国Ⅴ汽、柴油产品质量升级解决方案的探讨

随着环保问题的日益突出,对燃料油质量的要求也越来越高。从汽油、柴油产品满足国Ⅴ质量标准需采取的措施出发,对解决方案进行了探讨,主要包括:提高汽油产品辛烷值,控制蒸气压、馏程,以及硫、烯烃、芳烃、苯、氧的含量等;控制柴油产品硫含量、密度、十六烷指数和多环芳烃含量等。根据我国汽油、柴油质量现状,指出质量升级时将会遇到的瓶颈,并指出了研究方向。

连续液相柴油加氢装置国Ⅴ柴油升级运行情况分析

中国石化安庆分公司2.2 Mt/a连续液相柴油加氢装置,于2016年9月进行了生产满足国Ⅴ排放标准车用柴油(国Ⅴ柴油)的升级改造,装置的反应部分采用2个加氢反应器,其中第一、二反应器分别使用再生催化剂(补充部分新鲜剂)和新鲜催化剂RS-2000,分馏部分由单塔分馏改为双塔分馏流程。2017年6月,对该装置的改造、运行情况进行了满负荷标定,标定结果表明,装置改造成功,装置使用的RS-2000催化剂体系具有良好的活性,能够满足生产国Ⅴ柴油的要求。

S Zorb装置生产国Ⅴ汽油的实践

介绍了中国石化海南炼油化工有限公司S Zorb装置生产国Ⅴ汽油时在操作上做出的调整及装置运行情况,指出了影响装置长期稳定生产国Ⅴ汽油的主要因素和对策。通过调整操作和细化、强化吸附剂管理、严密监控再生器操作、提高关键设备的维护和管理水平等措施,装置分别经受住了超负荷运行、原料总硫大幅上升等情况的考验,能稳定生产硫质量分数不大于8μg/g的国Ⅴ汽油。期间原料硫质量分数平均为271μg/g(最高达600μg/g),精制汽油RON损失小于0.9单位,抗爆指数损失小于0.5单位。证明装置能长期稳定生产超低硫含量的国Ⅴ标准汽油。

PHF柴油加氢精制催化剂生产国Ⅴ柴油工业应用

PHF超低硫柴油加氢精制催化剂在中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司(辽阳石化)和大连石化分公司(大连石化)两套柴油加氢精制装置成功实现国Ⅴ柴油长周期稳定运行。辽阳石化1.2 Mt/a柴油加氢精制装置以直馏柴油为原料,硫质量分数为1 400~2 700μg/g,在反应压力为6.0~7.0 MPa、平均反应温度为301~336℃、空速为1.0~1.5 h^(-1)、氢油比为500~800的条件下,精制柴油硫质量分数小于10μg/g。大连石化2.0 Mt/a柴油加氢精制装置以直馏柴油、催化裂化柴油和渣油加氢柴油为原料,硫质量分数为1 600~2 500μg/g,在反应压力为7.5~7.6 MPa、平均温度为339~352℃、空速为1.2~1.4 h^(-1),氢油比为250~350的条件下,精制柴油硫质量分数小于10μg/g。通过对两套工业装置运行情况进行总结,为我国现有柴油加氢精制装置生产国Ⅴ柴油提供了经验和借鉴,也可为将来新建柴油加氢装置提供技术参考。

两段催化增加国Ⅴ标准汽油产率的技术研究

开发了以FCC汽油和C4馏分的混合物为原料的烷基化-加氢脱硫/芳构化两段催化生产国Ⅴ汽油的超深度加氢脱硫新技术以及与之配套的专用催化剂,烷基化段所用催化剂为纳米Hβ-Al2O3,加氢脱硫/芳构化段所用催化剂为Co-Mo/ZMS-5-MCM-41双功能催化剂。两段催化工艺所用催化剂的装填量均为5 mL,在连续微固定床反应器中,进行两段催化工艺性能评价。实验结果表明,烷基化段工艺条件为:反应温度90℃,系统压力1.5 MPa,氢油比10,液时空速2 h-1;加氢脱硫/芳构化段工艺条件为:反应温度410℃,系统压力1.5 MPa,氢油比300,液时空速2 h-1。改质汽油的硫质量分数小于5μg/g,其辛烷值损失小于1.0,C+5质量收率大于102.0%。

选择性加氢脱硫生产高品质汽油的关键工艺参数

介绍了中国石化青岛石油化工有限责任公司（青岛石化）采用中国石化石油化工科学研究院开发的调控技术（RSAT）生产的选择性加氢脱硫催化剂后生产满足国Ⅴ排放标准汽油的关键工艺参数的控制方案,包括关键指标轻、重汽油分馏单元切割点的选择以及分馏精度的控制、轻汽油碱抽提脱硫醇单元各参数的控制及轻汽油碱抽提脱硫醇后硫含量的控制、重汽油加氢脱硫单元各参数的控制及加氢后重汽油硫含量的控制。针对青岛石化催化裂化汽油,轻、重汽油切割点以50~60℃,质量比以1∶4为宜;轻汽油碱抽提脱硫醇单元要求其中硫醇硫基本被全部抽提,控制加氢后重汽油硫质量分数小于10μg/g且与碱抽提后轻汽油混合后全馏分汽油产品硫质量分数小于10μg/g。结果表明,采用RSAT生产的选择性加氢脱硫催化剂及对各单元产品质量要求和参数进行优化和精心控制,实现了满足国Ⅴ排放标准汽油的生产。可将硫质量分数从原料的700~853μg/g降至8~9μg/g时,产品辛烷值损失1.4~1.5个单位。满足国Ⅴ排放标准汽油的生产成功,为下一步全面采用RSDS-Ⅲ技术并长期稳定生产满足国Ⅴ排放标准汽油打下了基础。

催化汽油脱硫改质新技术进展

简要介绍了汽油质量升级发展历程,比较了目前为适应国Ⅴ汽油标准所采用的各种脱硫技术。依据节能环保理念和汽油升级发展需要,预测了国Ⅵ汽油标准制定的技术思路为:限硫禁锰,优化控制烯烃、芳烃含量及T_(50)温度。国Ⅵ汽油标准将可能把汽油硫质量分数由不大于10μg/g降低到不大于7μg/g;锰质量浓度由不大于2 mg/L降低到检不出;烯烃和芳烃体积分数分别由不大于24%和不大于40%降低到不大于18%和不大于35%;T_(50)馏出温度将从120℃降低到不大于110℃;苯体积分数1%要降低但难以明确降低值;汽油中异构烃的组分要大大增加。根据不同原料催化汽油中脱硫前含硫化合物类型分布以及S Zorb吸附脱硫前后汽油中硫组成数据,若要进一步降低硫化物含量,关键是要提高对烷基噻吩硫的脱除率。为适应国Ⅵ汽油标准发展要求,各种脱硫改质技术将竞相发展,包括多级吸附脱硫、多级催化加氢脱硫、脱硫脱苯保烯留芳的抽提技术、加氢脱硫异构芳构技术、醚化-异构芳构化-加氢脱硫组合技术等。在催化汽油脱硫改质技术的发展趋势中,预计醚化-异构芳构化-加氢脱硫组合工艺将是最具竞争力的技术。

DCC汽油全馏分选择性加氢脱硫技术(CDOS-FRCN Ⅱ)的工业应用

介绍了DCC汽油全馏分选择性加氢脱硫(CDOS-FRCN Ⅱ)工艺技术生产超低硫汽油的优越性,该工艺省去了催化裂化汽油轻重馏分(LCN/HCN)切割过程,具有流程简单、操作灵活、投资少、耗能低的特点。该工艺配套的新型纳米钛基催化剂HDDO-100/HDOS-200/HDMS-100具有高脱硫活性、高选择性和稳定性,适用于全馏分加氢脱硫工艺,在处理高二烯烃、高烯烃含量的FCC汽油及DCC汽油中表现出优异的活性和稳定性。在新建的500kt/a DCC汽油加氢装置上,采用CDOS-FRCN Ⅱ工艺技术及配套催化剂,实现了DCC汽油的产品升级,生产出符合国Ⅴ排放标准的汽油。

过量空气系数和点火提前角对CNG发动机NOX排放性能的影响

试验研究了过量空气系数和点火提前角对稀燃电控调压器式天然气发动机的燃烧以及排放的影响。试验过程对全工况的排放和动力进行了稳态优化。研究结果表明,在其他影响参数不变的情况下,随着点火提前角的减小和过量空气系数的增加,扭矩和NOX排放均降低。在匹配氧化型催化转化器后,各工况选取适当的点火提前角和过量空气系数可以满足国Ⅴ的排放标准。