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车用液化石油气气质的研究、开发

时间:2007-1-27栏目:化学化工论文

为了推进我市燃气汽车的发展,根据市政府的安排,我们在市公交总公司和一汽汽研所的配合下,从九七年十月起,围绕着车用液化石油气气源的选择和气质的净化开展了大量的试验研究工作。

在气源选择上,我们根据我国东北地区,特别是大庆地区炼治企业多,液化石油气资源丰富,且价格较低的特点,始终坚持了以选择国产气,特别是大庆地区几个大炼油企业生产的硫和丁二烯含量低的炼厂气或油田伴生气为主的选择原则。两年未、我们先后选择了大庆石化总厂、精细化工厂、南园炼油厂、吉化炼油厂、前郭炼油厂、哈尔滨炼油广、双阳采油厂及吉化炼油厂生产的纯丙烷和沙特进口的纯丙烷等7个炼油广、9个品种的液化石油气进行了行车试验。试验中暴露出来的问题主要有以下几个方面:

1.除双阳采油厂的普通民用气外,其它各炼厂生产的液化石油气包括吉化炼油厂生产的纯丙烷,沙特进口的纯丙烷,普遍存在黄色粉末严重堵塞蒸发器的观象。这些练厂气从化验报告上看含硫量并不高,绝大多数没有超过石油天然气总公司车用液化石油气质量标准的规定位。

2.吉林、前郭炼油厂生产的普通民用液化石油气,由于丁二烯含量高,蒸发器中产生的胶质聚合物较多,用量较大时,导致供气不稳定,影响车辆正常运行;

3.大庆南园炼油厂和双阳采油厂的气对输气铜管腐蚀比较严重。

4.冬季上述气源在使用中有时出现游离水,导致输气管路冻塞。

为解决上述问题,今年年初,我们首先组织有关人员对行车试验中蒸发器产生的黄色粉末样品进行了定性、定量剖析。今年4月末,我们对黄色粉末的剖析结果得到国家石化总公司规划设计总院的同样剖析验证后。进一步研究制定了脱除上述有害物的技术方案。并按脱除技术方案的要求,制作了三个年处理200吨的液化石油气精制塔,选择并装填了脱除液化石油气中元素硫和硫化物的脱硫剂。选定大庆地区两个液化石油气产量大的(30万吨/年以上)炼油厂及吉化炼油厂生产的纯丙烷和双阳采油厂生产的液化气进行了脱除元素硫和硫化物的模拟工业试验。整个试验从99年6月10日起到99年8月6日止,历时57天。通过采用各种不同工艺操作条件,进行最佳脱除工艺的探索,先后共脱除各种气2377kg,其中混合组分的炼厂催化液化石油气2290.3kg,吉化炼油厂的纯丙烷86.7kg,油田伴生气234kg。

为了验证脱除装置在低温条件下的脱除效果,在试验过程中,我们还两次将试验装置移至冷库,经冷库对试验装置和试验样气24小时冷冻处理后,进行低温脱除试验。先后在-3℃--7℃问做了300kg液化石油气的脱除元素硫和多硫化物的试验。

为了检验脱除效果,我们一方面研究制定了对原料气和成品气中元素硫和多硫化物含量的测试检验方法,制作了检验器具,对原料气和成品气按照试验要求按批次进行了元素硫和多硫化物含量的对比检测分析。另一方面将原料气标样和成品气分别提供给公交64路115队606号燃气试验车和吉A24019出租汽车,吉AA9482燃气试验车进行行车对比试验及15工况整车测试试验。其中公交64路115队606试验车,未脱前的各炼油厂及进口沙特的纯丙烷、吉化炼油厂的纯丙烷共试用7150kg;脱除元素硫和多硫化物的气试用了1439kg;吉A24019和吉AA9482对脱除元素硫和多硫化物的气分别试用了825.9kg,从分析对比和行车试验对比的结硫物上看,两种结果是一致的,都证明了所选定的工艺装置对液化石油气中的元素硫和多硫化物的脱除是有效的,总有效率在94%以上。按照试验中摸索出的最佳工艺状态,设定工业生产操作参数,对特定炼厂生产的液化石油气进行精制后用做汽车燃料,可确保捷达轿车行驶7.4万公里,公交大客车行驶1.2万公里,器具不会发生堵塞。

总之,经过试验证明,我们所选定的常温、液相、深度脱除液化石油气中元素硫和多硫化物、机械杂质、水的生产工艺装置在技术上是可行的,同时也证明了车用气中烯烃(除了二烯外)含量稍高一些(≤40%)不会影响车辆的正常运行。模拟装置的试验成功,不仅解决了目前我们国内在车用液化石油气的研究开发中尚未引起人注意和重视的液化石油气中吾遍存在的元素硫、多硫化物对车用器具堵塞的难题,而且为大规模车用液化石油气的工业生产的设计运行提供和积累了宝贵的技术资料。


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