A scenario-based clean diesel production strategy for China National Petroleum Corporation

Facing increasingly strict environmental regulations on transportation fuels, China National Petroleum Corporation （CNPC）, the second largest supplier of petroleum products in China, needs to upgrade its transportation fuels. Using the scenario-based analysis method, this paper analyzes how the output and emission related properties, including cetane number, and sulfur and aromatics contents of diesel produced by CNPC, will vary with changes in the configuration of diesel production units in the next 5-10 years. The results showed that, to upgrade its diesel, CNPC needs to adjust its diesel pool by decreasing the share of fluid catalytic cracking （FCC） diesel and increasing the shares of hydrocracking （HDC） and hydrotreating （HDT） diesel. Furthermore, to produce ultra-low-sulfur diesel, straight-run diesel as well as poor diesel blendstocks such as FCC diesel and coker diesel should be hydrotreated before being blended into finished diesel. Developing highly efficient HDC and HDT catalysts and corresponding processes is the key to CNPC economically producing more and cleaner diesel.

加氢直馏柴油的催化裂化工艺研究

采用小型固定流化床装置考察反应苛刻度与催化剂类型对加氢改质直馏柴油(加氢直柴)催化裂化的影响,设计了加氢直柴催化裂化多产液化气(LPG)与多产汽油两种方案。结果表明:加氢直柴在富含Y分子筛和富含ZSM-5分子筛的不同催化剂上进行催化裂化反应,在反应温度520~600℃、剂油质量比6~10等不同反应条件下,其转化率均高于75%;随着转化率提高,LPG收率提高,汽油收率下降,汽油的研究法辛烷值(RON)升高;在加氢直柴多产LPG模式下,宜采用ZSM-5分子筛催化剂,当反应温度为600℃、剂油质量比为9.96时,LPG收率高达36.48%且丙烯收率为16.33%,三烯收率为34.49%;在加氢直柴多产汽油模式下,宜采用Y分子筛催化剂,当反应温度为520℃、剂油质量比为6.05时,汽油收率高达60.22%,RON为94.1;在原油价格为80美元/bbl(1 bbl=159 L)时,两种模式下吨油利润分别为329.5元和296.9元。

废食用油转化成柴油机替代燃料的试验研究

食用植物油是通过植物生产转化太阳能而形成的一种可再生资源。它不仅可食用,同时也是石化柴油的替代能源之一。随着人们生活水平的不断提高,每天将产生大量的废食用油。为解决废食用油的排放所造成环境的污染及能源的浪费问题,对废食用油制得柴油机的代用燃料进行了试验研究。提出了用废食用油经酯交换反应制成柴油替代燃料的方法和工艺流程,得到了提高反应产率的最佳工艺参数。研究表明:在反应温度70℃,油醇摩尔比为1∶6,以NaOH为催化剂且浓度为1.0%,反应时间为20～30min时,用废食用油经酯交换反应制得脂肪酸甲酯的产出率为92%。

漂浮型固定化微生物去除海洋石油污染物研究

以膨胀石墨、膨胀珍珠岩和竹炭为载体对T4、R4和D3三种石油菌进行吸附固定,研究柴油去除特性以及微生物在载体上的生长特性;用膨胀石墨-海藻酸钙法对三种石油菌进行包埋固定考察不同膨胀石墨掺杂量、交联掺氮方式对柴油去除效果的影响。研究结果表明,吸附固定微生物比悬浮生长微生物的柴油去除率更高,且以生物去除为主,其中膨胀石墨固定化石油菌和膨胀珍珠岩固定化石油菌的柴油去除率近100%。通过扫描电镜观察微生物在载体上的生长状态发现T4分泌有大量的胞外聚合物粘附在载体上,而R4和D3则没有。包埋固定得到的微生物菌剂对柴油的去除率均在80%以上,膨胀石墨掺杂量对T4影响明显,而采用交联掺氮的方式有利于D3对柴油的去除,0.1g膨胀石墨掺杂、交联掺氮处理后制得的D3菌剂对柴油的去除效果最好,达到了94.3%。

废弃植物油再生利用的研究

文章介绍了用废弃植物油经酯交换反应制成柴油替代燃料的方法和工艺流程,并讨论了提高反应产率的最佳工艺参数。研究表明:在反应温度为70℃熏当油醇的物质的量比为1∶6,以NaOH为催化剂且浓度为1.0%熏反应时间为20～30min时,酯交换反应制取脂肪酸甲酯(生物柴油)的产率为92%。用废弃植物油转化制成的脂肪酸甲酯,是石化柴油很好的替代能源。

石油产品吸氧安定性能研究与评价(Ⅲ)——温度和氧压对柴油吸氧安定性能的影响

在柴油吸氧安定性能研究与评价的基础上 ,在 2 90～ 3 60K、氧分压 0 .10～ 0 .2 5MPa、无光照和Cu催化条件下详细考察了温度和氧压对大庆直馏柴油 (SRDF)和焦化加氢柴油 (HCDF)吸氧氧化性能的影响。研究结果表明 ,在给定的时间和氧压或温度条件下随温度或氧压的升高 ,柴油的吸氧量 (Va)迅速增加 ;氧压或温度越高或时间越长 ,柴油的吸氧量越大 ;在短的吸氧时间下Va 的变化幅度较小 ,而在长的时间下Va 变化幅度较大 ;低温对SRDF的吸氧量影响较大 ,而高温对HCDF的吸氧量影响较显著 ;氧压对SRDF的吸氧量有较大的影响 ,而对HCDF的吸氧量影响较小 ;低温或高氧压下HCDF的Va 小于SRDF ,而在高温或低氧压下HCDF的Va 反而大于SRDF。柴油中含有某些不饱和烃、特别是共轭二稀烃、环烷芳香烃类等不安定组分的种类越多及含量越高 ,就越容易发生吸氧氧化反应 。

土壤中石油类污染物的化学氧化去除研究

用H2O2氧化处理柴油重度污染土壤，研究了土壤初始含油量、H2O2投加量、土壤pH值以及催化剂等的影响。结果表明，室温条件下向油污土壤中直接投加氧化剂的修复方法可行：H2O2的经济添加量为400ml／kg土，低含油（20000mg／kg）污土的去除率可达70．0％以上，高含油（50000mg／kg）污土的去除率可达96．0％以上：pH5～8范围内土壤介质对该法的应用影响不大;如用芬顿试剂处理高含油（50000mg／kg）污土，H2O2只需100ml／kg土或200ml／kg土，就能达到85.0％以上的去油效果。

重质油制轻烯烃的催化裂化家族工艺开发回顾及展望

回顾了中国石化石油化工科学研究院开发的重质原料制轻烯烃的催化裂化家族工艺的发展过程。这些技术与催化裂化工艺的不同在于其采用了新的工艺设备布置和特殊配方催化剂。催化裂化家族工艺主要包括以重质油为原料多产丙烯的催化裂解(DCC-Ⅰ)技术、多产丙烯兼顾生产优质汽油的催化裂解(DCC-Ⅱ)技术,最大量生产优质汽油和液化气(MGG)技术、用常压渣油最大量生产优质汽油和液化气(ARGG)技术,提高柴油并多产气体烯烃和液化气(MGD)技术,重油催化裂化提高异构C_(4)和C_(5)气体烯烃产率(MIO)技术,以重质油为原料最大量生产乙烯和丙烯的催化热裂解(CPP)技术,选择性催化裂解(MCP)技术、增强型催化裂解(DCC-plus)技术、高效催化裂解(RTC)技术。介绍了这些技术开发及工业应用的过程及结果,展望了其未来发展方向,为炼油向化工转型提供参考。

影响石油污染物挥发行为的因素

进行了4种不同石油制品在不同温度时的挥发试验,并对其挥发量与挥发时间的关系进行了模拟,试验结果表明,柴油和煤油的挥发量与挥发时间呈二次多项式关系,而90#汽油的挥发量与挥发时间呈对数关系,混合芳烃的挥发量与挥发时间呈线性关系。柴油经过不同程度的挥发后,其物理性质如粘度和比重发生了改变,其中柴油粘度随着挥发而增加,并且柴油的粘度与挥发质量分数有很好的正相关性,相关系数为0.988。

LPG/柴油双燃料发动机中LPG供气系统的研制

中国广州市区现有 ４ ０００台由柴油发动机驱动的公共汽车，这些车辆的排气碳烟浓烈，对市区空气造成严重污染，危害市民健康。为减少柴油车排气污染，实施了柴油公共汽车的ＬＰＧ ／柴油双燃料系统改造。文章介绍ＬＰＧ的供气方式，研制的机械式和电子式ＬＰＧ供气系统，以及将所研制的该两种ＬＰＧ供气系统应用于ＹＣ６１０８Ｑ、ＣＡ６ １１３型柴油发动机，所进行的１３工况试验结果表明，经ＬＰＧ／柴油双燃料改装后，虽然发动机排气中的ＨＣ和ＣＯ有所增加，但是尾气中的ＮＯｘ、碳烟及微粒均有较大程度地减少，从总体来看，发动机的排气污染大为降低。

催化裂化工艺技术的发展近况

从多掺渣油、生产低碳烯烃、增加产品结构灵活性和新装置构型等方面系统地评述了国内外催化裂化工艺技术近年来的最新进展 ,指出增加掺渣比同时生产清洁燃料 。

基于SimaPro利用废弃餐饮油脂炼制生物柴油的生命周期环境影响评价

基于生命周期评价(LCA)理论和SimaPro(Version7.3.3)软件,利用Eco-indicator99(生态指数法)环境影响评价指标体系,分析生物柴油生命周期环境影响;并将其与具有相同功能单位的石化柴油进行比较。结果表明:1 MJ生物柴油生命周期环境负荷单一值为0.006 8 Pt,其中,生产阶段造成的环境负荷较显著。1 MJ石化柴油生命周期环境负荷单一值为0.014 8 Pt,表明生物柴油产品较石化柴油更具环境协调性。

动植物油在催化裂化装置上的掺炼应用

在实验室及工业规模的两段提升管催化裂化装置上,以胜华减压蜡油(VGO)为主要裂化原料,进行了可再生动植物油的掺炼裂化反应研究。结果表明,与胜华VGO单一裂化相比,掺炼质量分数为22.3%的动植物油后,液化气(LPG)收率上升了0.45个百分点,LPG中丙烯的质量分数提高了1.88个百分点,汽油收率保持不变;同时,裂化所得稳定汽油的诱导期至少上升28.2%,胶质下降了30.4%,烯烃体积分数下降了11.1%,含硫质量分数下降了25.0%;裂化所得轻柴油的闪点升高了9.9%,冷滤点下降了71.4%,残炭质量分数降低了59.1%,含水质量分数下降了83.3%,含硫质量分数降低了18.5%。

LPG/柴油混合燃料喷雾特性的试验研究

采用高速摄影技术,对液化石油气(LPG)、柴油以及两种LPG/柴油混合燃料(LPG质量分数分别为30%及50%)的喷雾特性进行了对比实验研究,探讨了混合燃料成分、启喷压力、喷孔直径和喷射背压等参数对喷雾贯穿和喷雾形状的影响规律.研究结果表明,在相同的喷射条件下,纯LPG的喷雾贯穿距离最短,蒸发气化速度最快;四种燃料喷雾的贯穿距离均随背压的升高而减少,而其喷雾锥角则随背压的升高而增大;当背压大于LPG的临界压力时,两种混合燃料的喷雾贯穿距离和喷雾锥角均随喷射压力的上升、喷孔直径的增大而增大;背压对贯穿距离、喷雾锥角的影响均大于启喷压力.

柴油清净剂改善柴油机有害排放的研究

有关柴油中添加具有清净分散作用的添加剂的研究已成为降低柴油机排放的重要课题。在同一台TY110 0柴油机上分别使用试验用空白柴油、加 0 15 %长城牌LCD级润滑油的柴油样品和加 0 15 %石油磺酸钙清净分散剂的柴油样品 ,测定了柴油发动机排放气中各种有害组分的含量、发动机性能和燃烧特性。结果表明 ,在柴油中添加石油磺酸钙清净分散剂 ,可以降低柴油机的排放烟度和CO含量 ,特别是烟度的降低幅度较大。柴油机在高输出功率区域运转时 ,随着功率的增大 ,烟度的下降幅度增大。

不同燃料汽车排放超细微粒特性的实验研究

利用底盘测功机和粒径范围0．015～0．7μm的扫描迁移微粒测定仪SMPS，对柴油出租车、柴油小巴车、汽油私家车和液化石油气（LPG）出租车进行了高低怠速和10km·h^-1到70km·h^-1不同运行工况条件下排放的超细微粒粒径分布试验研究．研究表明，不同燃料车在不同工况条件下排放的细微粒尤其是超细微粒特征呈现显著的不同．柴油车贡献更多的是粒径在30～150nm的核模态和积聚模态微粒，LPG和汽油车贡献更多的是15～30nm的核模态微粒．总体上，柴油车比汽油车和LPG燃料车排放更多的微粒数和微粒质量；柴油车、汽油车和LPG车排放的SMPS可测细微粒总数、总质量分别约为（0．3～3．6）×10^8个·cm^-3，0．03～0．6μg·cm^-3；2．3×10^4～1．2×10^7个·cm^-3，8×10’～0．1μg·cm^-3；8．2×10^3～8．8×10^6个·cm^-3，1．7×10^-5～0．09μg·cm^-3；对所有测试汽车，在低怠速和低行驶速度时，排放微粒数少，在高怠速和高行驶速度时，排放微粒数多．

车用燃料清洁化——我国炼油工业面临的挑战和对策

回顾了我国车用燃料质量提高的历程,概括了欧、美、日车用燃料质量的现状,对欧、美、日质量标准的发展趋势、指标差异进行了分析。归纳了我国炼油企业进一步提高汽油和柴油质量面临的挑战和存在的问题,提出了加快我国车用燃料清洁化进程的对策。

煤直接液化工业示范装置运行情况及前景分析

介绍煤直接液化工艺技术的发展历程及世界首套百万吨级煤直接液化工业示范装置的运行情况,讨论其产业发展前景和产业化需要考虑的问题。结合该装置的4次开工、停工运行中出现的问题和改造情况,对影响示范装置长周期运行的因素进行分析。示范装置经过技术改造后连续、稳定运行1 501 h,表明装置的运行是安全可控的;产品质量对比分析结果表明,煤直接液化产品质量达到国家标准,标志着煤直接液化百万吨级装置工业化取得成功。

柴油机燃用油焦浆试验

在一台安装了油焦浆燃料供给系统的R180型柴油机上,进行了燃用油焦浆的试验。测量了发动机燃用油焦浆时的转速、转矩、燃料消耗量、排气温度、HC、CO、NOx和碳烟排放量等参数,并与原机燃用0号柴油进行了对比。试验结果表明,在1 200、1 600、1 800 r/min转速下,发动机燃用油焦浆时最大输出功率比燃用柴油时分别下降了约6.2%、19%和21%,排气温度平均升高了约5.3%、19.1%和34.2%。HC排放量在1 200 r/min时比柴油低,在1 600、1 800 r/min时两者比较接近;CO排放量在3种转速下和柴油相近;NOx排放量在3种转速下比柴油低;碳烟排放量在1 200 r/min时与柴油比较接近,在1 600、1 800 r/min时比柴油高。