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       石油知識

國Ⅵ汽油質量升級方案介紹

發布者:管理員 時間:2019/7/1 閱讀:302次

 

    石油觀察

|夏志鵬,于姣洋,郝天歌
中國寰球工程公司遼寧分公司
 
摘要:為了滿足國內煉油行業和汽車行業的實際需求,進一步提升汽油產品質量。2016 6 月份國家能源局發布了強制性標準《車用汽油Ⅵ》的征求意見稿。標準中提出的國Ⅵ階段車用汽油在硫含量、芳烴含量、苯含量已經達到了歐Ⅵ車用汽油的質量要求,烯烴含量的限制值已經優于歐Ⅵ標準。文章對國Ⅵ車用汽油質量升級方案進行了初步的介紹。
 
1
背景
為了加快推進我國清潔汽油的標準化和規范化,《車用汽油》國Ⅵ標準的征求意見由國家能源局于2016 年對外公布。標準中提出汽油硫含量降到10μg/g、芳烴含量降到35%、要求苯含量小于0.8%,烯烴含量要求第一階段小于18%,第二階段小于15%,并限制了各種氧化物的含量,該標準的苯含量、烯烴含量限制指標上優于歐Ⅵ車用汽油標準,其他指標均達到歐Ⅵ車用汽油標準。《車用汽油》國Ⅵ標準的數據指標見表1

2 汽油質量升級面臨的挑戰
西方發達國家車用汽油池中,FCC 汽油約占1/3,重整汽油約占1/3,其余為烷基化油、異構化油和醚化汽油。汽油池中烯烴含量低,降低催化汽油的硫含量是質量升級的主要任務。

中國汽油池中FCC 汽油占70%左右,FCC 汽油硫含量加權平均200 mg/kg,烯烴含量加權平均39%(v),研究法辛烷值加權平均90

因此,對中石油各煉廠汽油質量升級主要需求是在保持辛烷值前提下,部分煉廠為脫硫、降烯烴,部分煉廠為脫硫。為實現此目標,需采用先進的FCC汽油清潔化技術和高辛烷值汽油調合組分生產技術,這是我國車用汽油質量升級技術的巨大挑戰。
 
3
實現國Ⅵ汽油質量標準的措施
3.1
采用先進的FCC 汽油清潔化技術
催化汽油作為我國汽油池中主要組成部分,無論汽油質量升級項目的性質是新建還是改造,其清潔化技術的掌握是國Ⅴ向國Ⅵ技術平穩過渡的關鍵。國內主要的汽油加氫技術實現國VI 標準的總體措施:
1)優化工藝流程、合理級配催化劑,接力式脫除不同屬性的硫化物,裝置操作簡單、方便。
2)根據脫硫、降烯烴和辛烷值要求,調節輕重餾分切割點。
3)適當增加反應苛刻度,如提高選擇性加氫脫硫和辛烷值恢復反應器的操作溫度。

3.2 結合高辛烷值汽油調合組分生產技術
針對各煉廠汽油池中硫含量、烯烴含量和辛烷值的不同,需同時開發C5/C6 異構化、輕汽油醚化、烷基化等高辛烷值組分生產技術來解決問題。
3.2.1
醚化
醚化技術是當前我國煉廠提高汽油質量的重要手段,該技術是輕汽油中碳五、碳六叔碳烯烴與甲醇進行醚化反應生產醚化輕汽油,降低了烯烴含量的同時提高了辛烷值,并增加汽油產量。
該技術加工原料適用餾程2070 ℃,要求終餾點≤72 ,二烯烴≤200 ppm。該技術具有以下優點:FCC 輕汽油餾分直接作為加工原料;脫烯率高;醚化輕汽油RON 提高明顯;能耗低,汽油產品增值顯著。以某醚化裝置為例,原料來自催化汽油加氫裝置中的輕汽油,餾程2672 ℃,烯烴含量為58%(wt)RON 94,通過醚化處理后產品餾程為2397 ℃,烯烴含量33%(wt),RON=96.3,烯烴含量降低了25 個百分點,以輕汽油約占催化汽油的30%(wt)來計算,將醚化后的輕汽油與重汽油調和后,相當于催化汽油降低烯烴含量7.5 個百分點;辛烷值提高了2.3 個單位,相當于催化汽油辛烷值提高了約0.69 個單位。如果與汽油加氫工藝中的重汽油烯烴定向轉化和辛烷值恢復技術結合,調和后的催化汽油烯烴含量將更低,辛烷值損失可以控制。

我國的輕汽油醚化技術發展較快,醚后油品質量好,經濟效益高,該技術已達到國際先進水平,具有較好的市場前景。
3.2.2
異構化
異構化油不僅是提高汽油RON 的理想組分,同時由于其對原料中硫含量、烯烴含量和苯含量的限制,所以對降低汽油池中的烯烴含量也有重要幫助。異構化工藝以重整拔頭油為加工原料,原料中的正構碳五、正構碳六在催化劑活性中心上發生異構化反應,生成帶支鏈碳五和碳六的異構化油。

我國異構化裝置主要選用中溫型雙功能催化劑。其要求反應溫度在250300 , 1.562.0 MPa,質量空速1.01.5,C5 異構化率65.5%C6 異構化率82%,辛烷值可提高到82,較比低溫型催化劑辛烷值低35個單位。因此發展低溫型雙功能催化劑工藝是必然趨勢。
3.2.3
烷基化
該技術處理要求C3 C5 含量低,主要針對C4 組分,由于烷基化油是一種不含烯烴、芳烴、低硫、高辛烷值、蒸氣壓較低、帶支鏈的烷烴混合物,RON 可達9094,比加氫裂化汽油、異構化油、重整汽油的RON 都要高,是理想汽油的調合組分。
我國烷基化裝置多采用杜邦的硫酸法工藝,以某烷基化裝置為例,采用杜邦的硫酸法工藝,加工原料為MTBE 裝置中的碳四組分,生產的烷基化油RON 可達到94,能耗達到132.36 kgEo/t,該裝置具有能耗大、耗酸量大,腐蝕性強等缺點。我國正組織有關研究機構開發能耗低、清潔、安全的固體酸烷基化技術和離子液體烷基化技術。
 
4  
結論
《車用汽油》國Ⅵ標準的提出,對汽油加氫催化劑的性能以及工藝流程提出了更高的要求,實現烯烴、芳烴含量降低、RON 損失小的目標,完成裝置的質量升級。
“三化一重整”是汽油質量升級的必要手段,今后幾年各大煉廠必然會加大醚化油、異構化油和烷基化油的調合比例,因此擴建或新建汽油裝置、醚化裝置、異構化裝置和烷基化裝置是各大煉廠的必然趨勢。(來源:《當代化工》,2017年第2期)

(來自:中華全國工商業聯合會石油業商會)

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