清洁汽油的发展前景

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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第11页 共11页石油炼制工艺学清洁汽油的发展现状及差距清洁汽油的发展现状及差距摘要：首先对清洁汽油进行简单的描述，然后介绍了国内外清洁汽油的生产技术进展情况，指出了我国与国外清洁汽油的质量上的差距，指明了我国清洁汽油技术的发展方向，并给出了适当的建议。关键词：清洁汽油 生产技术 发展现状 差距 建议一清洁汽油清洁汽油是一种新配方汽油，它既能够为汽车提供有效的动力，又能减少有害气体的排放，使用清洁汽油的好处很多。清洁汽油的突出标志，是严格限制汽油中硫和苯的含量，并控制芳烃和烯烃含量，这也是清洁汽油工作的主要内容。汽油中的硫和苯危

2、害最大，两者对汽油本身的性能无任何有益贡献，是必须严格限制的。在这两个指标上，各国削减幅度最大，也最快，特别是在降硫方面，因为硫是催化转化器的毒物。二国外清洁汽油生产技术进展1、改进FCC技术目前国外提高FCC汽油辛烷值的方法主要有：使用专用催化剂和助剂，提高FCC操作苛刻度，降低FCC汽油的干点，采用FCC分路喷射进料技术(Sn技术)。2、降低FCC汽油硫含t技术2.1 催化裂化脱硫美国GraceDavison公司提出直接减少催化裂化汽油硫含量的新催化GSR技术，采用循环提升管装置，高基质活性超稳Y(usy/MATAIx)催化剂。第一代脱硫助剂产品GSR-1，使汽油中硫含量降低20%左右，第

3、二代脱硫助剂产品GSR-2是在GSR-1基础上添加了含有锐钦矿型结构的TIO组元而制得，可使汽油馏分中的硫含量降低25%左右。最近Grace公司通过对USY分子筛改性，可使汽油中的硫含量降低40%，该技术在欧洲已实现工业化应用。2.2 埃克森美孚石油公司的OCTGA IN技术该技术采用固定床、低压的简单工艺,选用美孚石油公司的专有催化剂。该技术的独特之处是能够进行高水平脱硫的同时灵活调节产品的辛烷值。该公司先后开发了OCT - 100、OCT-125、OCT-220三代催化剂。第二代催化剂OCT - 125能够将硫含量12000g/g全馏份汽油HDS降低到100g/g；第三代催化剂OCT -

4、220已经达到辛烷值不受损失的情况下进行高水平脱硫，OCT - 220催化剂可以通过催化性能和控制烯烃饱和来增强辛烷值的保持力。该工艺非常灵活,可以依据市场的需求将RON在-0.2和+ 2之间调节，加氢汽油可直接调入成品汽油中,到目前为止已经有多套装置实现了工业应用。2.3 UOP公司的ISAL工艺 UOP公司的ISAL技术委内瑞拉石油研究及技术支持中心( INTEVEP)和UOP公司合作开发了ISAL HDS技术,可将汽油硫含量降低到25g/g以下，而辛烷值不降低。该技术采用两个催化剂,尽管汽油中的烯烃被饱和，但通过异构化和其它反应来补充损失的辛烷值，这也是该技术的最大特点。当加工硫含量21

5、60g/g、烯烃含量2716%的原料油时,一般加氢技术加氢后汽油硫含量降低到25g/g，烯烃小于1% ，辛烷值损失8.9个单位。采用ISAL技术生产加氢后汽油硫含量25g/g，烯烃小于1% ,辛烷值损失低于1.5个单位。该技术与其它常规加氢技术不同之处是通过简单改变催化剂的操作温度就能够调节产物的辛烷值。第二代技术对早期的两段流程进行了简化，由于提高了以前催化剂体系的抗氮能力和脱硫能力，不再需要中间的分离器和再加热系统，新的单段反应系统与常规石脑油加氢装置一致。唯一区别是ISAL催化剂体系为多床层的，并且床层间注入冷氢来控制放热，降低了反应器出口温度,延长了催化剂的使用寿命。现在该技术已经在5

6、套装置上实现了工业应用。(1) ISAL工艺技术及催化剂ISAL工艺与常规的固定床加氢精制工艺相同，但其催化剂含有一定量的沸石，其表面积、酸性颗粒大小均经过优选，催化剂表面不载贵金属。工艺的主要特点是在加氢催化剂中加有分子筛，在脱硫、脱氮同时能饱和烯烃并选择性地转化直链烷烃，实现直链烷烃异构化，从而在不增加芳烃含量的情况下提高辛烷值。(2) ISAL工艺与组合工艺 对于FCC汽油的脱硫，UOP公司将几种方案比较后，进行了创新，提出ISAL工艺与Merox工艺组合，该组合工艺脱硫率高，汽油辛烷值损失少，成为最经济有效的汽油脱硫技术。处理后汽油收率高达99.4%，M0N(马达法辛烷值)无损失，RO

7、N(研究法辛烷值)仅降低0.2个单位。2.4 催化剂蒸馏技术公司的CDHydro和CDHDS技术催化剂蒸馏技术公司的CDHDS技术是将催化蒸馏技术和HDS技术组合在一固定床反应器中进行的。该技术采用两段工艺使催化蒸馏的脱硫率高，产品的辛烷值损失小。第一段为CDHydro脱己烷塔，塔顶产生含有少量二烯烃和硫醇的C5 C6物流，不再用碱进行处理脱硫醇，硫醇的脱除率为99%；第二段采用CDHDS过程中从FCC汽油脱除99.5%的硫。该技术在整个操作周期内，催化剂保持非常高的活性,失活速率很低,辛烷值损失很小。该技术已经在美国Motiva公司得克萨斯州阿瑟港炼油厂实现了工业应用。2.5 IFPFCC汽

8、油加氢脱硫工艺法国石油研究院(IFP)对裂化汽油和石脑油脱硫提出了非常有效的汽油脱硫工艺(Prime一G技术)。其主要特点是:较高的空速、双催化剂体系，避免了引起压力降增高的聚合反应，使烯烃饱和，辛烷值损失小，脱硫率大于98%。 2.6 吸附脱硫由Black&VeatehPritehardInc与AleoaIndustrialChemical，联合开发的IRvAD技术，采用多级吸附方式，使用氧化铝基选择性固体吸附剂处理液体烃类，在吸附过程中，吸附剂在移动床中与液体烃类逆流接触，用过的吸附剂逆向与再生热气流逆向接触再生后循环使用。IRVAD技术可用来处理包括FCC汽油在内的多种液体烃类，能够有效

9、地脱除其中所含的杂原子，特别是硫、氮、氧的化合物，脱硫率达到90%以上；该技术在低压下操作，不消耗氢气及不饱和烯烃，并排除了有害废弃物的处理问题，该技术的投资成本及操作费用大大降低。2.7 菲利浦石油公司的S zorb技术PhilliPs石油公司的S一zorb硫脱除技术采用其独有的专利吸附剂，能够吸附含硫分子，并将硫原子除去。该技术可以在一个单独的反应器中对全馏程FCC汽油进行脱硫处理，具有非常高的脱硫选择性，辛烷值损失很小，吸附剂可再生使用。2.8 碱性抽提脱硫Merichem公司发明的FIBER-FILM锹接触器系统，是在接触器中填充大量的金属纤维，由于毛细作用和表面张力，碱性水相被束缚在

10、这些金属纤维上，当汽油流过接触器时，烃类与碱性水相之间的牵引力驱动水相沿着纤维丝向前流动，最后从分离器底部流出，进人水相收集器，由此使得起抽提作用的水相不断更新，而处理过的汽油流出接触器，再从分离器顶部流出。这样，汽油轻组分中的含硫化合物(主要是各种硫醇)用碱性抽提法除去，而对烯烃没有任何影响。3、降低汽油烯烃含t技术1996年，GraeeDavison公司开发出了FCC汽油降烯烃RFG催化剂，可以降低25%-40%的烯烃，同时还能保持辛烷值和轻烯烃(C3、C4)产率不会下降，这种RFG催化剂已在5套工业装置上使用。2001年raeeDavison公司对RFG催化剂的组成作出调整，进一步提高降

11、烯烃能力，同时对产品分布实现理想调控。Prime-G技术，可将汽油中烯烃降低约10%。4、降低汽油的芳烃含t技术长期以来，芳烃被认为是一种致癌物，尤其是苯，是有毒排放物的主要成分，因此美国和欧盟都要求其汽油中的苯含量低于1.0%。目前研究较多的有催化蒸馏加氢脱苯工艺，反应压力只有0.240.6MPa，苯转化率可达70%90%。法国IFP还采用CR-401催化剂降低汽油苯含量。GTC公司提出的GTDESULF工艺，采用溶剂抽提办法将硫化合物和芳烃从汽油中分离出来，然后送人常规加氢脱硫单元中处理，所得产物直接用作汽油调和组分，也可作为乙烯原料进一步进行烯烃转化，生成更多的乙烯和丙烯，从而使产品达到

12、升值增效目的。5、催化重整技术UOP公司推出了连续再生铂重整工艺的特点是，催化剂提升气用量小，催化剂无阀门循环，反应器之间靠引力流动；使用新型Cyclemax再生器，操作简单；所用UOPR-130系列催化剂活性高，寿命长，可使重整生成油的辛烷值和汽油收率大大提高。IFP公司的Octanizing重整工艺也是采用催化剂连续再生技术，操作压力可降低到0.34MPa，采用均匀流动的移动床反应器，与早期的再生重整装置相比，大大提高了高辛烷值的CS馏分和氢气的产量。6、烷基化技术Exxon公司的硫酸烷基化技术的主要特点是采用自冷冻式的冷却方法，分段反应器系统操作压力低。Phillips公司的氢氟酸烷基化

13、工艺采用一台组合的反应一沉降器，利用比重差的原理，使氢氟酸在进入反应管与高度分散的烃类接触之前，通过一台冷却器多次循环，烃相送至主分馏塔。世界上已有100多套氢氟酸烷基化装置采用该技术。由于硫酸、氢氟酸容易造成设备腐蚀，目前人们转向研究固体酸烷基化技术。三.我国清洁汽油的现状目前，我国大部分地区执行的汽油标准是GB17930-1999，这个标准对汽油中的硫和苯含量分别限制在0.08和2.5以下。我国汽油降硫的任务还很艰巨。这个标准同时把汽油中烯烃含量和芳烃含量分别控制在35和40以下。同国际先进水平比，我国的汽油烯烃含量偏高。烯烃主要来自催化汽油。之所以产生这个问题，主要有两个原因：一是我国的

14、原油大多偏重，渣油收率高但性质并不坏，适合于催化加工，催化汽油的比例大，最终导致商品汽油中的烯烃含量高；二是我国汽油标号偏低，汽油配方难以优化，重整等高标号汽油组分生产装置发展过慢。炼油与化工发展不协调，化工与炼油争原本缺乏的石脑油资源，这也是汽油烯烃含量高的原因。四.我国清洁汽油生产技术进展基于我国炼油装置的特点，催化裂化汽油在汽油总组成中比例偏高的局面在短期内不可能根本改变，因此改善催化裂化汽油的质量是国内汽油质量升级的关键。经过近几年的努力，我国的科研机构和炼油企业在催化裂化的工艺改进和发展清洁燃料生产技术上做了大量的工作，取得了很好的效果。主要有以下几方面：4.1 开发降烯烃催化剂或助

15、剂降低催化汽油的烯烃含量镇海炼油化工公司催化裂化联合装置分阶段使用了RFG-ZH，RFG-ZHM，RFG-YSZHM 等RFG系列降烯烃催化剂。在使用RFG系列降烯烃催化剂期间，新鲜催化剂单耗基本不变(维持0.60.7 kgt)，馏出口汽油烯烃含量可稳定维持在40以下。使用表明：aRFG系列降烯烃催化剂具有较好的降烯烃功能。使用RFG系列降烯烃催化剂，可使馏出口汽油烯烃体积分数下降810 ，芳烃体积分数上升约3 ，RON下降约0.7个单位。bRFG降烯烃新鲜催化剂单耗与超稳剂相当。cRFG降烯烃催化剂的重油裂化能力不如超稳剂，通过与超稳剂混用，可改善平衡剂的综合性能，在保持较好降烯烃效能同时，

16、提高重油裂化能力。d降烯烃催化剂水热稳定性劣于超稳剂，催化剂比表面积保留率相对较低，使用RFG降烯烃催化剂，装置产品分布总体变化不大。中石化石油化工科学研究院开发的第一代GOR系列降烯烃催化剂，在洛阳、高桥和燕山石化公司工业化应用。这种类型催化剂通过增加稀土元素含量，提高了氢转移活性。增加择形分子筛含量可补偿辛烷值损失。中国石油兰州石化分公司石油化工研究院研发的“新型FCC汽油降烯烃催化剂的研制与工业化开发”技术围绕FCC反应过程降低汽油烯烃、增加汽油辛烷值、提高重油转化、增强抗重金属污染等技术，在小试、模试、中试装置上进行了上百次试验，先后开发出了LBO-12、LBO-16等系列降烯烃催化剂

17、，LBO-A助剂、LCC-A多产丙烯高辛烷值FCC助剂、LCC-1多产丙烯FCC催化剂、LHO-1新型重催专用催化剂，新一代降烯烃裂化催化剂、高沸石含量的原位晶化技术催化剂等新产品，形成了11项发明专利技术。取得了显著的经济效益和社会效益。兰州石化公司研究院研制的降烯烃催化剂LBO-12，经工业应用表明，可降低烯烃含量10，对催化汽油辛烷值无明显影响，轻质油收率略有下降。 石油化工科学研究院研制，长岭炼化公司催化剂厂生产的DODC降烯烃催化剂在大庆石化公司炼油厂140 10 ta重油催化裂化装置获得应用，运转结果表明，该催化剂对石蜡基原料具有良好的汽油降烯烃能力和重油转化能力。 洛阳石化工程公

18、司炼制研究所开发了LAP系列催化裂化降烯烃助剂(添加剂)，第一代LAP-I己在国内10多家炼油厂催化裂化装置使用，在降低催化汽油烯烃含量的同时，汽油辛烷值还略有提高。LAP在岳阳石化总厂烯烃厂19210 ta ARGG装置上也获得应用，原汽油产品中烯烃体积分数大于50，加入5LAP助剂后，ARGG汽油烯烃含量降低了67。第二代降烯烃助剂LAP-II也己开发，并在天津石化公司13010 ta FCC装置上进行工业应用试验，使FCC汽油烯烃含量降低10 11 ，汽油辛烷值提高12个单位。4.2 加氢脱硫降烯烃技术我国自行开发的催化汽油加氢异构脱硫降烯烃 (RIDOS)技术在燕化公司建成工业化装置并

19、成功投运。投运标定结果显示，催化裂化汽油烯烃含量从518降到19.1 ，硫含量降低到30 gg以下，汽油抗爆指数损失小于1.3，表明该项技术不仅能大幅度降低催化裂化汽油烯烃和硫含量，而且汽油辛烷值损失小，产品收率高，该技术具有国际领先水平。此外，还有催化原料加氢脱硫技术、膜分离脱硫技术、FCC轻汽油醚化技术等。4.3 开发脱硫催化剂和助剂降低催化汽油硫含量洛阳石化工程公司炼制研究所合成了水溶性的汽油脱硫助剂。在中型试验装置上研究了该助剂活性组分挂载率和脱硫效果。中试结果表明：对不同原料油，所研制的汽油脱硫助剂可降低汽油硫含量15 18 ，并且不会对催化裂化催化剂的活性和产品性质产生不利影响。中

20、石化石油化工科研院开发的MS一011汽油降硫助剂属于固体助剂，该剂物化性质与常规裂化催化剂相似，具有较好的流化性能和适当的裂化性能，实验室评价该剂在加入量为5 15 的情况下，汽油硫含量和硫分布均有一定程度的下降。江苏江阴石化研究所生产的催化汽油脱硫双功能助剂TS一01在中石化荆门石化分公司重油催化装置试用取得良好效果。，对汽油总硫能降低20左右。长岭炼油厂研究院开发的降硫助剂SRS一1在其I套催化装置工业应用取得较好效果。生产统计和标定结果表明，SRS一1助剂具有较高的附载率，加注使用方便，不影响装置正常操作和产品分布。由沧州炼油厂和石油化工科学研究院、中石化催化剂分公司齐鲁催化剂厂联合开发

21、的CGP一2降低催化汽油硫含量催化剂，通过了中国石化集团公司的技术鉴定。该催化剂可使催化汽油含硫率降低三分之一，辛烷值、诱导期，以及装置的总液收都有不同程度的提高，裂化性能及水热稳定性较好，催化剂性能达到国际先进水平。五.目前我国汽油质量的主要差距表1 欧洲及我国车用汽油规格主要指标我国汽油的组成情况已经决定了汽油的质量情况。因此，我国目前汽油质量上存在的主要差距：(1)硫含量比较高，目前的水平是0.05。(2)烯烃含量比较高。由于我国目前及在未来一定时间内催化裂化汽油将仍是汽油的组要组分，降低催化汽油的硫含量和烯烃含量是汽油质量升级的重要工作。另外，车用汽油的蒸汽压控制比较松，虽然考虑到我国

22、产生光化学烟雾的时间主要是在5月到10月，新标准对夏季的冬季的划分时间做了相应的调整，但是控制值没有变化。以中国石化集团公司为例由于我国石化企业生产装置构成不合理汽油调和组分中催化汽油占的比例过高，重整汽油、烷基化油、MTBE等组分占的比例过低， 欧美国家差别较大，这种汽油组份结构是造成汽油质量低的根本原因。六. 提高我国汽油质量的建议 （1）应该加速我国汽油调合组分的结构调整，开好现有的催化重整、烷基化、异构化、MTBE等装置，并加紧部分老装置的扩产改造， 同时限制催化裂化装置尤其是渣油催化裂化装置的新建和改扩建，减少催化汽油组份的产量。（2）鉴于我闰汽油调合组分中催化汽油比例过高的现状在短

23、时间内难以改变，必须尽快改善催化汽油的质量，应加紧开发降低催化汽油烯烃含量的新一代催化剂和配套工艺技术，降低催化汽油烯烃含量，应加快催化汽油醚化技术的研究， （3）降低重整汽油的苯含量。为减少汽油中的苯含量，应继续推广重整汽油苯馏份分离和重整原料切除C 馏份进行异构化的生产工艺。（4）开发汽油清洁化新技术，抓紧开发催化汽油选择性加氢脱硫技术、固体酸烷基化技术，C4馏分的齐聚叠合技术以及C5/C6异构化等技术，为清清汽油的生产提供技术支撑。（5）推广应用乙醇汽油。作为一种清洁型的车燃料，乙醇汽油可有效地节约石油资源，减轻大气污染给农业及过剩粮食转化提供一个巨大的消费市场并带动相关行业的发展。（6

24、）开发应用汽油清净剂，汽油清净剂作为发动机机内净化的手段，可优化发动机的运行，起到降低污染物排放的作用并有一定节能效果，在已开发成功的系列汽油清净剂的基础上，目前应开发适用于我国汽油组分构成特点的清净剂类型和配方。七.参考文献1.中国石油化工情报学会.石油化工信息交流研讨会论文集.重庆:1999.2.美国炼油年会文集C.内部资料，1994.3.汤海涛，凌龙，王龙延.含硫原油加工过程中的硫转化规律J.炼油设计，1999，29.4.程之光，重油加工技术M.北京:中国石化出版社，19945.钱伯章，朱建芳，我国清洁汽油发展趋势及生产技木进展J.天然气与石油 第2008，26（6）.6林荣兴我国清洁汽油的现状与发展J 22（3）.7.张满三 李雪,清洁汽油及发展前景J.黑龙江石油化工 2004,4.8.李莉，徐庆玲 国内外清洁汽油技术进展J. 广州化工,2009,37(6) .9. 张晶华 梁晓乐 张宝军，清洁汽油生产技术进展J. 精细石油化工进展,2004,5 (11).10.李文波 李玉道 王海瑛.国外清洁汽油生产技术进展J 。 化工环保，2002，22（3）.第 11 页 共 11 页