清洁燃料发展历程思考-李大东

1、清洁燃料生产技术进展清洁燃料生产技术进展对我国油品质量升级的思考对我国油品质量升级的思考李大东李大东20062006年年11 11月月 北京北京前言前言n20052005年我国汽车保有量年我国汽车保有量32503250万辆，同比万辆，同比20042004年增年增长长17.7%17.7%n我国汽车燃料消费量占石油总消费量的我国汽车燃料消费量占石油总消费量的40%40%左右左右n汽车排放污染是大中城市主要污染物来源，对环境浓汽车排放污染是大中城市主要污染物来源，对环境浓度分担率达度分担率达70%-80%70%-80%n中国炼油业发展道路与发达国家不同，我们如何应对中国炼油业发展道路与发达国家不同，

2、我们如何应对挑战，低成本、高速度提高车用燃料质量？挑战，低成本、高速度提高车用燃料质量？n20062006年年6 6月月-7-7月出访日本，日本炼油商已向市场供应月出访日本，日本炼油商已向市场供应无硫燃料。无硫燃料。前言前言n2121世纪炼油技术面临的挑战世纪炼油技术面临的挑战q劣质原油加工，提高炼厂效益劣质原油加工，提高炼厂效益q原油深度加工，提高资源利用率原油深度加工，提高资源利用率q石油产品的清洁化和生产过程的清洁化石油产品的清洁化和生产过程的清洁化q炼油与石油化工一体化炼油与石油化工一体化q替代能源成为焦点和热点替代能源成为焦点和热点前言前言n世界原油变化的总趋势是：原油劣质化、重质化

3、，世界原油变化的总趋势是：原油劣质化、重质化，供应渠道多元化供应渠道多元化n与低硫轻质原油相比，重质含硫原油的价格较低，与低硫轻质原油相比，重质含硫原油的价格较低，价差越来越大。价差越来越大。q20032003年轻质低硫原油与重质含硫原油的平均价差为年轻质低硫原油与重质含硫原油的平均价差为7 7美元美元/ /桶桶q20042004年平均价差上升到年平均价差上升到1111美元美元/ /桶桶q20052005年平均价差上升到年平均价差上升到1212美元美元/ /桶以上桶以上n在炼油企业中，原油的费用占成本的在炼油企业中，原油的费用占成本的90%90%以上以上n原油的价差不仅可以弥补加工费用的差别，

4、还给企原油的价差不仅可以弥补加工费用的差别，还给企业带来效益业带来效益前言前言20042004年年1010月新加坡市场月新加坡市场 低硫与含硫原油的炼油毛利对比低硫与含硫原油的炼油毛利对比 美元美元/ /桶桶高油价下，高硫与低硫原油价差增大导致炼油毛利差距增大高油价下，高硫与低硫原油价差增大导致炼油毛利差距增大世界原油质量变化趋势世界原油质量变化趋势n总的趋势变重总的趋势变重n非传统原油比例增加非传统原油比例增加将由目前的将由目前的16%16%提高到提高到20102010年的年的20%20%n含硫和高硫原油比例在增加含硫和高硫原油比例在增加20022002年世界产原油年世界产原油3333亿吨，

5、其中含硫和高硫原油占亿吨，其中含硫和高硫原油占 75%75%，含硫量在，含硫量在1%1%以上的占以上的占56%56%，在，在2%2%以上的超以上的超 过过30%30%n含酸和高酸原油产量将有所增长含酸和高酸原油产量将有所增长世界高酸原油产量世界高酸原油产量19981998年年1.41.4亿吨，亿吨，20042004年年2 .02 .0亿吨亿吨前言前言中国炼油工业面临问题与挑战n我国原油供需不平衡，进口数量增大，质量劣化我国原油供需不平衡，进口数量增大，质量劣化老油田进入稳产阶段老油田进入稳产阶段增产潜力大的油田生增产潜力大的油田生 产的原油大部分为重产的原油大部分为重 质、含（高）硫或者质、含

6、（高）硫或者 含酸，加工困难含酸，加工困难辽河原油辽河原油2/32/3以上为稠油以上为稠油 或者超稠油或者超稠油中石化塔河原油高硫高酸中石化塔河原油高硫高酸渤海海域高酸值原油丰富渤海海域高酸值原油丰富n炼油工业面临的主要挑战是针对高硫重质原油以尽可能低的代价生产炼油工业面临的主要挑战是针对高硫重质原油以尽可能低的代价生产更多的优质清洁燃料更多的优质清洁燃料我国石油生产、消费及进口情况分析预测我国石油生产、消费及进口情况分析预测0 00.50.51 11.51.52 22.52.53 33.53.54 44.54.55 52000200020052005201020102015201520202

7、020年份年份数量/亿吨数量/亿吨原油产量原油产量石油消费量石油消费量进口原油量进口原油量前言前言主要内容主要内容n国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展n日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程n中国油品质量发展的历程与现状中国油品质量发展的历程与现状n中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展n出于对健康、安全和环境保护的要求，政府部门出于对健康、安全和环境保护的要求，政府部门制定了强制性的燃料标准，生产低硫、低芳烃、制定了强制性的燃料标准，生产低硫、低芳烃、低烯烃的清洁燃料，满足运输燃料的标准，是炼低烯烃的清洁燃料，满足运输燃料

8、的标准，是炼油业的主要任务，从而推动了清洁燃料生产技术油业的主要任务，从而推动了清洁燃料生产技术的开发。的开发。国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展欧洲汽油规格变化欧洲汽油规格变化项项 目目1993年年1998年年2000年年2005年年2009年年汽车排放标准汽车排放标准欧洲欧洲号号欧洲欧洲号号欧洲欧洲号号欧洲欧洲号号欧洲欧洲号号硫含量，硫含量，%0.10.050.0150.0050.001苯含量，苯含量，%55111芳烃含量，芳烃含量，%无规定无规定无规定无规定423535烯烃含量，烯烃含量，%无规定无规定无规定无规定181818氧含量，氧含量，%2.52.52.72.32.3

9、铅含量，铅含量，mg/L13135欧洲柴油规格变化欧洲柴油规格变化项目项目1993年年1998年年2000年年2005年年2009年年汽车排放标准汽车排放标准欧洲欧洲号号欧洲欧洲号号欧洲欧洲号号欧洲欧洲号号欧洲欧洲号号十六烷值，十六烷值， 4949515151十六烷指数，十六烷指数， 464646密度，密度，kg/m3820-860820-860820-845820-825820-825多环芳烃含量，多环芳烃含量，%(v/v) 无规定无规定无规定无规定111111T95， 370370360(340)(340)硫含量，硫含量，% 0.20.050.0350.0050.001国外清洁燃料生产技术

10、进展国外清洁燃料生产技术进展n汽油脱硫技术汽油脱硫技术n柴油脱硫技术柴油脱硫技术n降低燃料中芳烃技术降低燃料中芳烃技术n降低燃料中烯烃技术降低燃料中烯烃技术n通过调和生产燃料技术通过调和生产燃料技术国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展汽油脱硫技术汽油脱硫技术nISALISAL技术技术 UOPUOP与委瑞内拉与委瑞内拉IntevepIntevep公司开发。公司开发。q固定床汽油脱硫技术，同时部分或全部饱和汽油烯烃并通过固定床汽油脱硫技术，同时部分或全部饱和汽油烯烃并通过裂化和异构化弥补辛烷值降低；裂化和异构化弥补辛烷值降低；q抗爆指数由抗爆指数由85.485.4降低到降低到84.48

11、4.4，汽油烯烃由，汽油烯烃由1515降低到降低到7 7。国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展汽油脱硫技术汽油脱硫技术nSCANfingSCANfing工艺工艺 ExxonMobilExxonMobil公司开发。公司开发。q能够在生产超低硫汽油的同时使辛烷值的损失能够在生产超低硫汽油的同时使辛烷值的损失最小；最小；q使用的催化剂是使用的催化剂是RT-225RT-225，具有，具有3 34 4年的催化剂年的催化剂使用寿命；使用寿命；q很好的加氢脱硫选择性，将硫含量为很好的加氢脱硫选择性，将硫含量为2300ppm2300ppm的的原料脱硫至低于原料脱硫至低于25ppm25ppm的水平，

12、而烯烃的饱和较的水平，而烯烃的饱和较少；少；q此技术已实现工业化。此技术已实现工业化。国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展汽油脱硫技术汽油脱硫技术nS_ZorbS_Zorb脱硫技术。脱硫技术。PhillipsPhillips公司吸附脱硫技术，公司吸附脱硫技术，1717届届WPCWPC奖。奖。q可以满足炼厂生产超低硫汽油的需要。可以满足炼厂生产超低硫汽油的需要。q使用新的吸附剂，它可以从烃分子中脱除硫；使用新的吸附剂，它可以从烃分子中脱除硫；q将硫含量从将硫含量从1400ppm1400ppm脱至脱至10ppm10ppm时辛烷值的损失只有时辛烷值的损失只有1.11.1；q现已工业化。现

13、已工业化。国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展汽油脱硫技术汽油脱硫技术nPrime-G+Prime-G+技术技术 IFP AxensIFP Axens公司的低硫汽油生产技术。公司的低硫汽油生产技术。q脱硫至脱硫至1010ppmppm以下，辛烷值损失很低，以下，辛烷值损失很低，1-21-2个单位。个单位。q世界上最早大规模生产低硫汽油的技术。世界上最早大规模生产低硫汽油的技术。q到到20052005年年1212月，已发放技术许可证月，已发放技术许可证120120个，其中有个，其中有7070套装置套装置投入工业应用。投入工业应用。国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展汽油脱硫

14、技术汽油脱硫技术nOATSOATS（噻吩硫的烯烃烷基化）技术。（噻吩硫的烯烃烷基化）技术。该技术该技术最初由最初由BPBP开发，后由开发，后由AxensAxens公司授权发放技公司授权发放技术许可证。术许可证。q原理：将汽油中轻硫化物转变为重硫化物。其中原理：将汽油中轻硫化物转变为重硫化物。其中噻吩和轻烯烃通过烷基化反应生成烷基噻吩的转噻吩和轻烯烃通过烷基化反应生成烷基噻吩的转化率比较高，在对化率比较高，在对OATSOATS馏出物分馏后就可以生产馏出物分馏后就可以生产出低硫、低蒸汽压的汽油。出低硫、低蒸汽压的汽油。q操作条件缓和，使用固体酸催化剂。操作条件缓和，使用固体酸催化剂。q200120

15、01、20022002年分别有两套年分别有两套OATSOATS装置在德国建成开装置在德国建成开工，另外一套装置工，另外一套装置20032003年年1 1月底在北欧开工。月底在北欧开工。国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展汽油脱硫技术汽油脱硫技术nOctgainOctgain技术技术。Exxon MobilExxon Mobil技术技术qQatar PetroleumQatar Petroleum（卡塔尔石油公司）（卡塔尔石油公司）20022002年夏季开工。年夏季开工。q总硫在总硫在400400700ppm FCC700ppm FCC重汽油为原料，产品硫含量重汽油为原料，产品硫含量

16、10ppm10ppm之之下。下。国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展汽油脱硫技术汽油脱硫技术n催化蒸馏技术（催化蒸馏技术（CDHDSCDHDS）CDTECHCDTECH公司开发。公司开发。q操作周期可以超过操作周期可以超过5 5年，催化剂保持非常高的活年，催化剂保持非常高的活性，失活速率很低，辛烷值损失小性，失活速率很低，辛烷值损失小q解决了加氢过程再次形成硫醇的问题，生产满解决了加氢过程再次形成硫醇的问题，生产满足硫含量小于足硫含量小于1010 g/gg/g的汽油的汽油国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展柴油脱硫技术柴油脱硫技术nSTARSSTARS和和NEBULAN

17、EBULA家族催化剂。家族催化剂。Akzo Nobel/Nippon Akzo Nobel/Nippon KetjenKetjen公司技术公司技术qKF-848KF-848型催化剂脱硫、脱氮、脱芳烃活性高。型催化剂脱硫、脱氮、脱芳烃活性高。q中等压力下，中等压力下，NEBULANEBULA加氢处理催化剂的活性比其它加氢处理催化剂的活性比其它工业催化剂高工业催化剂高2 2倍以上。倍以上。q实现柴油硫含量实现柴油硫含量101015ppm15ppm的目标。的目标。国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展05101520253035404530 Bar60 BarKF 756KF 757KF

18、848Sulfur, ppmConstant LHSV, H2/Oil and WABT 国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展STARSSTARS家族催化剂脱硫活性的比较家族催化剂脱硫活性的比较国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展STARSSTARS和和NEBULANEBULA家族催化剂脱氮活性的比较家族催化剂脱氮活性的比较柴油脱硫技术柴油脱硫技术n催化剂催化剂TK-573TK-573和催化剂和催化剂TK-574TK-574。丹麦的丹麦的Haldor Haldor TopsTopse e公司开发的第四代公司开发的第四代HDSHDS催化剂，分别为催化剂，分别为Ni-MoN

19、i-Mo型和型和Co-MoCo-Mo型。型。q是第一代催化剂活性的是第一代催化剂活性的2 2倍。倍。q用于生产硫含量低于用于生产硫含量低于15ppm15ppm的柴油。的柴油。q1818套低硫、低芳柴油装置，套低硫、低芳柴油装置，1212套套S S含量含量50- 500ppm50- 500ppm，6 6套套1-50ppm1-50ppm。国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展柴油脱硫技术柴油脱硫技术nUnionfiningUnionfining技术。技术。UOPUOP公司开发的柴油深度加氢脱硫公司开发的柴油深度加氢脱硫技术。技术。q非贵金属非贵金属CoMoCoMo或或NiMoNiMo型催

20、化剂。型催化剂。q硫含量从硫含量从1.85wt%1.85wt%降至降至350ppm350ppm或或50wppm50wppm。国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展柴油脱硫技术柴油脱硫技术n柴油的柴油的S Zorb SRTS Zorb SRT工艺。工艺。 PhillipsPhillips公司降低柴油公司降低柴油硫含量的吸附技术。硫含量的吸附技术。q柴油的硫含量可低于柴油的硫含量可低于10ppm10ppm。qPhillipsPhillips正在为德克萨斯的正在为德克萨斯的SweenySweeny炼厂设计一个柴油炼厂设计一个柴油 S S Zorb Zorb 装置。装置。国外清洁燃料生产技术

21、进展国外清洁燃料生产技术进展柴油脱硫技术柴油脱硫技术n柴油的生物脱硫技术柴油的生物脱硫技术q第一套柴油生物脱硫装置建在美国第一套柴油生物脱硫装置建在美国ValdezValdez炼油厂，加工能力炼油厂，加工能力250 kt/a250 kt/a，生产清洁柴油，副产，生产清洁柴油，副产4.540 kt/a4.540 kt/a羟基联苯亚磺酸羟基联苯亚磺酸盐，盐，20012001年投产。年投产。q不耗氢气，投资节省不耗氢气，投资节省5050，操作费用节省，操作费用节省2020。国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展降低燃料中芳烃的技术降低燃料中芳烃的技术降低汽油芳烃的方法降低汽油芳烃的方法n从

22、重整原料中脱除苯和苯前身物，从重整原料中脱除苯和苯前身物，UOPUOP、ChevronChevron和和IFPIFP开发了二段重整降苯工艺，可以开发了二段重整降苯工艺，可以把重整汽油中的苯含量降低至把重整汽油中的苯含量降低至1%1%水平水平n从重整油中除去所生成的苯，常规溶剂抽提脱从重整油中除去所生成的苯，常规溶剂抽提脱苯、抽提蒸馏脱苯、加氢脱苯苯、抽提蒸馏脱苯、加氢脱苯国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展降低燃料中芳烃的技术降低燃料中芳烃的技术降低柴油芳烃的方法降低柴油芳烃的方法 MAKFining HDArMAKFining HDAr技术技术n原料油预先处理到硫含量小于原料油预

23、先处理到硫含量小于50wppm50wppm，总氮，总氮20wppm20wppm。n采用贵金属催化剂采用贵金属催化剂KF200KF200，具有高的芳烃饱和活性，具有高的芳烃饱和活性，同时耐硫和氮。同时耐硫和氮。n催化剂能将进料硫含量进一步降至催化剂能将进料硫含量进一步降至5 510wppm10wppm以下。以下。n芳烃饱和率达芳烃饱和率达90%90%以上。以上。国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展降低燃料中芳烃的技术降低燃料中芳烃的技术降低柴油芳烃的方法降低柴油芳烃的方法SynsatSynsat工艺工艺 n由由CriterionCriterion、ShellShell以及以及ABB

24、LummusABB Lummus公司联合公司联合开发的柴油加氢脱硫脱芳烃工艺。开发的柴油加氢脱硫脱芳烃工艺。n采用汽液逆向流接触反应器（特别是采用贵金采用汽液逆向流接触反应器（特别是采用贵金属深度脱芳烃催化剂时）。属深度脱芳烃催化剂时）。国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展降低燃料中芳烃的技术降低燃料中芳烃的技术降低柴油芳烃的方法降低柴油芳烃的方法SynsatSynsat工艺工艺 n优点优点q改善氢分压在反应区内的纵向发布，沿液体流动方向氢分压升高改善氢分压在反应区内的纵向发布，沿液体流动方向氢分压升高可以提高反应深度；可以提高反应深度；q优化了动力学参数，可以降低反应温度特别是床

25、层出口温度，从优化了动力学参数，可以降低反应温度特别是床层出口温度，从而提高产品质量；而提高产品质量；q连续分离反应生成的硫化氢和氨，降低反应气氛中的杂质分压，连续分离反应生成的硫化氢和氨，降低反应气氛中的杂质分压，提高了催化剂的活性，且可延长催化剂运转周期；提高了催化剂的活性，且可延长催化剂运转周期；q产品液体收率高。产品液体收率高。国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展n国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展n日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程n中国油品质量发展的历程与现状中国油品质量发展的历程与现状n中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考主要内容主要内容日

26、本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程汽油标准的发展历程汽油标准的发展历程n19521952年开始制订车用汽油标准年开始制订车用汽油标准n19701970年限制汽油含铅量，年限制汽油含铅量，8080年代中期淘汰含年代中期淘汰含铅汽油铅汽油n1 9 9 11 9 9 1 年 开 始 ， 车 用 汽 油 标 准 硫 含 量年 开 始 ， 车 用 汽 油 标 准 硫 含 量 100ppm100ppm，苯含量，苯含量 5% 5%（v/vv/v）；）；19961996年苯年苯含量含量 1% 1% （v/vv/v）n20052005年开始要求汽油硫含量年开始要求汽油硫含量 50ppm 50ppm，实，实际

27、已无硫（际已无硫（ 10ppm10ppm）日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程汽油标准的发展历程汽油标准的发展历程n日本车用汽油标准日本车用汽油标准项目项目规格规格铅铅不可检出。不可检出。硫含量硫含量*10.005质量（质量（50ppm)以下以下MTBE7体积以下体积以下苯苯体积以下体积以下混入煤油混入煤油体积以下体积以下甲醇甲醇不可检出。不可检出。实际胶质实际胶质mg/100m以下以下颜色颜色橘黄色橘黄色氧含量氧含量1.3质量以下质量以下(2003/8/28)乙醇乙醇3体积以下体积以下 (2003/8/28)项目项目规格规格辛烷值（辛烷值（研究法）研究法）1号（高規）号（高規）96以上以

28、上2号（並規）号（並規）89以上以上密度（密度（15）0.783g/cm3以下以下馏程馏程10留出温度留出温度70以下以下50留出温度留出温度75以上以上110以下以下90留出温度留出温度180以下以下終点終点220以下以下残油量残油量2体積以下体積以下銅板腐食銅板腐食(50、3h) 以下以下蒸気圧蒸気圧4478kpa（冬季用上限冬季用上限为为93kpa)夏期夏期4465kpa（除夏期外上限除夏期外上限为为93kpa)氧化安定氧化安定性性240min以上以上 *1： 2008年以年以后后 10ppm 以下以下；：准备追加准备追加強制規格（近強制規格（近期期） ）日本的油品清洁化历程日本的油品清

29、洁化历程柴油标准的发展历程柴油标准的发展历程n1992年柴油硫含量年柴油硫含量 0.5%(m/m)n1996年柴油硫含量年柴油硫含量 0.2%(m/m)n1997年柴油硫含量年柴油硫含量 500ppm（5年内降低了年内降低了90%）n2005年柴油硫含量年柴油硫含量 50ppm，实际已无硫，实际已无硫（ 10ppm10ppm）日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程柴油标准的发展历程柴油标准的发展历程n日本车用柴油标准日本车用柴油标准项目项目规格规格硫含量硫含量*10.005质质量（量（50ppm)以下以下十六烷值指数十六烷值指数45以上以上馏程馏程360以下（以下（90馏出温度）馏出温度）项

30、目项目规格规格闪点闪点4545以上以上倾点倾点依据依据JISJIS規定規定凝点凝点依据依据JISJIS規定規定1010残油残炭残油残炭0.10.1质质量以下量以下运动粘度（运动粘度（3030）1.7m1.7m2 2/ / 以上以上密度密度0.86g/cm0.86g/cm3 3以下以下含含氧素化合物氧素化合物正在研讨正在研讨 *1： 2007年以年以后后 10ppm 以下以下； ：准备追加准备追加強制規格（近強制規格（近期期） ）日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程n日本汽、柴油构成的特点日本汽、柴油构成的特点q汽油汽油日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程n日本汽、柴油构成的特点日本汽、

31、柴油构成的特点q柴油柴油n基本上是直馏柴油（中东）基本上是直馏柴油（中东）n十六烷值比较高（十六烷值比较高（50以上）以上）n硫含量比较高硫含量比较高q油品升级比中国简单很多，只需要油品升级比中国简单很多，只需要HDS即可即可日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程提高油品质量的措施提高油品质量的措施n汽油汽油q满足满足S 100ppmVGOARFCC汽油汽油重油重油HDSHDSFCC反反应应器器20,000ppm30,000ppm60ppm3,000ppm日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程提高油品质量的措施提高油品质量的措施n汽油汽油q满足满足S 10ppmVGOARFCC汽油汽油重油

32、重油HDSHDSFCC反反应应器器20,000ppm30,000ppm100ppm3,000ppmHDS10ppmFCC汽油中汽油中的 硫 含 量 是的 硫 含 量 是进料的进料的3%日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程FCCFCC加氢原料硫含量与汽油硫含量关系加氢原料硫含量与汽油硫含量关系日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程日本解决汽油超深度脱硫的方法日本解决汽油超深度脱硫的方法n解决途径解决途径q采用催化裂化原料深度加氢脱硫采用催化裂化原料深度加氢脱硫q采用催化裂化汽油选择性加氢脱硫采用催化裂化汽油选择性加氢脱硫q改善催化裂化操作技术改善催化裂化操作技术n高性能催化剂和技术高性能催

33、化剂和技术qNippon Oil 公司开发的公司开发的ROK-Finer催化裂化汽油选择性加氢脱硫催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术（脱硫率技术（脱硫率87.5的情况下，辛烷值损失的情况下，辛烷值损失1.52.0）qAlbemarle公司开发的公司开发的RESOLVE 850催化裂化降硫助剂（催化裂催化裂化降硫助剂（催化裂化汽油硫含量降低化汽油硫含量降低40）日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程ROK-Finer的性能的性能脱硫率脱硫率87.5的情况下，辛烷值损失的情况下，辛烷值损失1.52.0日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程日本解决柴油超深度脱硫的方法日本解决柴油超深度脱硫的方法n解

34、决途径解决途径q增加反应器（降低空速）增加反应器（降低空速）q提高氢纯度和氢分压提高氢纯度和氢分压q提高氢油比提高氢油比q采用高性能催化剂采用高性能催化剂n高性能催化剂高性能催化剂qCOSMO OIL 公司开发的新催化剂活性为传统催化剂的公司开发的新催化剂活性为传统催化剂的2.6倍左右倍左右qNippon Ketjen 公司开发的公司开发的Stars催化剂（催化剂（KF-757/KF-848/KF-760等）活性为传统催化剂的等）活性为传统催化剂的23倍倍qCATALYSTS & CHEMICALS 公司针对公司针对10ppm的产品目标的产品目标专门开发了专门开发了LX-NC1催化剂催

35、化剂日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程n日本的加氢能力日本的加氢能力 日本日本 美国美国 英国英国 韩国韩国 世界平均世界平均 其它其它FCC汽油脱硫汽油脱硫柴油脱硫柴油脱硫煤油脱硫煤油脱硫重油间接脱硫重油间接脱硫重油直接脱硫重油直接脱硫部分国家加氢能力占总加工能力的百分比部分国家加氢能力占总加工能力的百分比 日本占日本占98.5%美国占美国占77.0%英国占英国占70.7%韩国占韩国占41.5%世界平均世界平均50.3%加氢处理能力所占比率加氢处理能力所占比率重油脱硫，约重油脱硫，约5500亿日元亿日元汽油无铅化，约汽油无铅化，约3000亿日元亿日元轻油低硫化轻油低硫化约约2000亿日

36、元亿日元汽油、柴油低硫化等汽油、柴油低硫化等约约3000亿日元（估算）亿日元（估算）降低苯含量降低苯含量约约1400亿日元亿日元四日市公害诉讼案四日市公害诉讼案19671972年年汽车排放法规汽车排放法规1978年年柴油车排放法规柴油车排放法规 短期短期1993年年 长期长期19971999年年设定苯的限值设定苯的限值19962000年年柴油低硫化柴油低硫化2004年年 50ppm柴油超低硫化柴油超低硫化2007年年 10ppm汽油低硫化汽油低硫化2004年年 50ppm汽油超低硫化汽油超低硫化2008年年 10ppm新长期排放法规新长期排放法规汽柴油汽柴油 2005年年日本环保法规与设备投资

37、额日本环保法规与设备投资额日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程成立环境厅成立环境厅1971年年注注: :日本原油加工能力为日本原油加工能力为2.342.34亿吨亿吨(2005(2005年底年底) )设设 备备 投投 资资环环 境境 对对 策策主要内容主要内容n国外清洁燃料生产技术进展国外清洁燃料生产技术进展n日本的油品清洁化历程日本的油品清洁化历程n中国油品质量发展的历程与现状中国油品质量发展的历程与现状n中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考中国油品质量发展的历程中国油品质量发展的历程n汽油标准发展情况汽油标准发展情况q经历了低标号、高标号、无铅化，现在清洁化阶段经历了低标号、高标

38、号、无铅化，现在清洁化阶段q1959年，石油工业部颁标准年，石油工业部颁标准SYB100259规定三个牌号规定三个牌号（MON）即）即56、66、70号号qSYB100465规定规定MON不低于不低于80和和85两个牌号汽油，针对两个牌号汽油，针对进口轿车进口轿车q1965，两个最早的国家汽油标准，两个最早的国家汽油标准GB484-65和和GB489-65；60年代，年代，56、66、70、76、80和和85六个牌号共存，前二者六个牌号共存，前二者占占80%以上以上q中国石化制定第一个无铅汽油标准中国石化制定第一个无铅汽油标准SH0041-91qGB17930-99 车用无铅汽油，我国汽油走向

39、组分优化阶段车用无铅汽油，我国汽油走向组分优化阶段q2005年年7月月1日，全国汽油硫含量不大于日，全国汽油硫含量不大于500ppm(北京硫含北京硫含量小于量小于150ppm)中国油品质量发展的历程中国油品质量发展的历程n柴油标准发展情况柴油标准发展情况q1954年，石化工业率先制定轻柴油技术条件，经修年，石化工业率先制定轻柴油技术条件，经修订，订，1960年出台年出台SYB1071-60轻柴油部颁标准轻柴油部颁标准q1964，GB252-64轻柴油轻柴油，按凝点划分，按凝点划分10、0、-10、-20和和-35号号5种牌号种牌号qGB252-94， 划分划分10、0、-10、-20、-35和

40、和-50号号6种牌号，每个牌号又分为优等品、一等品和合格品种牌号，每个牌号又分为优等品、一等品和合格品q参照参照EN590-1998制定制定GB/T19147-2003车用柴油车用柴油标准标准q2005年年7月月1日日,全国柴油硫含量不大于全国柴油硫含量不大于500ppm(北北京硫含量小于京硫含量小于350ppm)中国油品生产的现状中国油品生产的现状n装置构成装置构成q催化裂化催化裂化 36.0%q催化重整催化重整 7.8%q加氢裂化加氢裂化 6.8%q加氢处理加氢处理 23.4%n汽油池中催化裂化汽油占汽油池中催化裂化汽油占73%n成品柴油中质量较差的催化柴油占成品柴油中质量较差的催化柴油占

41、1/3中国油品生产的现状中国油品生产的现状n加工高硫原油比例增大加工高硫原油比例增大n与满足新排放标准的燃料相比，我国汽油总体为与满足新排放标准的燃料相比，我国汽油总体为q硫含量高硫含量高q烯烃含量高烯烃含量高q芳烃含量不高芳烃含量不高n与满足新排放标准的燃料相比，我国柴油总体为与满足新排放标准的燃料相比，我国柴油总体为q硫含量高硫含量高q芳烃含量高芳烃含量高q密度大密度大q十六烷值低十六烷值低中国油品生产的现状中国油品生产的现状n环保法规日益严格，油品升级步伐加快环保法规日益严格，油品升级步伐加快 北京已于北京已于20052005年执行欧年执行欧IIIIII排放标准排放标准 北京计划于北京计

42、划于20082008年执行欧年执行欧IVIV排放标准排放标准 2005 2005年在全国执行欧年在全国执行欧IIII排放标准排放标准 2008 2008年计划在全国执行欧年计划在全国执行欧IIIIII排放标准排放标准 2010 2010年计划在全国执行欧年计划在全国执行欧IVIV排放标准排放标准未来市场的车用燃料趋于未来市场的车用燃料趋于“超低硫超低硫”，最终趋于，最终趋于“无硫无硫”；H/CH/C比将进一步提高。不能满足排放标准的燃料无法进入比将进一步提高。不能满足排放标准的燃料无法进入市场。市场。主要内容主要内容n国外清洁燃料深产技术进展国外清洁燃料深产技术进展n日本的油品清洁化历程日本的

43、油品清洁化历程n中国油品质量发展的历程与现状中国油品质量发展的历程与现状n中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考油品升级的目标油品升级的目标n油品清洁环保、逐步升级，最终目标是无硫车油品清洁环保、逐步升级，最终目标是无硫车用燃料用燃料n炼油过程环境友好炼油过程环境友好为达到此目的，总体思路是为达到此目的，总体思路是n付出最小代价付出最小代价n分阶段实施分阶段实施n最易实现最易实现炼厂流程不必大改炼厂流程不必大改n油品清洁化与炼厂大气治理综合考虑油品清洁化与炼厂大气治理综合考虑解决汽油质量升级问题的思路解决汽油质量升级问题的思路烯烃的问题烯烃的问

44、题n生产满足欧生产满足欧排放标准汽油组分并多产丙烯的催化裂化技排放标准汽油组分并多产丙烯的催化裂化技术术( MIP-CGP)q已在镇海炼化公司已在镇海炼化公司1.5Mt/a MIPCGP装置和九江分公司装置和九江分公司1.0Mt/a MIPCGP装置应用装置应用q烯烃降到烯烃降到20%以下，硫含量只占原料油以下，硫含量只占原料油5w%7w%，辛烷值，辛烷值RON增加增加1.0个单位以上，丙烯产率大于个单位以上，丙烯产率大于7w%中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考工艺类型工艺类型FCCMIP-CGP(30%烯烃烯烃)MIP-CGP(18%烯烃

45、烯烃)标定时间标定时间2003-9-222005-5-82005-5-12密度密度,kg/cm30.71940.72550.7317诱导期诱导期,min540928蒸汽压蒸汽压,kpa546166烯烃烯烃（荧光）（荧光）,%39.932.817.8芳烃芳烃,%21.221.127.2S%约约500330370RON92.694.293.6MON81.9镇海炼化三次标定汽油性质分析结果镇海炼化三次标定汽油性质分析结果中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考工艺类型工艺类型FCCFCCMIP-CGPMIP-CGP标定时间标定时间2003-11-152003-11-152005-4-192005

46、-4-19密度（密度（2020）/g/g cmcm-3-30.71250.71250.72250.7225诱导期诱导期/min/min70070010001000族组成族组成( (荧光法荧光法)/)/j j% %烯烃烯烃41.141.113.4/15.013.4/15.0芳烃芳烃151528.0/25.128.0/25.1S/mgS/mg g g-1-1400400270270RONRON91.691.693.5/93.493.5/93.4MONMON83.9/83.883.9/83.8与原料硫含量比与原料硫含量比/%/%9.529.527.307.30九江石化分公司应用九江石化分公司应用MI

47、P-CGP的效果的效果中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考解决汽油质量升级问题的思路解决汽油质量升级问题的思路硫的问题硫的问题n第一阶段，为满足欧第一阶段，为满足欧IV排放法规的要求，把加氢与排放法规的要求，把加氢与FCC过程有机结合起来（前加氢）过程有机结合起来（前加氢）qFCC原料加氢处理原料加氢处理q加快开发和采用加快开发和采用FCC降硫助剂降硫助剂q缺点是投资大，但同时解决了缺点是投资大，但同时解决了FCC烟气脱烟气脱SOx，NOx的问题，的问题，不仅省去了这部分投资，还增加了不仅省去了这部分投资，还增加了FCC效益效益n第二阶段，为满足欧第二阶段，为满足欧V排放法规要求，在第

48、一阶段基排放法规要求，在第一阶段基础上，对某些企业采用础上，对某些企业采用FCC汽油选择性汽油选择性HDS（后加氢）（后加氢）qRSDS技术（第一代，第二代）技术（第一代，第二代）中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考FCC原料加氢预处理的优点原料加氢预处理的优点n可使可使FCC装置具有加工含硫重油等劣质进料的能力装置具有加工含硫重油等劣质进料的能力n减少减少FCC烟气中烟气中CO、SOX、NOX，省去治理费用，省去治理费用n可脱除原料中大部分可脱除原料中大部分S、N和金属等杂质和金属等杂质n部分大分子稠环芳烃饱和为环烷烃和单环或双环芳烃，部分大分子稠环芳烃饱和为环烷烃和单环或双环芳烃，

49、显著改善催化裂化原料的裂化性能显著改善催化裂化原料的裂化性能n降低降低FCC装置操作苛刻度，提高转化率，改善产品分装置操作苛刻度，提高转化率，改善产品分布布n降低汽油中降低汽油中S、烯烃和柴油中、烯烃和柴油中S，NFCCFCC进料性质进料性质* PH6.4MPa 1.0h-1 RN剂剂中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考FCCFCC产品分布产品分布中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考FCCFCC产品性质产品性质中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考 项目项目催化汽油催化汽油RSDS产品产品密度密度(20)，g/cm30.7452

50、0.7443S，g/g828N，g/g2017RON90.289.5液收液收100%氢耗氢耗0.1%RON损失损失0.7催化汽油采用催化汽油采用RSDSRSDS技术处理的结果技术处理的结果n表中表中“催化汽油催化汽油”为加氢后的为加氢后的VGO经过催化裂化得到的汽油馏分经过催化裂化得到的汽油馏分n表中表中“RSDS产品产品”为上述催化汽油经过为上述催化汽油经过RSDS技术处理后得到的汽油产品技术处理后得到的汽油产品nRSDS加氢工艺条件加氢工艺条件q压力压力1.6MPa ； 反应温度反应温度 300q体积空速体积空速4.0h1 ； 氢油比氢油比 400Nm3/m3中国油品质量升级的思考中国油品

51、质量升级的思考0 05050100100150150200200250250300300相对活性,%相对活性,%K-7K-7RN-32VRN-32V100176176100240240 HDS HDN在原料预处理方面已开发了一系列高性能催化剂在原料预处理方面已开发了一系列高性能催化剂* *以沙轻阿曼混合以沙轻阿曼混合VGOVGO为原料为原料反应器入口温度，反应器入口温度，345体积空速，体积空速，h-11.0氢油比，氢油比，v/v1105平均反应温度平均反应温度370反应器总压降，反应器总压降，MPa0.10高分高分V103压力，压力，MPa6.2 RN-32VRN-32V处理处理100100

52、CGOCGO的工业应用实例的工业应用实例工艺参数工艺参数中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考RN-32V处理处理100CGO的工业应用实例原料和产品性质的工业应用实例原料和产品性质样品样品加氢原料加氢原料加氢产品加氢产品密度密度(20),gcm-30.90650.8826硫含量，硫含量，%0.620.04氮含量，氮含量，ppm60002900碱氮含量，碱氮含量，ppm1753706馏程，馏程，初馏点初馏点30530530%38937550%41440170%44042790%47845495%506476中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考RN-32V处理处理VGO/CGO混合

53、油工业应用实例混合油工业应用实例体积空速，体积空速，h-11.85平均反应温度，平均反应温度，382一反入口氢分压，一反入口氢分压，MPa5.3油品性质油品性质原料蜡油原料蜡油产品蜡油产品蜡油密度（密度（20），），g/cm30.92200.9080硫，硫，g/g6710690氮，氮，g/g28271681碱性氮，碱性氮，g/g631370馏程，馏程，初馏点初馏点2402355042843090478483中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考RSDSRSDS技术同国外技术的比较技术同国外技术的比较n原料油性质差别较大，国内油烯烃含量一般较高原料油性质差别较大，国内油烯烃含量一般较高nS

54、canfiningScanfining技术在技术在LG-CaltexLG-Caltex公司的工业应用：公司的工业应用：脱硫率脱硫率8484情况下情况下，RONRON损失损失0.930.93（原油及加工科技信息（原油及加工科技信息. 2002, . 2002, 27(3):48 27(3):48 ）nCD TechCD Tech技术工业应用结果：技术工业应用结果：原料烯烃原料烯烃3737左右左右，脱硫率脱硫率8080左右左右，抗爆指数损失抗爆指数损失1.01.0左右左右（NPRA AM-01-39NPRA AM-01-39） nRSDSRSDS第一代技术工业应用结果：第一代技术工业应用结果：原料

55、烯烃原料烯烃5050左右左右，脱硫率脱硫率8080左右左右，RONRON损失损失0.8-0.90.8-0.9左右左右中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考难点难点n焦化柴油和焦化柴油和FCC柴油中柴油中氮化物氮化物、芳烃芳烃对对HDS有重大影响有重大影响思路思路n分阶段实施分阶段实施n开发更高活性的、克服开发更高活性的、克服N化物和芳烃影响的化物和芳烃影响的HDS催化剂和催化剂和工艺工艺qRS-1000催化剂催化剂q体相超深度脱硫催化剂体相超深度脱硫催化剂qRTS技术技术解决柴油质量升级问题的思路解决柴油质量升级问题的思路中国油品质量升级的思考

56、中国油品质量升级的思考超深度脱硫催化剂超深度脱硫催化剂RS-1000RS-1000n优选载体优选载体n新型的制备技术新型的制备技术n良好的活性和活性稳定性良好的活性和活性稳定性n超深度脱硫、脱氮活性是国外先进催化剂的超深度脱硫、脱氮活性是国外先进催化剂的2-32-3倍倍n解决炼厂老装置扩能问题解决炼厂老装置扩能问题n新装置生产新装置生产S S50ppm50ppm或或10ppm10ppm的柴油产品的柴油产品RS-1000RS-1000中试评价原料油性质中试评价原料油性质 原料油原料油中东直柴中东直柴密度，密度，g/cmg/cm3 3色度色度(ASTM D1500(ASTM D1500）硫，硫，w

57、%w%氮，氮，g/gg/g溴价，溴价，gBr/100ggBr/100g馏程（馏程（D86D86）,初馏点初馏点/10%/10%30%/50%30%/50%90%/90%/终馏点终馏点0.84580.84580.50.51.201.201041041.11.1216/254216/254281/300281/300353/371353/371中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考氢分压，氢分压，MPa3.23.26.4体积空速，体积空速，h-12.02.02.0反应温度，反应温度，基准基准基准基准20基准基准产品硫含量，产品硫含量， g/gRN-10749101195K-7（国外剂）（国外

58、剂）27467163RS-10002522440相对脱硫活性，相对脱硫活性，RS-1000/RN-10223262293RS-1000/K7106198259RS-1000 RS-1000 与国内外参比剂脱硫活性比较与国内外参比剂脱硫活性比较 中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考氢分压，氢分压，MPa3.23.26.4体积空速，体积空速，h-12.02.02.0反应温度，反应温度，基准基准基准基准20基准基准产品氮含量，产品氮含量， g/gRN-102571K-7（国外剂）（国外剂）42275RS-1000720.2相对脱氮活性，相对脱氮活性，RS-1000/RN-1018914613

59、5RS-1000/K7298293206RS-1000 RS-1000 与国内外参比剂脱氮活性比较与国内外参比剂脱氮活性比较 中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考RS-1000 RS-1000 与国外参比剂的活性比较与国外参比剂的活性比较100140209产品产品S40 g/gK7K8RS-1000中国油品质量升级的思考中国油品质量升级的思考荆门欧荆门欧IVIV超低硫柴油标定（超低硫柴油标定（RS-1000RS-1000）标定时间标定时间20052005年年7 7月月2626日日20062006年年4 4月月3030日日体积空速，体积空速，h h-1-11.421.421.431.43

60、反应器入口氢分压，反应器入口氢分压，MPaMPa6.176.176.06.0床层加权平均温度，床层加权平均温度，361361366366油品性质油品性质原料原料精制柴油精制柴油原料原料精制柴油精制柴油密度密度(20)(20)，g/cm3g/cm30.85460.85460.85620.85620.85070.85070.85860.8586硫含量，硫含量，g/gg/g696069603333713071303131氮含量，氮含量，g/gg/g194219423737173417346868溴价，溴价，gBr/100ggBr/100g35.1335.130.640.6438.3138.310.650.6