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标准解读—T/CSTM 00006—2019《烷基化异辛烷》
发布时间:2022-02-22
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一、概述

中国材料与试验团体(Chinese Standards for Testing and Materials) (简称 CSTM)标准委员会在2019215日发布了团体标准T/CSTM 000062019《烷基化异辛烷》,并于2019215日正式实施。本文是针对标准内容进行解读。

二、标准制定背景

烷基化异辛烷是以混合碳四为原料,在酸性催化剂的作用下,经烷基化反应、精制等过程制得的混合物产品,其组分主要包括三甲基戊烷,正丁烷,及C5C12之间的异构烷烃等。可用于高纯度异辛烷、航空汽油、化工医药中间体、化工溶剂等的生产及清洁汽油的添加剂。随着产品烷基化异辛烷的产量日益增长,急需对烷基化异辛烷标准在行业内进行统一和规范,以满足中国国内市场及行业内的需求。烷基化异辛烷尚无国家标准和行业标准,各企业的烷基化异辛烷产品一般是按需产出、定向销售。因此需要制定《烷基化异辛烷》团体标准来统一烷基化异辛烷产品质量。

三、目的和意义

烷基化异辛烷是一种环保型添加剂可有效提高汽油辛烷值并降低汽油的烯烃、芳烃和苯等有害物质的含量,还可用来生产高纯度异辛烷、用于农药中间体、医药中间体和精细化工领域作为化工溶剂。由于烷基化异辛烷不含芳烃、苯和烯烃等不饱和烃,基本不含硫,具有辛烷值高、蒸汽压低、调和特性好等优点,不会产生甲基叔丁基醚导致地下水污染问题。经验证明烷基化异辛烷是清洁环保高辛烷值汽油的最有效添加剂之一。目前国内生产异辛烷的企业七十余家,总产能约1600万吨/年,在建和拟建异辛烷产能约800万吨/年。但该行业发展多年国内一直没有烷基化异辛烷相关标准,随着产业规模的扩大,烷基化异辛烷的标准制定显得格为重要。

四、标准介绍

本标准规定了烷基化异辛烷产品的术语和定义、要求、试验方法、检验规则及标志、标签、包装、运输和贮存,设置了外观、机械杂质及水分、密度、馏程、蒸气压、铜片腐蚀、三甲基戊烷总含量、博士试验、辛烷值(研究法)、水溶性酸或碱、总硫含量等11项技术指标检测项。该标准适用于以混合碳四为原料,在酸性催化剂的作用下,经烷基化反应、精制等过程制得的烷基化异辛烷。

五、标准特点

烷基化异辛烷产品无相关国际标准,亦无国家标准和行业标准。该标准填补了国内标准空白,在编制过程中充分征集了行业内相关企业的数据及意见建议,通过多轮实验验证和多组生产数据支撑,经慎重讨论和广泛征求社会意见后形成的。在设定检测指标时充分考虑了国内现有生产技术水平和主要工艺路线,制定了符合国内生产企业实际情况和满足用户需求的指标项目和相关指标,又结合了国内该产品生产现状采用了先进科学的检验方法,为标准指标检测的实践提供了科学保障,具有科学性、先进性、适用性等特点。

标准中设置的重要技术指标如下:

 馏程:是指以油品在规定条件下蒸馏所得到,从初馏点到终馏点表示蒸发特征的温度范围。它是石油产品的主要理化指标之一,主要用来判定油品轻、重馏分组成的多少,控制产品质量和使用性能等。我们可以通过馏程的数据来表征产品的纯度,是一种较为常见且高效的石油类产品技术指标测试方法。

 蒸汽压:在某一温度下,一种物质的液相与其上方气象呈平衡状态时的压力,称为饱和蒸汽压,简称蒸汽压。它反映了油品蒸发和气化的能力,是油品(轻质油品)重要的物理数据和质量指标。这项指标对于生产企业而言可以便于控制生产过程与产品质量,而对于用户而言是产品使用性能的重要体现。

 铜片腐蚀:该实验是将磨光的标准尺寸的铜片浸入油中,按产品规格要求保持温度和时间后取出,与未浸油的铜片比较其表面颜色。根据浸过油试片所呈现的绿色、黑色、棕黑色或钢灰色斑点确定腐蚀级别。通过铜片腐蚀试验可判断产品中是否含有能腐蚀金属的活性硫化物。含硫化合物对金属制机械的工作寿命影很大大,其中活性硫化物对金属有直接的腐蚀作用,所有的含硫化合物在高温或燃烧后都生产二氧化硫和三氧化硫,这些氧化硫不仅会严重腐蚀高温区的零部件,而且还会与工作环境中的其他有机油类等化合物产生化学反应,加速漆膜和积碳的形成,对产品的使用造成影响,因此本标准中对该项指标进行了较为严格的约束以求各个生产企业通过对产品生产技术与设备的升级改造将产品的质量做进一步提升。

 三甲基戊烷总含量的测定:三甲基戊烷是本标准中烷基化异辛烷产品的重要组成成分,标准中规定其测量方法采用目前先进的毛细管气象色谱法来测定,该方法测定的数据准确性更高,测量方法更加科学。

 硫醇-博士试验:博士实验是在升华硫存在下,用亚铅酸钠和轻质石油产品作用,以检查油中硫醇或硫化氢的试验。产品中硫醇超过一定量时会产生刺激性气味和较大的腐蚀性,对环境产生影响,因此本品对于硫醇含量也进行了较为严格的约束。

 辛烷值测定:辛烷值的测定即对烷基化异辛烷产品纯度的表征指标,采用国家标准《汽油辛烷值测定法(研究法)》来进行测定,科学有效的表征产品的纯度。本标准对该指标将一等品约束在95%以上,这就意味着对生产企业提出了更高的技术要求,鼓励生产企业通过技术升级来实现产品品质的提升。

 水溶性酸碱:石油类产品由于生产工艺的限制,在酸碱精制处理后,酸没有完全中和或碱洗后用水冲洗得不完全。这些矿物酸碱在生产、使用或贮存时,能腐蚀与其接触的金属构件。水溶性酸几乎对所有金属都有强烈的腐蚀作用,而碱只对铝腐蚀,汽油中如有水溶性碱,在它的作用下,汽化器的铝制零件会生成氢氧化铝的胶体物质,堵塞油路、滤清器及油嘴。同时油品中存有水溶性酸碱,在大气中的水分、氧气的相互作用及受热情况下,天长日久就会引起油品氧化、胶化及分解。所以在出厂的成品分析中,哪怕是发现有极微量的水溶性酸碱,都认为是不合格,是不能出厂的。因此本标准中对于这一指标也进行了严格的约束。

 总硫含量的测定:油类产品中硫元素的存在不可避免,游离硫和硫化物对于金属产品的腐蚀性能对油类产品的使用产生极大影响,在油品生产品控中,标准制定组将硫含量的测定作为一项重要的指标,约束油类产品的品质,在标准中划定了两个级别的硫含量,以供企业和用户在生产、选用产品时根据实际需要提供权威参考。

六、标准应用

标准发布后,在行业内的十几家企业都已执行该标准,并积极推广该标准,覆盖华东、华中、华南、东北和西南广大地区,已获得广大客户的认可。获得中石化企业和华东地区广大客户的认可,技术指标均能满足客户需求,反响较好。

宁波金发新材料有限公司(原宁波海越新材料有限公司)率先采用了该标准替换原有企业标准,其产品的各项指标和相应检测方法都有了被市场认可的、统一的、明确的规定,提高了产品的市场准入门槛,规范了市场行为,得到了用户的认可与好评。从20193月至20219月间,宁波金发新材料有限公司共计向市场销售符合《烷基化异辛烷》团体标准的异辛烷产品54万吨,实现营业收入24亿元。

该标准对烷基化异辛烷的范围、各项指标、相应检测方法和判定原则给出了统一的、明确的规定,极大的避免了不合格烷基化异辛烷流入市场,减少了贸易争议。经过两年来的推广,该标准已被越来越多的客户认可和接收,特别是获得了中石化、中石油等国内大型企业的认可。未来几年烷基化异辛烷的产能将达到2400万吨/年,该标准的应用极大的保护和促进了烷基化异辛烷这一环境友好产品行业的健康发展,在协助生产、销售等企业获得经济效益的同时,更能大大减少导致雾霾等污染物的排放量,有助于环境改善。

七、标准制定单位

宁波海越新材料有限公司(现更名为宁波金发新材料有限公司)、中国化工信息中心有限公司、青岛锐丰源化工有限公司、惠州宇新化工有限责任公司、东营市海科瑞林化工有限公司、海南汇智石化精细化工有限公司、广西新鑫能源科技有限公司、河南龙润能源科技有限公司、中嘉华宸能源有限公司、淄博海益精细化工有限公司、淄博齐翔腾达化工股份有限公司、恒力石化(大连)炼化有限公司、云南云天化石化有限公司。