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文档简介

1、国国汽柴油质量晋级技术华 炜二一四年十月二十三日第五届(2021)炼油与石化工业技术进展交流会内 容一、车用汽柴油规范的开展历程二、国、国V车用汽油消费技术三、国、国V车用柴油消费技术 终了语.一、车用汽柴油规范的开展历程 中国机动车尾气排放规范是参照欧洲规范制定的,但欧洲炼油安装构造与中国差别较大。欧洲2021年车用汽油组成中重整汽油超越40,异构化和烷基化汽油占17,催化汽油仅占32%,汽油芳烃含量高、烯烃含量较低。中国2021年催化汽油占商品汽油总量的73.8%,汽油池中烯烃含量较高;催化柴油和焦化柴油约占商品柴油的30%和15,柴油深度加氢脱硫才干缺乏,提高十六烷值的手段有限。中国假设

2、完全照抄欧洲汽柴油规范,并按欧洲炼油安装构造进展改扩建工程,建立周期长、投资高,油质量量晋级进度缓慢。因此,制定出既满足排放要求、又顺应中国炼油工业特点的汽、柴油规范至关重要。. 中国石化车用汽油组成中,催化汽油所占比例由2005年的74.7%降到2021年的66%,重整汽油的比例由2005年的15.2%提高到19.5%,与美国和欧盟汽油相比,催化汽油所占比例偏大,异构化汽油和烷基化汽油的比例很小。汽油组成对比.5 轻型汽油车排放规范及限值 g.Km-1 项目排放标准实施年份COHCNOX美国Tier119942.110.250.373Tiert20010.186Tier220040.043欧

3、盟欧洲1992-19953.16欧洲1996-19992.20欧洲2000-20052.300.200.15欧洲2005年以后1.000.100.08日本20020.670.080.0820050.05. 以往的研讨阐明,减少汽车排放最有效的手段之一是降低汽油的硫含量和烯烃含量。对于配备三效转化器的汽车,硫化物是三效催化转化器中Pt-Pd活性金属的毒物,降低汽油硫含量对降低其尾气中颗粒物、CO和NOX的排放效果明显;降低汽油烯烃含量可降低NOX的排放,减少废气和汽化蒸汽的光化学反响活性,抑制其对臭氧的破坏。汽油烯烃含量过高会在发动机熄灭室构成堆积物、胶质和其它熄灭不良的产物,增大NO排放。据报

4、道,车用汽油硫含量从欧规范到欧V规范,每提高一档,汽车尾气中污染物同比减少约30%。 目前世界上汽油质量规范普通分为美国、欧盟和日本三大体系,代表着汽油规范开展的主流。世界范围车用汽油开展趋势是:不断降低汽油的硫含量,适当控制烯烃含量,降低苯和芳烃含量。一车用汽油规范的开展历程.1987年制止运用普通含铅汽油1989年10月欧洲多数国家开场运用无铅汽油,2005年完全 实现无铅化1993年实施欧排放规范相对应的EN228-1993汽油规范1998年实施与欧排放规范相对应的EN228-1998规范2000年实施与欧排放规范相应的EN228-1999汽油规范2005年实施与欧排放规范对应的EN22

5、8-2004汽油规范2021年,实施与欧V排放规范相对应的EN228汽油规范, 其中硫含量降到10mg/kg 欧盟.8欧盟车用汽油质量规范项 目1993年1998年2000年2005年2009年车用汽车标准欧I欧欧欧欧V硫含量/ g/g 10005001505010(烯烃),% -181818(芳烃),% -423535(苯),% 55111W(氧含量), % 2.52.52.72.7.9项 目1995年1998年2004年2006年硫含量,g/g 500500120(300)30(80)(苯),% 2111W(氧含量), % 4222美国车用汽油质量规范最大值.10国家和地区韩国中国香港中国

6、台湾时间2006年2009年2006年2009年2006年2011年硫含量/ g/g 501050105030(苯),% 111111(芳烃),% 302435353635(烯烃),% 181618181818W(氧含量), % 2.32.32.72.72.7中国周边地域车用汽油规范.中国在上世纪九十年代之前为顺应汽车发动机紧缩比不断提高的要求,车用汽油质量晋级的重点是提高辛烷值。1986年,中国开场采用RON划分汽油牌号,实现了汽油牌号与国际接轨,同时淘汰了56#、70#和76#等低标号汽油。1991年,制定了石化行业车用无铅汽油规范SH0041-91,标志着中国车用汽油无铅化的开场;199

7、9年,制定了GB179301999国家规范。2000年1月1日全面停产70#汽油和含铅汽油,2000年7月1日起全国停顿销售和运用含铅汽油,自此车用汽油全部实现无铅化。 .1999年12月28日:发布GB179301999国家规范2000年7月1日: 首先在北京、上海和广州三大城市实施2003年1月1日: 全国实施。2006年12月6日: 发布GB179302006国家规范,分为车用汽油国规范和国规范。2006年12月6日:在全国范围内执行车用汽油国规范。2021年1月1日: 在全国范围内执行车用汽油国规范2021年5月12日:发布了GB17930-2021国家规范,规定了满足欧排放要求的有害

8、物质含量限值。2021年12月18日:发布相对于欧V排放的GB17930-2021规范。中国车用汽油规范的开展.中国车用汽油质量规范* 假设烯烃+芳烃总量不变,95#汽油芳烃体积含量允许到42%标准名称GB179302003国IGB179302004国GB179302006国GB179302011国GB179302013国V实施时间1/1/20036/12/200631/12/20091/1/20141/1/2018牌号90/93/9789/92/95硫含量/ mg/kg 8005001505010(烯烃),% 3535302824(芳烃),% 4040404040*(苯),% 2.52.51

9、11W(氧含量), % 2.72.72.72.7蒸气压,kPa11月1日至4月30日8845855月1日至10月31日724065锰含量,mg/L1682(不许人为加入).14北京市车用汽油地方规范北京市地方标准京标A京标B京标京标VDB11/238-2004DB11/238-2004DB11/238-2007DB11/238-2012实施日期10/1/20047/1/20051/1/20085/31/2012牌号9093 97909397909397899295抗爆性:研究法辛烷值909397909397909397899295(RON), 抗爆指数, 8588908588908588报告8

10、48790锰含量/(mg.L -1 )62(不许人为加入)W(硫),mg/kg 5001505010(烯烃),% 3018*2525(芳烃),% 42 42*(烯烃+芳烃),% 6060(苯),% 2.5111蒸气压,kPa11月1日至4月30日88888845855月1日至10月31日7065654265.1964年,中国制定了第一个轻柴油国家规范“GB 252-64。1994年修订为“GB 252-94 轻柴油规范,将轻柴油 按凝点分为6个牌号:10#、0#、-10#、-20#、-35#和-50#; 按硫含量和氧化安定性划分为3个等级:优等品、一等品和合格品,其允许最大硫含量分别为0.2%

11、、0.5%和1.0%,十六烷值不小于45由中间基、环烷基消费或混有催化馏分的轻柴油十六烷值不小于40。2000年10月27日发布“GB 252-2000 轻柴油规范,2002年1月1日开场执行。 取消了等级划分, 规定硫含量不大于0.2%, 比色不大于3.5, 该规范相当于欧排放对应的EN 590-93欧盟车用柴油规范。二中国车用柴油规范的开展历程.2001年,随着国内环保要求的日趋严厉和柴油汽车技术的开展,对车用柴油的要求愈来愈高,根据中国柴油消费构造,参照EN590-1998制定了可满足欧排放要求的GB/T19147-2003国家规范,2003年10月1日发布实施。 该规范规定: 硫含量不

12、大于0.05%, 十六烷值不小于490#、-10#2021年:将GB/T19147-2003国家规范修订为GB/T19147-2021强迫性规范,规定硫含量不大于0.035%,可满足欧排放要求。2021年2月7日:发布GB/T19147-2021 车用柴油,规定硫含量不大于50mg/kg ,并提出了车用柴油V建议0和10#柴油十六烷值提高到51。中国车用柴油规范的开展历程.中国车用柴油质量规范项 目GB252-2000GB/T19147-2003GB19147-2009GB19147-2013GB19147-2013轻柴油车用柴油车用柴油车用柴油车用柴油(建议)对应排放标准欧欧欧欧欧V执行时间

13、1/1/20021/10/20031/7/20111/1/2015未定硫含量/ mg/kg 20005003505010W(多环芳烃),% /111111110号、-10号十六烷值,4549494951.北京市车用柴油地方规范项目DB11/239-2004DB11/239-2004DB11/239-2007DB11/239-2012对应排放标准欧欧欧欧V执行时间2004.10.12005.7.12008.1.12012.5.31硫含量/ mg/kg 5003505010W(多环芳烃),% 不大于111111110号、-10号十六烷值,不小于49515151. 围绕劣质原油加工、汽油质量晋级,炼

14、油催化剂及工艺技术程度已迅速提升,中国已掌握消费低硫和超低硫汽油的工艺技术和催化剂制备技术,加工不同种类原油的炼厂,可根据产品构造和质量规范,进展加工技术的优化组合。 二、国、国V车用汽油消费技术.我国商品汽油约73%来自催化裂化过程,而汽油中90%95的硫和几乎全部的烯烃都来自催化裂化汽油车用汽油质量晋级的关键在于降低催化汽油的硫含量和烯烃含量 . 1、运用降烯烃助剂 该类助剂具有高的氢转移活性、适当的异构化和芳构化才干。中国开发了LAP系列、LGO-A、LBO-A、GOR-C等牌号的降烯烃助剂,并进展了工业运用,效果较好。中国石油兰州石化公司开发的LBOA降烯烃助剂, 在中国石油哈尔滨石化

15、分公司、兰州石化公司进展了工业运用。运用结果阐明, 在催化剂中加人该助剂,可使催化汽油烯烃体积含量降低35个百分点, 汽油辛烷值升高, 产品分布变化不大。一催化汽油降烯烃技术. 该类催化剂可调控氢转移反响深度,具有较高的氢转移活性,如RIPP的GOR-Q、GOR-和GOR-以及Grace Davison的RFG等。 中国石化北京燕山分公司简称北京燕山分公司2Mt/a重油催化裂化安装简称三催化,设计掺炼60%的大庆减压渣油在2000年3月2005年4月运用过GOR-DQ、GOR-以及RFG-YS、RFG-YSM降烯烃催化剂,催化汽油烯烃体积含量由51%平均降到42%43%;焦炭产率由8%升高到9

16、.3%,气体产率同比提高4个百分点。2、运用降烯烃催化剂. 该类技术以RIPP 开发的MIP或MIP-CGP工艺为主,MIP-CCPMaximum Iso-paraffin process for Clean Gasoline and Propylene工艺是降低催化汽油烯烃含量、增产丙烯、多产异构化烷烃的技术。 此外,还有中国石化洛阳工程公司开发的FDFCC-以及石油大学开发的TSFCC技术等。 3、 采用催化汽油降烯烃工艺. MIP-CGP可选择性地控制裂化反响和氢转移反响。因生成异构烷烃的前驱物烯烃是串联反响的中间体,故将烯烃的生成和反响分成两个反响区,经过选择性地控制第一反响区裂化反响

17、,加强了MIP工艺的顺应性;在第二反响区,氢转移反响起着双重作用: 使汽油中的烯烃饱和,提高汽油质量;终止裂化反响,有利于提高汽油、柴油收率,降低干气产率。运用CGP-1公用催化剂,能有效控制反响深度,提供适宜的氢转移反响环境,有利于增产丙烯、异丁烷和低烯烃汽油。 2021年,中国石化催化裂化共54套,分布在33个炼油企业,总加工量为6601.6万吨设计加工才干6981.6万吨/年,其中有27套安装采用了MIP或MIP-CGP技术,总加工量为4399.2万吨,占催化裂化总加工量的66.6%;有3套安装采用FDFCC-技术,总加工量为275.27万吨,占催化裂化总加工量的4.17%。. 北京燕山

18、分公司三催化2005年34月进展MIP-CGP技术改造,提升管反响器增设第二反响区,运用CGP-1催化剂,使催化汽油烯烃体积含量降到约34%。2007年4月,三催化进展MIP改造完善主要是第二反响区采用低压降分布器,第一再生器增设第二外取热器,使催化汽油烯烃体积含量降到约22%,并实现满负荷稳定运转。京标汽油烯烃体积含量:92#汽油平均15% ,95#汽油平均13%,满足京标汽油的质量要求。MIP-CGP技术的运用.26二汽油脱硫技术的开展 溶剂抽提和化学精制无开展前景汽油加氢脱硫技术开展最快开发了非常规的催化汽油加氢脱硫技术选择性加氢脱硫技术HDS/辛烷值恢复组合工艺 .27国内外汽油脱硫技

19、术的开展 至今已实现工业化的催化汽油选择性加氢脱硫技术国外有IFP开发的Prime-G和Prime-G+有几百套工业安装运转Exxon/Mobi开发的Scanfining 和Scanfining CDTECH的两段脱硫技术中国福建泉州中化安装近期投产国内有RIPP开发的RSDS-、RSDS-技术FRIPP开发的OCT-M和OCT-MD技术 已投产18套,其中OCT-MD 7套中石油开发的相关技术上述技术催化汽油脱硫率普通在90%99.8%,烯烃饱和率15%40%,抗爆指数损失普通在0.23.8个单位,汽油收率降低 2021年,中国石化催化汽油加氢脱硫安装共15套有1套未开工,实践加工量591.

20、7万吨设计加工才干714万吨/年。.28 ExxonMobi开发的OCTGAIN工艺 UOP公司的Isal工艺在处置高硫、烯烃含量低于20%的催化汽油时,其脱硫率均大于90%,烯烃饱和率为12%99.5%,抗爆指数损失1.44.8个单位国内较胜利的HDS/辛烷值恢复组合工艺 RIPP开发的RIDOS技术2004年在北京燕山分公司工业化 FRIPP开发的OTA技术在中国石化金陵分公司工业化在上述工艺中,除RIDOS技术是催化汽油先进展分馏,对HCN进展加氢处置外,其它工艺均处置全馏分催化汽油 上述技术汽油辛烷值损失大,汽油收率低,均未得到进一步开展代表性的HDS/辛烷值恢复组合工艺.1、RIPP

21、选择性加氢脱硫技术开展.RIPP催化汽油选择性加氢脱硫技术RSDS-II/III工艺流程保证产品硫醇目的合格降低硫化氢对加氢脱硫选择性的副作用延伸安装操作周期脱硫同时尽能够减少烯烃加氢饱和降低轻汽油中硫含量及重汽油加氢脱硫苛刻度防止轻汽油中烯烃加氢饱和.RSDS- 技术性能主要用于消费国IV汽油调合组分部分催化汽油可消费国V汽油调合组分.RSDS-在中国石化上海石化的工业运用结果 项目汽油原料RSDS-II汽油产品硫含量/(g/g)47034硫醇硫/(g/g) 513烯烃体积含量/%40.839.7RON93.693.0抗爆指数损失0.35收率标定结果C1+C2,0.1C3+C4,0.1RSD

22、S-汽油,99.99化学氢耗,0.15能耗/(kg标油 /吨)13.87加工费/(元/吨)442021年10月开工,2021年10月停工,安装延续运转3年。产品硫含量小于50mg/kg,满足国IV/沪IV规范,RON损失0.50.6个单位。.消费国V汽油的RSDS-技术主要用于消费国V汽油.中国石化长岭炼化RSDS-工业安装消费国V汽油运转数据时 间2014年6月项 目原料产品硫含量/(g/g)3048烯烃体积含量/%34.824.2芳烃体积含量/%25.224.9RON损失1.5抗爆指数损失1.1.长岭炼化RSDS-安装消费国V汽油运转数据35重馏分加氢工艺条件数值 一反入口压力/MPa1.

23、85 平均反应温度/303 体积空速/h-17.1 标态氢油体积比605全馏分产物分布,m% C1C20.02 C3C40.04 C5+汽油99.81 化学氢耗0.15.36项 目长岭3#催汽青岛催汽九江催汽原料: 硫含量/(g/g)357600631 烯烃/v22.626.928.8 RON91.694.290.8产品: 硫含量/(g/g)1079 烯烃/v20.122.523.7 RON91.093.389.8 RON损失0.60.91.0 抗爆指数损失0.10.40.6RSDS-技术的原料油顺应性. 原料油:中国石化青岛炼化催化汽油主要性质:硫含量600g/g,烯烃体积含量26.9,RO

24、N 94.237技术RSDS-IIRSDS-III全馏分汽油硫含量/(g/g)107脱硫率/%98.398.8汽油烯烃饱和率/%29.416.4全馏分汽油RON损失1.80.9全馏分汽油抗爆指数损失1.00.4RSDS-与RSDS-消费国五汽油性能对比.RSDS技术主要操作条件低压1.22.0MPa高空速46h-1反响温度24035038.RSDS技术的主要特点采用专有催化剂及RSAT催化剂预处置技术单程操作寿命达3年以上能耗较低 1012kg标油/t原料脱硫率高 最高可达99%辛烷值损失较小RON 02.0化学氢耗低 0.25 %液收高 标定C5+汽油收率大于99.6%39.2、FRIPP的

25、OCT-M和OCT-MD技术已工业运用 广州40万吨/年 OCT-M 石家庄60万吨/年OCT-MD 武汉90万吨/年 OCT-M 洛阳100万吨/年 OCT-M 锦州30万吨/年 OCT-M 九江40万吨/年 FRS 华北50万吨/年 OCT-M 湛江60万吨/年 OCT-MD 镇海70万吨/年 OCT-MD 金陵90万吨/年 OCT-M 昌邑80万吨/年 OCT-MD 海科30万吨/年 OCT-M 胜利35万吨/年 OCT-MD 安庆67万吨/年 OCT-M 独山子40万吨/年OCT-M 东明100万吨/年 OCT-M 西安30万吨/年 OCT-MD 北海50万吨/年 OCT-MD已答应情

26、况 青岛安邦30万吨/年OCT-M .OCT-MD工艺流程表示图贫胺液富胺液重汽油主反响器预分馏循环氢新氢加氢重汽油轻汽油原料汽油分别器汽 提 塔产品调和无碱脱臭胺洗塔加氢单元预加氢碱沉降.OCT-MD技术的工业运用中国石化石家庄炼化60万吨/年OCT-MD安装反响器装填第二代FGH-21/FGH-31催化剂。2007年7月一次开工胜利消费国汽油.项 目初期标定2007-07-26中期标定2008-04-09 原料-1 产物-1原料-2产物-2硫含量/gg醇硫含量/gg-1706.552.96.0烯烃含量,v%29.021.233.824.0RON92.691.393

27、.392.4RON损失1.60.9HDS,%96.192.2石家庄炼化OCT-MD安装工业标定结果.石家庄炼化OCT-MD安装消费国IV汽油硫含量与RON损失的变化2021年硫, g/g 烯烃,v%.项 目 原 料 产 物硫含量/gg-123435硫醇硫含量/gg-12.02.0烯烃含量,v%26.5/RON96.396.0RON损失0.3HDS,%87.2中国石化湛江60万吨/年OCT-MD安装消费情况2021年9月2021年9月投产.混合脱臭催化汽油39994.5混合汽油产品4.292.5湛江60万吨/年OCT-MD安装标定情况2021年6月项 目硫含量/gg-1RON混合脱臭催化汽油35

28、094.5混合汽油产品14.793.4.项 目 原 料 产 物硫含量/gg-139325烯烃含量,v%41.0/RON94.393.5RON损失0.8HDS,%93.6中国石化镇海炼化70万吨/年OCT-MD安装消费情况2021年10月投产.Prime-G+技术工业标定结果项 目大港石化12008-05锦西石化22008-06 原 料 产 物原 料产 物硫含量/gg-11482315563烯烃含量,v%37.5/RON92.191.687.486.4RON损失0.51.0HDS,%84.559.41 张为国等. Prime-G+工艺技术在催化汽油加氢脱硫安装上的运用.齐鲁石油化工, 2021,

29、 37(1):11132 江波等. 法国Prime-G+汽油加氢技术在锦西石化催化汽油加氢脱硫安装的运用.中外能源, 2021, 14(10):6467.OCT-MD: 以硫含量234710g/g原料油消费国汽油时: HDS率87.2%96.1%,RON损失0.31.6个单位。Prime-G+: 以硫含量148155g/g原料油消费国汽油时: HDS率59.4%84.5%,RON损失0.51.0个单位。 总的来看:OCT-MD技术到达国际同类技术先进程度。工业运用结果对比.OCT-ME技术的开发与工业运用 OCT-ME技术开发理念OCT-ME工艺优化: 利用无碱脱臭和柴油吸收分馏,保证LCN总

30、硫10g/g 。ME-1催化剂开发: 提高HCN深度加氢脱硫选择性,HCN加氢后产物硫含量 低于10g/g,RON损失变小。.中国石化湛江80万吨/年OCT-ME安装消费欧V汽油情况项 目 原 料 产 物硫含量/gg-14768.9烯烃含量,v%31.0/RON93.792.0RON损失1.7HDS,%98.1 2021年投产.523、催化汽油非加氢脱硫技术 Conoco Phillips公司开发的SZorb技术 采用性能独特的公用吸附剂 运用少量的氢气参与汽油吸附脱硫反响 在汽油脱硫过程中无硫化氢产生 汽油产品收率和脱硫率高 辛烷值损失小 化学氢耗和安装能耗很低 到目前为止,投产的S Zor

31、b安装美国有5套、国内有20套,国内在建安装超越10套,已成为汽油脱硫的主流技术。 中国石化已有14套投产,2021年实践加工量1220.7万吨设计加工才干1860万吨/年。.53 与传统的催化汽油加氢脱硫技术不同,S Zorb技术采用性能独特的吸附剂,对于HDS易于脱除的硫醇等硫化物,其脱除速度是HDS的4倍;对于HDS过程中较难脱除的硫化物,其脱除速度是HDS的7倍;对于HDS过程中很难脱除、空间位阻较大的二苯并噻吩等硫化物,其脱除速度是HDS的30倍。 SZorb技术加氢条件缓和,在汽油脱硫反响过程中,无硫化氢产生,不会像HDS那样因烯烃与硫化氢反响生成新的硫醇,适于消费超低硫汽油。.5

32、4SZorb与传统汽油加氢脱硫技术对比 脱硫反响速率对比. 北京燕山分公司2005年引进美国康菲公司S Zorb技术,建成的国内第一套1.2Mt/a S Zorb安装2007年6月4日投产。 套S Zorb安装加工三催化的MIP汽油和0.8Mt/a催化裂化安装简称二催化的重汽油,经过工艺运转条件优化、反响器过滤器改良等,第二周期2007年11月2021年3月延续运转16个月。运用S Zorb技术消费超低硫汽油.S Zorb两器表示图.57催化汽油中各类硫化物的脱除情况 28.762.167.577.935.816.640.626.00.20.41.33.40.00.00.00.099.399.

33、498.195.6100.0100.0100.0100.00102030405060708090噻吩C1 噻吩C2噻吩C3+噻吩苯并噻吩C1苯并噻吩硫醇和硫醚其它硫含量,mg/L 9092949698100脱硫率,%原料产品脱硫率,%.58工业标定结果 在满负荷运转及原料汽油硫含量和烯烃含量平均为320 g/g和24.7%的条件下:产品汽油硫含量低于10mg/kg汽油产品收率平均99.97w%,高于98.9w%的设计值抗爆指数损失为0.55;安装能耗为8.26kg标油/t原料,低于11.96 kg标油/t原料的设计值化学氢耗为0.16 w%,低于0.19 w%的设计值吸附剂单耗为0.06kg/

34、t 充分表达了SZorb技术汽油脱硫率高、辛烷值损失小、安装能耗和化学氢耗低的特点。. 2021年10月24日,北京燕山分公司套S Zorb安装 1.2Mt/a 建成投产,主要加工三催化的MIP汽油,目前处置量约140t/h,原料汽油硫含量和烯烃体积含量平均为211g/g和25.9%,RON和MON平均为89.6和79.4;汽油产品硫含量平均5.5 g/g ,RON和MON平均为88.2和79.4;安装运转稳定。 S Zorb汽油在京标汽油中的比例:92汽油占59.4,95汽油占52.9。. 三C5、C6烷烃异构化技术. RON与MON差值小低于2个单位 如:正构烷烃循环工艺:RON 88 9

35、2 MON 86 90 硫含量低 无烯烃,无芳烃组分 密度低C6 组分,作为产品出装置。侧线nC6及MP循环。用低压蒸汽加热 ,能耗较高。RON=86TIPShell的Hysomer 与UCC的Isosive相结合的全异构化工艺 , 未反应的正构烃被分离并循环回异构化反应部分,催化剂为中温分子筛、Isosive为择形分子筛吸附剂,H2为脱附剂,为气相过程。RON=8790 DIP-Penex-DIH通过脱异戊烷塔和脱异己烷塔,将产物中异戊烷和2-甲基丁烷分离出来,作为产品,正戊烷、正己烷及甲基戊烷循环至反应单元进一步反应。RON=93UOP的异构化循环工艺注: DIP为脱异戊烷塔;DIH为脱异

36、己烷塔.UOP C5、C6 异构化安装数量注: DIP为脱异戊烷塔;DIH为脱异己烷塔.2、RIPP的RISO异构化技术 2001年,湛江东兴公司采用RISO异构化技术建成我国首套C5、C6异构化工业安装RISO催化剂抗杂质才干强,耐水、耐硫性好,单程运转周期34年,总寿命达10年以上。可和多种分别技术精馏及吸附结合,构成消费不同辛烷值汽油的组合工艺,异构化汽油RON可达90利用闲置的预加氢及半再生重整安装改造为异构化安装,可节省投资。.RISO异构化催化剂物化性质RISO异构化主要工艺条件项目指标Pt含量/%0.320.02比表面积/m2.g-1400压碎强度/N.cm-1100外型尺寸/(

37、直径长度) 圆柱型 1.6 2.5 mm3 10 mm密度/kg.m-30.650.05项目数值反应温度,230280反应压力,MPa1.52.2重量空速,h-11.02.0氢油分子比,mol/mol12.典型的RISO异构化技术工艺流程.原料油性质与组成项 目原料产物馏程, ASTM-8632783173组成/%iC400.40nC401.41iC520.4624.88nC517.8413.40iC624.7533.74nC613.416.62MCP14.8810.28Ben1.320CH6.028.25C71.321.02RON/MON69/6782.4/80.3产物液体收率/m% -97

38、.2.RISO C5、C6异构化工业运用业绩工业装置处理能力/kt/a流程异构化产品 RON/MON应用年代中石化湛江东兴炼油有限公司180DIP脱异戊烷塔82/802001.02中石油泽普炼油厂30DIH脱异己烷塔(闲置重整改造)85/832004.04中石油玉门炼厂80DIP脱异戊烷塔82/802008.05伊朗Arak炼油厂400TIP86/84 2011.11海科瑞林100一次通过81/792013.10东明石化250DIP(闲置加氢改造)81/80预计2015.10.RIPP超强酸异构化技术催化剂稳定性好,单程运转周期2年以上;催化剂可再生,总寿命可达10年以上。催化剂抗杂质才干强,

39、水含量可低于10mg/kg可和各种分别技术结合构成组合工艺 汽油RON可达90 -已具备工业运用的条件.超强酸催化剂物化性质项目指标Pt含量/%0.250.02比表面积/m2.g-1100压碎强度/N.cm-1100外型尺寸/(直径长度)圆柱型 1.6 2.5 mm 3 10 mm密度/kg.m-30.900.05反应温度,160210反应压力,MPa1.52.5重量空速,h-11.52氢油分子比,mol/mol12超强酸催化剂工艺条件.四RIPP硫酸法烷基化工艺采用多点进料静态混合环流反响器 优点:反响器无机械搅拌和动密封 酸烃混合效果好 可低温操作,产质量量好 .RIPP硫酸法烷基化工艺流

40、程表示图.原料质量要求组成(%)MTBE后C4馏分外购异丁烷丙烷0.0492.139异丁烷39.3683.024正丁烷13.50514.837异丁烯1.391-丁烯14.70顺丁烯14.92反丁烯16.01,3-丁二烯0.008戊烷0.022甲基叔丁基醚0.006甲醇0.04.反响部分主要操作参数反响器反响温度 -1 7反响器出口压力 0.350.6MPa反响器内酸烃比控制 0.81.1:1反响进料烷/烯比 710:1新颖酸浓度 98.5;排废酸浓度 90.中试安装物料平衡项目名称kg/ht/dt/a原料MTBE后C4馏分10.00 0.240 80.00 补充异丁烷13.50 0.324 1

41、08.00 合计23.50 0.564 188.00 产品烷基化油8.21 0.197 65.68 液化气15.21 0.365 121.68 损失0.08 0.002 0.64 合计23.50 0.564 188.00 .烷基化汽油产品性质干点, 193197辛烷值RON) 9697 (MON) 93.594.5蒸汽压 kg/cm2 0.350.48硫含量 mg/kg 10.五HF烷基化技术 氢氟酸烷基化工艺的主要优点是酸耗低、不排出废酸; 最大的问题是氢氟酸毒性大,对施工、消费操作要求高, 平安防护特别重要。 2021年,中国石化共有3套,分布在燕山、武汉和洛阳消费烷基化汽油5.748万吨

42、设计总加工量22万吨/年烷基化汽油RON平均为95.4安装能耗131.83kg标油/t原料HF单耗 0.61kg/t原料.HF烷基化工艺流程表示图选择性加氢,:二烯烃加成单烯烃、1-丁烯异构化为2-丁烯脱除二甲醚和甲醇MTBE安装携带醚后C4原料脱二甲醚塔预加氢烷基化油出安装 调合罐区丁烷精制 脱氟脱氢丁烷出安装作液化气循环异丁烷轻腿 反响重腿 HF靠密度差自循环烷烯比1.01.3酸冷却器E-1酸沉降器D-2酸再生反响产物抽出去分馏系统枯燥脱水主分馏塔V-2丙烷气提保证酸纯度82(m)丙烷出安装 非常少丙烷精制 脱氟脱氢H2O 20mg/kg保证反响烷烯比约1015:1.典型原料组成及杂质含量

43、要求(预加氢后原料来源:气体分馏安装脱丙烷塔塔底C4馏份经分别到达烷基化原料要求; MTBE醚后C4组份经气体分馏安装分馏后到达烷基化原料要求。名 称mol%控制指标IC4H1044.08IC4H81.94C4H8-15.31NC4H1016.1TC4H821.03CC4H811.541,3- 丁二烯0100mg/kg烷烯比1.111.01.3DME340mg/kg水2.220mg/kgMTBE05 mg/kgCH3OH15 mg/kg总硫20mg/kg. 新建大型硫酸法或HF烷基化安装面临着废酸处置和平安环保的问题。为此,许多公司和研讨机构都在积极开发固体酸烷基化工艺。 固体酸烷基化选用酸性

44、的固体催化资料为催化剂,烷基化反响在催化剂外表的酸性中心进展,反响系统没有液体酸,反响产物与催化剂易于分别,对设备材质要求较低,不存在酸走漏的风险,属于环境友好的烷基化工艺。 到目前为止,CB&I已开发AlkyClean固体酸烷基化技术 山东汇丰正采用上述技术建立一套100kt/a 固体酸烷基化安装 该安装未设原料预处置 运用贵金属催化剂 设有三个反响器,一个反响,一个浅度再生,一个深度再生 占地7000多平方米 汽油RON:95六固体酸烷基化工艺.三、国和国V柴油消费技术.一柴油超深度加氢脱硫技术.不同柴油组成性质的差别油品名称常二线柴油常三线柴油焦化柴油重油催化柴油MIP催化柴油密度(20

45、)/gcm-30.82300.85670.86700.91380.9440总芳烃,%22.028.239.263.678.3单环芳烃,%12.713.519.712.924.0二环芳烃,%8.912.516.242.646.9三环以上芳烃,%0.42.23.38.17.4多环芳烃比例,%42.352.149.779.769.3馏程范围/181300190376156375181373195379氮含量/gg-13028519788161109十六烷值525545242085.不同柴油硫含量及硫化物类型油品名称常二线柴油常三线柴油焦化柴油催化柴油硫含量,%0.450.961.611.714,6-

46、二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)/gg-14.2192154210C3DBT/gg-10506790920含取代基的二苯并噻吩总量/gg-113.448171390015000含取代基的二苯并噻吩比例,%0.3050.1786.3787.8586.针对直馏柴油、焦化柴油及催化柴油等原料油中硫、氮、芳烃、密度、十六烷值及硫化物构造及分布等性质差别,设计不同类型的深度加氢脱硫催化剂。对于直馏柴油为主原料油的深度脱硫,设计直接脱硫活性好、氢耗低的Mo-Co型催化剂,而焦化柴油、催化柴油等劣质柴油超深度加氢脱硫催化剂那么需重点提高催化剂的加氢活性和脱氮活性,应设计Mo-Ni或W-Mo-Ni型催化

47、剂,同时催化剂孔构造应更适于构造复杂的大分子硫化物的脱硫反响。87不同组成性质柴油的深度脱硫催化剂设计.1、国外柴油深度脱硫催化剂进展 国外催化剂主要类型:Mo-Co型和Mo-Ni型Mo-Co型催化剂主要用于低压安装、以直馏柴油为主原料油的深度脱硫。Mo-Ni型催化剂主要用于压力较高安装、以二次加工柴油为主原料油的深度脱硫。88.柴油深度脱硫加氢主要技术和催化剂89公司名称采用技术Mo-Co催化剂Mo-Ni催化剂AlbemarleSTARS 技术KF-767/KF-770KF-848/KF-860CriterionCENTINEL GOLD 和ASCENT 技术DC-2118DC-2318/2

48、531DN-3310DN-3330Topse “BRIMTM” 技术TK-570/576TK-559/575FRIPPRASS技术FHUDS-3FHUDS-5 FHUDS-2(W-Mo-Ni)FHUDS-6(Mo-Ni)RIPP RTS技术RS-2000(W-Mo-Ni)催化剂特点直接脱硫活性好氢耗低加氢性能好,十六烷值增幅及密度降低值较大.2、FRIPP柴油超深度脱硫技术催化剂进展加氢活性高:FHUDS-2等直接脱硫活性高:FHUDS-5催化剂催化剂级配技术进展S-RASSG级配技术90.采用RASS反响活性位协同作用技术;RASS技术与新颖制备技术的结合,以W-Mo-Ni为活性组分,加氢活

49、性和超深度脱硫活性好,更适宜催化柴油等二次加工柴油的加氢精制;超深度脱硫活性明显优于国外同类型参比催化剂。 FHUDS-2催化剂的工业运用 自2021年10月以来,已用于中国石化天津分公司3.2Mt/a、金陵分公司2Mt/a柴油加氢等10套安装。91 FHUDS-2催化剂的特点.载体制备技术的创新和突破,适宜大分子硫化物脱除的圆柱形孔道比例高,有利于有效活性中心数目添加;载体酸性添加,添加了烷基转移深度脱硫活性;活性组分分散性能调变技术的创新,开发的Mo-Co催化剂具有更高的深度加氢脱硫和加氢脱氮活性,更适宜高硫柴油的深度脱硫。92FHUDS-5催化剂的特点.FHUDS-5催化剂已用于中国石化

50、上海石化3.3Mt/a已扩能到3.6Mt/a、长岭炼化2.4Mt/a、高桥分公司及镇海炼化3Mt/a柴油加氢以及齐鲁分公司、金陵分公司及茂名分公司等16套安装。FHUDS-5催化剂在欧洲某炼厂的工业运用结果阐明:FHUDS-5催化剂的超深度脱硫活性明显优于上两个周期运用的国外同类型催化剂,处置量比国外催化剂高10%以上。93FHUDS-5催化剂的工业运用.FHUDS-5催化剂在欧洲某炼厂的工业运用原料油原料-直馏柴油产品运行周期,月14工艺条件入口压力/MPa3.9入口温度/352平均温度/358体积空速/h-10.70密度(20)/gcm-30.83900.8316馏程/ 50%/90%27

51、5/349274/348 95%/EBP363/367363/366硫含量/gg-18100894.S-RASSG催化剂级配技术 S-RASSG(Super Reaction Active Sites Synergy catalyst Grading)催化剂级配技术 对于中压加氢安装,将加氢活性高的W-Mo-Ni (或Mo-Ni)型催化剂装在反响器上床层,将直接脱硫活性或烷基转移活性高的Mo-Co型催化剂装填在反响器下床层,以发扬不同类型催化剂的优势,并有效降低高温下热力学限制带来的超深度脱硫的难度。95.S-RASSG催化剂级配技术的工业运用 配套的FHUDS-5/ FHUDS-2催化剂组合

52、于2021年6月初次用于中国石化上海石化3.3Mt/a柴油加氢安装。 以后用于福建结合石化0.8Mt/a、镇海炼化3Mt/a柴油加氢安装 即将用于北海分公司2.4Mt/a新建柴油加氢安装。 96.上海石化柴油加氢安装标定结果标定时间2010.8.24252010.8.2627高分压力/MPa6.56.5主催化剂体积空速/h-11.962.25氢油体积比423383入口反应温度/320320平均反应温度/ 352358油品名称原料油精制柴油原料油精制油 密度(20)/gcm-30.84140.83650.84200.8435 T50%/T95%/281/362284/360284/3652833

53、63 硫含量/gg-110400301070046.0 氮含量/gg-139910.646918.6 总芳烃,%32.827.535.529.1 多环芳烃,%15.75.717.45.1 十六烷值545397.上海石化安装长期消费国柴油运转结果 原料油为直馏柴油掺兑40催化柴油和焦化汽柴油, 硫含量0.961.26。 空速1.8 2.2h-1,反响器入口温度318325,出口温度371378 ,安装已延续运转36个月,失活速率为0.5/月 。98. RIPP开发的RTS技术采用两个反响器对高硫柴油进展超深度加氢脱硫,第一反响器采用高温、高空速,有利于深度脱硫和脱氮,可脱除大部分硫化物和全部氮化物;第二反响区采用低温、高空速,彻底脱除剩余的硫化物,完成多环芳烃的加氢饱和,柴油产品硫含量可低于10g/g。 北京燕山分公司新建2.6Mt/a柴油加氢精制安装采用了RTS工艺,由SEI设计,运用RIPP开发的RS-2000催化剂,2021年6月建成中交,2021年9月12日一次开车胜利,消费出超低硫柴油产品。 3、RIPP的RTS技术. 2021年7月29日8月1日标定结果:加工的原料为四蒸馏和二蒸馏常二线、二催化和三催化的柴油、焦化柴油等,其中焦化柴油和催化柴油的掺炼比例到达44%51%。加工量200230t/h,滤后原料硫含量平均0.7

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