靠异构烷烃而非芳烃来提高汽油的辛烷值，对环境保护有重要意义。
⑤重整只能改善80~180℃重汽油馏分的质量，而异构化油能调节汽油的前端辛烷值，两者合用能使汽油的馏程和辛烷值有合理的分布，从而改善发动机的启动性能。
10．烯烃叠合的反应中，在原料气中注水的目的是什么？
烯烃叠合的反应速度与磷酸浓度有关，在烯烃的叠合反应中，主要是正磷酸和焦磷酸有催化活性，而偏磷酸不具有催化活性，而且容易挥发损失。
因此，为了保证催化剂的活性，在反应过程中应使催化剂表面的浓度保持在108~110％，即处于正磷酸和焦磷酸的状态。
为了防止磷酸催化剂失水，除适当控制反应温度外，还应维持原料气中的水蒸气分压不低于正磷酸和焦磷酸的饱和水蒸气压，使催化剂处在有水蒸气存在的状况下工作。
一般来说，当反应温度高于230℃时，在原料气中应注入2~10％的水或水蒸气，当反应温度低于150℃时原料气则不含水。
注水的目的是为了使催化剂不至因失水而丧失活性。
11．写出生产MTBE的主、副反应。
（1）主反应
（2）副反应。
