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出口石脑油质量分析

2013-09-17牟明仁孙远志曹际娟王燕南李百舸于永堂

质量安全与检验检测 2013年5期
关键词:石脑油烷烃硫含量

牟明仁 孙远志 曹际娟 黄 放 王燕南 李百舸 王 军 崔 凯 于永堂

(1.辽宁出入境检验检疫局 辽宁大连 116001;2.福建出入境检验检疫局;3.秦皇岛出入境检验检疫局;4.中国石油大连分公司)

1 前言

石脑油是催化重整用于生产高辛烷值汽油,制取苯、甲苯、二甲苯及管式炉裂解制取乙烯、丙烯主要的石油化工原料,由原油蒸馏或石油二次加工切取相应馏分而得。根据用途、生产目的产品不同,其切割的石脑油馏分、原料性质及组成各不相同[1-5]。石脑油作为进出口的大宗商品,大连是其进出口主要口岸基地之一。据不完全统计,2009年-2013年,大连口岸出口石脑油近80批次、数量近250万t。由于石脑油的用途不同、进出口国家不同、批次不同,产品标准、合同技术要求及规定的检验项目各有不同[6-8]。出口石脑油检验项目主要有:密度、馏程、烷烃含量、环烷烃含量、芳烃含量、烯烃含量、硫含量、铅含量、汞含量、砷含量、氯含量、饱和蒸汽压、颜色等项。为了了解、掌握出口石脑油的质量及检验结果,本文根据近年大连口岸出口石脑油检验结果的数据统计,对数据统计结果进行了处理与分析,旨在今后出口石脑油检验时,为结果分析与数据统计提供可靠依据,把好质量关。

2 结果分析与讨论

2.1 数据统计与处理

出口石脑油的检验项目虽然有10多项,但每批次中的铅含量、汞含量、砷含量、氯含量、颜色等项数值变化不大。在所检验的出口石脑油批次中,通常铅含量<10μg/kg、汞含量<5μg/kg、砷含量<2μg/kg、氯含量<0.5mg/kg,颜色多为+30。饱和蒸汽压虽然数值变化较大,但每批次装船发运时,涉及石脑油岸上储油罐少则2个,多则4、5个,每个罐中的数值都不一样,而统计的数据都是样品混合后的检验数据,所以本文未对此项目的检验结果进行统计与数值处理。为了使分析有针对性和讨论方便,本文仅对出口石脑油主要检验项目中数值变化较大的的检验结果进行了数据处理。2009年-2013年主要项目中检验结果的最大值、最小值、平均值及极差值等见表1,2009年主要项目中的检验数据分段处理结果见表2。

表1 出口石脑油检验结果数据处理

表2 2009年出口石脑油主要项目中的检验数据分段处理结果

2.2 分析

对表1、表2的数据进行分析,可得到如下结果。

2.2.1 密度

在密度检验数据统计中,2009年的平均密度值最小、2010年的平均密度值最大;在2009年份所统计的28批次中,前19批次的密度值都<0.70 g/cm3,后9批次的密度值均>0.7g/cm3;在2010年份所统计的24批次中,有17批次的密度大于2011年份的平均密度0.7040 g/cm3,说明2010年份的密度值大的批次明显多;在对2010年份和2011年份的密度统计中,各有1批次的密度<0.7g/cm3,2013年份所统计的密度全部>0.7g/cm3;在4年所有批次密度值的统计中,最小值为0.6841 g/cm3,最大值为0.7114 g/cm3,最大值与最小值两者间相差0.0273 g/cm3。

2.2.2 馏程

馏程检验包括初馏点与终馏点。

2.2.2.1 初馏点

在初馏点检验数据统计中,初馏点的最大值是43℃、最小值是29℃,相差14℃;在2009年份至2011年份中,每年的初馏点平均值相同或接近,为32℃、33℃及34℃;但2013年份的平均值则为39℃,明显高于前几年份的平均值;从2013年份的8批次统计数据可以看出,只有1批次的初馏点为32℃,其余都在37℃至43℃,占87.5%,说明2013年份出口石脑油的初馏点较往年普遍有所提高。

2.2.2.2 终馏点

在终馏点检验数据统计中,2010年份的终馏点平均值最大,为179℃,明显高于2009年份的165℃平均值和2013年份的166℃平均值,也比2011年份的平均值171℃高出8℃;在4个年份的终馏点统计中,终馏点的最大值是187℃、最小值是152℃,相差37℃。

2.2.3 油烷烃、环烷烃、芳香烃与烯烃含量

2.2.3.1 烷烃含量

2013年份的烷烃含量平均值最大,为76.58%(v/v,下同),2 01 0年的平均值最小,为73.93%。4年中烷烃含量平均值间的差值不大,其极差值为2.65%;2009年份中,有1批次烷烃含量<70.00%,1批次>80.00%,其余15批次在70.00%-80.00%;2010年份中,有3批次烷烃含量<70.00%,其余在71.00%-77.00%;2011年份中,烷烃含量在71.00%-77.00%;2013年份中,烷烃含量在74.00%-78.00%,波动范围比较窄;烷烃含量中的最大值、最小值都出现在2009年份内,分别为体积分数81.95%和69.08%,两者相差达12.87 %。

2.2.3.2 环烷烃

20 10年份的环烷烃含量平均值最大,为18.28%,2013年份的环烷烃含量平均值最小,为15.85%;环烷烃含量中的最大值出现在2010年份内,最小值出现在2009年份内,分别为24.04%和13.74%,两者相差体积分数10.30%;2009年份内,环烷烃含量有4批次在20.00%-22.00%,其余24批次在13.00%-20.00%;2010年份内,环烷烃含量有4批次在22.00%-24.00%,其余20批次在14.00%-20.00%;2011年有2批次环烷烃含量在20.00%-21.00%,其余13批次在15.00%-20.00%范围内;2 0 1 3年份8批次环烷烃含量都在14.00%-18.00%范围内。

2.2.3.3 芳香烃

2010年份的芳烃含量平均值最大,为7.55%,2009年份的平均值最小,为7.06%,极差值为0.49%;2009年份有2批次芳烃含量相对较大,分别为15.18%和15.71%,有2批次相对较小,分别为2.67%和4.24%,其余24批次在5.41%-8.77%;2010年份的芳烃含量在5.65%-9.22%;2011年份的芳烃含量在6.53%-8.64%;2013年份的芳烃含量在6.97%-7.86%;芳烃含量平均值中的最大值、最小值都出现在2009年份内,分别为15.71%和2.67%,两者相差达13.04%。

2.2.3.4 烯烃

烯烃含量检验结果都小于体积分数1.00 %,多数检验结果都在体积分数0.50 %以下。

2.2.4 硫含量

在硫含量检验数据统计中,出口石脑油中硫含量的平均值随着年份的推移逐渐增大,最大值为623 mg/kg,最小值为148 mg/kg。2009年份硫含量的平均值为337 mg/kg,其中有10批次的硫含量<300 mg/kg,1批次>500 mg/kg,分别占该年统计批次的35.7 %和3.57%;2010年份硫含量的平均值为351mg/kg,其中有6批次的硫含量<300 mg/kg,占该年统计批次的25.0 %(其中4批次<200mg/k,占16.6%),有3批次>500 mg/kg,占该年统计批次的12.5%;2011年份硫含量的平均值为428 mg/kg,其中有2批次的硫含量<300 mg/kg,占该年统计批次的13.3 %,有5批次>500 mg/kg,占该年统计批次的33.3%;2013年份硫含量的平均值为483mg/kg,其中硫含量最小值为373 mg/kg,>500 mg/kg有4批次,占该年统计批次的50.30%。

2009年份出口石脑油的硫含量平均密度值最小,为337 mg/kg;2013年份出口石脑油的硫含量平均密度值最大,为483 mg/kg;两者间差值达146 mg/kg。每年硫含量的平均值逐年增大,批次间硫含量最大差值达475 mg/kg。

2.2.5 平均值和极差值

2009年份出口石脑油的平均密度值、初馏点值、终馏点值及芳烃含量值都最小;除初馏点极差值外,对应的密度、硫含量、终馏点、烷烃含量、环烷烃含量及芳烃含量等的极差值都最大。从表2的统计中可以看出,在2009年份的出口石脑油检验结果统计中,前19批次出口石脑油的密度均小于0.70g/cm3,而后9批次的密度值均大于0.7g/cm3;前19批次的平均密度值为0.6947g/cm3,后9批次的平均密度则为0.7063g/cm3,平均值间的差值达0.0116g/cm3;两者的初馏点平均值相差仅为2℃,而终馏点的平均值分别为161℃和173℃,平均值间相差12℃;前19批次的硫含量大于后9批次硫含量的平均值,平均值间的差值达113mg/kg;同时,前19批次的烷烃含量、烯烃含量的平均值都大于后9批次的平均值,而环烷烃含量、芳烃含量的平均值则都小于后9批次的平均值。这些数据结果差异表明,可能是由于前、后阶段生产出口石脑油的加工原料或加工工艺不同所致。

3 结论

综上分析,大连口岸出口石脑油在其质量检验中,随着年份的递增、时间的推移,出口石脑油中密度、硫含量、终馏点、烷烃含量、环烷烃含量、芳烃含量、烯烃含量批次间的极差值在缩小;密度、终馏点、环烷烃含量、芳烃含量、烯烃含量的平均值在下降;硫含量、初馏点、烷烃含量在增加。铅含量、汞含量、砷含量、氯含量、颜色等项数值变化不大。2009年出口的石脑油,前19批次各项检验结果与后9批次的各项检验结果有明显的差异。

大连口岸出口的石脑油,烷烃含量高,环烷烃含量、芳烃含量、烯烃含量低,密度偏低,适合作为管式炉裂解制取乙烯、丙烯等主要产品的化工原料。出口石脑油中的硫含量明显偏高,对后续产品的加工将产生不利影响。虽然每个年份间、每个批次的各项指标检验结果值不尽相同,但都在合同规定范围内。

在以后的出口石脑油检验中,对出口石脑油中的密度、硫含量、初馏点及终馏点等差值变化较大的检验项目需要引起足够重视,随时掌握每批次出口石脑油检验项目数据的变化,为出口产品检验把好质量关。

[1] 牟明仁,赵雪蓉,李百舸,等.进口石脑油烯烃含量不合格情况分析及应对措施[J].石油商技,2012, 30(6):88-91.

[2] 李成栋.催化重整装置技术问答[M].北京:中国石化出版社,2010.

[3] 牟明仁,欧阳昌俊,李百舸,等.进口石脑油烯烃含量不合格对芳烃生产装置的影响[J].检验检疫学刊,2013,23(2):9-11.

[4] 沈本贤.石油炼制工艺学[M].北京:中国石化出版社,2009.

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[6]Q/SY 26-2009 石脑油[S].

[7] 牟 明仁,赵徳有,陈伟,等.进口石脑油不同国家合同规格分析[J].检验检疫学刊,2011,21(5):15-17.

[8] 中国石油化工集团公司人事部,中国石油化工集团公司人事服务中心.催化重整装置操作工[M].北京:中国石化出版社,2007.

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