面向未來,我國生產(chǎn)汽油的技術(shù)路線選擇

曹湘洪

(中國石化集團(tuán)公司,北京100728)

面向未來,我國生產(chǎn)汽油的技術(shù)路線選擇

曹湘洪

(中國石化集團(tuán)公司,北京100728)

分析我國煉油企業(yè)生產(chǎn)汽油的裝置結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn),指出從我國汽油生產(chǎn)的現(xiàn)狀出發(fā),結(jié)合未來的石油資源供應(yīng)形勢(shì)、汽油的消費(fèi)需求、環(huán)保法規(guī)對(duì)汽油質(zhì)量和煉油企業(yè)清潔生產(chǎn)的要求,選擇汽油生產(chǎn)的技術(shù)路線:一要積極采用加氫裂化-催化重整的流程組合;二要重視催化裂化原料加氫預(yù)處理-催化裂化-催化裂化汽油后精制的流程組合;三要重視利用液化氣資源發(fā)展液化氣芳構(gòu)化、丁烯-異丁烷烷基化、異丁烯疊合工藝;四要重視輕石腦油異構(gòu)化工藝.

汽油芳構(gòu)化烷基化疊合

長期以來,蠟油、渣油催化裂化是我國煉油企業(yè)生產(chǎn)汽油的主要技術(shù).絕大部分煉油廠汽油調(diào)合組分中催化重整汽油所占比例低,沒有烷基化汽油和異構(gòu)化汽油.據(jù)統(tǒng)計(jì)到2010年底全國煉油企業(yè)生產(chǎn)的汽油中催化裂化汽油占汽油調(diào)合組分的比例仍超過70%.部分煉油企業(yè)生產(chǎn)的汽油中90%以上是催化裂化汽油.我國煉油企業(yè)目前生產(chǎn)汽油的裝置結(jié)構(gòu)和汽油池的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)很難適應(yīng)汽油質(zhì)量不斷升級(jí)的要求,因此必須從我國汽油生產(chǎn)的現(xiàn)狀出發(fā),結(jié)合未來的油氣供應(yīng)形勢(shì)、汽油的消費(fèi)需求、環(huán)保法規(guī)對(duì)煉油企業(yè)清潔生產(chǎn)和油品質(zhì)量的要求,選擇汽油生產(chǎn)的技術(shù)路線.

1 煉油企業(yè)生產(chǎn)汽油裝置結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀

生產(chǎn)汽油調(diào)合組分的裝置有蠟油和渣油催化裂化、催化重整、輕石腦油異構(gòu)化、異丁烷和丁烯烷基化、丙烯或異丁烯催化疊合等裝置,其中重整、異構(gòu)化、烷基化、催化疊合反應(yīng)的生成油是優(yōu)異的高辛烷值汽油調(diào)合組分.

2010年底世界各國各類汽油生產(chǎn)裝置加工能力占原油總加工能力的比例見表1.從表1可以看出:美國煉油企業(yè)由于裝置結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),生產(chǎn)的汽油中催化裂化汽油、重整汽油、(異構(gòu)化+烷基化+疊合汽油)基本上各占汽油池組成的1/3;西歐英、德、法、意等國家煉油企業(yè)汽油池中催化裂化汽油及重整汽油所占的比例分別為25%～30%和45%～50%,其它汽油組分約占25%.

我國開采的原油密度大,可用于異構(gòu)化原料的輕石油餾分和可用于催化重整原料的重石腦油餾分含量低.隨著乙烯和芳烴產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,有限的石腦油資源首先要滿足乙烯和重整的原料需求,而有限的重整汽油首先要滿足生產(chǎn)芳烴的原料需求,煉油廠很少將重整汽油作為汽油調(diào)合組分.

表1 2010年底各類汽油生產(chǎn)裝置總能力與常壓蒸餾總能力的比值 %

催化裂化裝置既可以生產(chǎn)液化氣,還可以直接生產(chǎn)汽油和柴油.過去我國需要大量的液化氣作民用燃料,市場(chǎng)對(duì)汽油和柴油的質(zhì)量要求較低.蠟油的加工主要采用催化裂化工藝,后來又大力發(fā)展摻煉渣油的催化裂化工藝,常壓蒸餾-催化裂化、常減壓蒸餾-催化裂化成了許多煉油廠的基本加工流程,這種"短流程、深加工"的煉油流程,由于投入少,在當(dāng)時(shí)市場(chǎng)環(huán)境下,經(jīng)濟(jì)效益也非常好.

大量的液化氣用于民用燃料后,發(fā)展烷基化和催化疊合就失去了原料的支持.20世紀(jì)80年代從美國Phillip公司引進(jìn)的14套氫氟酸烷基化裝置,保留下來的只有5套,其余已經(jīng)報(bào)廢.2011年只有2套烷基化裝置在運(yùn)行.

多種因素造成了我國煉油企業(yè)汽油生產(chǎn)主要依靠催化裂化裝置,如中國石化2010年煉油企業(yè)生產(chǎn)的汽油中催化裂化汽油比例為68.7%,重整汽油比例為17.7%,烷基化油比例為0.3%.

2 汽油生產(chǎn)以蠟油、渣油催化裂化技術(shù)為主所面臨的挑戰(zhàn)

2.1 我國成品油及汽油消費(fèi)預(yù)測(cè)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,汽油、煤油、柴油的消費(fèi)量迅速增加.2009年幾個(gè)國家的石油及汽油、煤油、柴油的人均消費(fèi)量見表2.從表2可見,我國汽油、煤油、柴油的人均消費(fèi)水平還很低.

表2 2009年幾個(gè)國家的石油及汽油、煤油、柴油的人均消費(fèi)量 t

今后我國汽油、煤油、柴油的消費(fèi)量必將繼續(xù)以較快的速度增長,用多種方式預(yù)測(cè)的我國成品油消費(fèi)需求見圖1.從圖1可以看出,到2020年我國汽油、煤油、柴油的消費(fèi)量將達(dá)到420 Mt,其中汽油消費(fèi)量約130 Mt,消費(fèi)柴汽比約為1.95.

2.2 我國煉油廠加工原油的品質(zhì)趨勢(shì)

2011年我國原油進(jìn)口量為254 Mt,位列世界第二,原油的進(jìn)口依存度已達(dá)到55.5%;從我國原油的資源量看,到2010年底,儲(chǔ)采比僅為9.9.今后為滿足國內(nèi)石油消費(fèi)的增長需求,我國將需要從國際市場(chǎng)購買更多的石油,預(yù)測(cè)2020年我國石油進(jìn)口量將達(dá)到450～470 Mt.國際上常規(guī)原油資源探明程度已比較高,增產(chǎn)潛力較大的是加拿大油砂、委內(nèi)瑞拉超重油等非常規(guī)劣質(zhì)原油. 1995-2010年世界原油質(zhì)量變化見圖2,世界原油輕重結(jié)構(gòu)和硫含量變化見圖3和圖4.從圖2、圖3和圖4可以看出,世界可供應(yīng)的原油進(jìn)一步呈劣質(zhì)化趨勢(shì),含硫及高硫原油、重質(zhì)原油供應(yīng)量增加.

圖1 我國成品油消費(fèi)需求預(yù)測(cè)

圖2 1995-2010年世界原油質(zhì)量變化

圖3 世界原油輕重結(jié)構(gòu)變化

圖4 世界原油硫含量變化

隨著天然氣的大規(guī)模開發(fā)利用,未來世界天然氣和凝析油產(chǎn)量會(huì)有較大幅度的增加.劍橋能源預(yù)測(cè):前蘇聯(lián)地區(qū)2010年凝析油產(chǎn)能53.70 Mt, 2020年將達(dá)到128 Mt,2030年將達(dá)到142 Mt, 2010-2030年年均增幅為5%;非洲2010年產(chǎn)能為61.20 Mt,2020年將達(dá)到71.00 Mt,2030年將達(dá)到77.40 Mt,2010-2030年年均增幅為1.2%.

2.3 以催化裂化工藝為主生產(chǎn)汽油面臨的環(huán)境壓力

面對(duì)原油資源劣質(zhì)化、汽油和柴油產(chǎn)品高質(zhì)化、生產(chǎn)過程清潔化的大趨勢(shì),傳統(tǒng)的汽油生產(chǎn)以蠟油、渣油催化裂化技術(shù)為主的煉油工藝明顯難以應(yīng)付.在蠟油、渣油催化裂化工藝中,原料中的硫有5%～15%會(huì)沉積在焦炭上,通過燒焦又轉(zhuǎn)化成SOx(其中SO2約90%,SO3約10%);受原料中氮化物和再生煙氣中過剩氧的影響,一般催化裂化煙氣中含有40～500 μL/L的NOx,也有部分煉油廠高達(dá)上千μL/L;催化裂化再生煙氣中還常常會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的催化劑粉塵,催化裂化再生煙氣三級(jí)旋風(fēng)分離器出口的催化劑質(zhì)量濃度約為20 g/m3;催化裂化加工過程還會(huì)排放含有硫化物、揮發(fā)酚、氰化物等的含油污水,加工每噸原料油產(chǎn)生的COD量為1 kg左右;原料未經(jīng)加氫精制處理的催化裂化過程還會(huì)排放一定量的堿渣,如加工魯寧管輸油的蠟油催化裂化裝置產(chǎn)生的堿渣量約達(dá)0.85 kg/t,摻煉20%左右的渣油后會(huì)達(dá)到1.55 kg/t[1].催化裂化裝置要達(dá)到清潔生產(chǎn)、綠色低碳的要求,催化裂化煙氣除塵、脫硫、脫硝及催化裂化過程污水深度處理等勢(shì)在必行.美國、歐盟、日本等國家或地區(qū)早在20世紀(jì)末就對(duì)催化裂化煙氣中污染物的排放提出了限值要求.美國NSPS標(biāo)準(zhǔn)對(duì)2002年正在實(shí)施和之后準(zhǔn)備實(shí)施的催化裂化煙氣中主要污染物的限制指標(biāo)見表3[2].

2.4 以催化裂化工藝為主生產(chǎn)汽油與未來汽油質(zhì)量要求的矛盾

辛烷值是反應(yīng)汽油性能的重要質(zhì)量指標(biāo),汽油辛烷值提高可使發(fā)動(dòng)機(jī)在更高壓縮比下運(yùn)行,有利于節(jié)油.目前,我國市場(chǎng)銷售的標(biāo)號(hào)為90,93, 97汽油對(duì)研究法辛烷值(RON)的要求分別為90, 93,97,對(duì)馬達(dá)法辛烷值(MON)的要求分別為80, 83,87.環(huán)烷基或中間基原油的蠟油或渣油催化裂化雖然可以直接生產(chǎn)RON達(dá)到90以上的汽油,但其MON直接達(dá)到80以上經(jīng)常存在困難.石蠟基原油的蠟油、渣油催化裂化汽油的辛烷值很難達(dá)到90號(hào)汽油的標(biāo)準(zhǔn),在煉油廠汽油調(diào)合組分以催化裂化汽油為主又缺少其它辛烷值調(diào)合組分時(shí),目前都采用加入適量錳劑(甲基環(huán)戊二烯三羥基錳)的辦法生產(chǎn)辛烷值達(dá)標(biāo)的汽油產(chǎn)品,錳劑的燃燒產(chǎn)物會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸等部位沉積,還會(huì)沉積在尾氣催化轉(zhuǎn)化器中的催化劑上,因此美國以及許多歐洲國家禁止使用錳劑.未來為了保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)及滿足環(huán)保要求,我國也將禁止加入錳劑[3],汽油生產(chǎn)以催化裂化技術(shù)為主的局面將很難應(yīng)對(duì)汽油高標(biāo)號(hào)的要求.

表美國標(biāo)準(zhǔn)對(duì)催化裂化煙氣中主要污染物排放限值

汽油中的烯烴有利于提高汽油的辛烷值,但汽油中烯烴含量過高,容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴堵塞,在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣閥及燃燒室產(chǎn)生沉積物;烯烴的揮發(fā)性較強(qiáng),蒸發(fā)到大氣中,容易形成光化學(xué)煙霧,需要對(duì)汽油中的烯烴含量適度控制.汽油中的烯烴基本來自催化裂化汽油,強(qiáng)化了氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的催化裂化技術(shù)(MIP、MIP-CGP)、降烯烴催化劑和助劑可以降低催化裂化汽油中烯烴含量,但都要以降低催化裂化柴油十六烷值或增加干氣、焦炭產(chǎn)率為代價(jià).催化裂化反應(yīng)機(jī)理決定催化裂化汽油中總會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的烯烴,未來汽油標(biāo)準(zhǔn)中將會(huì)進(jìn)一步控制汽油中的烯烴含量,因此汽油生產(chǎn)以催化裂化為主是難以適應(yīng)未來汽油標(biāo)準(zhǔn)要求的.

苯是有毒性的物質(zhì)[4],對(duì)汽油中苯含量一直有嚴(yán)格的限值指標(biāo).發(fā)達(dá)國家擬議中的未來汽油標(biāo)準(zhǔn)中苯體積分?jǐn)?shù)將要求控制到0.6%,催化重整汽油中的苯可以通過芳烴抽提脫除,催化裂化汽油中的苯雖然也可通過改進(jìn)催化劑或添加助劑強(qiáng)化烯烴與苯的烷基化反應(yīng)使其適當(dāng)降低,但鑒于催化裂化反應(yīng)的復(fù)雜性,通過降低催化裂化汽油中苯含量,實(shí)現(xiàn)以催化裂化汽油為主要調(diào)合組分的汽油中苯體積分?jǐn)?shù)不大于0.6%的目標(biāo)是困難的.

汽油中的硫燃燒后形成SOx直接影響大氣質(zhì)量,同時(shí)影響汽車尾氣處理催化劑的活性和壽命,進(jìn)而對(duì)汽車尾氣中CO、HC排放造成明顯的不利影響,汽油超低硫化是未來汽油生產(chǎn)的方向,發(fā)達(dá)國家已執(zhí)行硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 μg/g的汽油標(biāo)準(zhǔn),傳統(tǒng)的蠟油、渣油催化裂化生產(chǎn)的汽油不可能達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn),即使蠟油、渣油加氫處理后進(jìn)行催化裂化加工,也難以穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 μg/g的目標(biāo),必須采取催化裂化汽油后處理脫硫技術(shù).

催化裂化的柴油尤其摻煉渣油的催化裂化柴油十六烷值很低,采用降烯烴技術(shù)后的催化裂化柴油十六烷值更低,即使采用提升十六烷值的技術(shù)也達(dá)不到車用柴油十六烷值的要求.

催化裂化反應(yīng)過程還會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的低價(jià)值干氣和焦炭,在高油價(jià)下,低價(jià)值產(chǎn)品增加將使石油的利用效率和煉油的利潤率下降.

3 未來我國汽油生產(chǎn)技術(shù)路線的選擇

3.1 積極采用蠟油加氫裂化和催化重整工藝的流程組合生產(chǎn)高辛烷值汽油組分

多年來,我國煉油企業(yè)采用催化重整技術(shù)的主要目的是生產(chǎn)對(duì)二甲苯和苯類產(chǎn)品,同時(shí)配套建設(shè)加氫裂化裝置,增產(chǎn)催化重整需要的石腦油餾分.連續(xù)重整汽油辛烷值高,無硫,不含烯烴,經(jīng)過苯抽提后基本上不含苯,重整汽油用來調(diào)合汽油可以改變汽油池中主要是催化裂化汽油的狀況,催化重整副產(chǎn)的氫氣,可以作為加氫裂化的氫源.加氫裂化可以處理高硫、含硫蠟油、焦化蠟油,生產(chǎn)催化重整的原料石腦油,同時(shí)生產(chǎn)噴氣燃料和高質(zhì)量柴油,加氫裂化過程與催化裂化過程相比,清潔程度高,"三廢"排放少.面向未來應(yīng)將加氫裂化-催化重整組合工藝作為生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)合組分的重要技術(shù).

采取不同操作方式的蠟油加氫裂化的液體產(chǎn)品分布和重石腦油的性能指標(biāo)[5]見表4,加氫裂化生成的C5～65℃餾分中異構(gòu)烷烴含量是正構(gòu)烷烴含量的2～3倍,i-C5/n-C5的產(chǎn)率比為20.6/7.3,辛烷值可達(dá)75～80以上,而且RON與MON的差值少,辛烷值調(diào)合效果好,重石腦油芳烴潛含量高,是十分優(yōu)質(zhì)的重整原料.

表4 采用不同操作方式的蠟油加氫裂化對(duì)石腦油產(chǎn)率及族組成的影響

按表4的數(shù)據(jù),規(guī)模為1.0 Mt/a的大于177℃餾分全循環(huán)加氫裂化可以生產(chǎn)輕石腦油210 kt/a,重石腦油660 kt/a,連續(xù)重整后可生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)合組分約570 kt/a、氫氣約23.8 kt/a.1.0 Mt/a的大于177℃餾分全循環(huán)加氫裂化耗氫約32.5 kt/a,回收90%尾氣排放氫約6.6 kt/a后,連續(xù)重整的副產(chǎn)氫氣約可滿足加氫裂化90%的氫耗.連續(xù)重整氫氣產(chǎn)量高,產(chǎn)品的辛烷值高,但投資要高一些.重整產(chǎn)品作為汽油調(diào)合組分時(shí),采用氫產(chǎn)率和辛烷值略低的半再生重整可以降低投資,也是較好的選擇.當(dāng)然選擇加氫裂化-催化重整的流程組合,生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)合組分,需要根據(jù)各個(gè)企業(yè)汽油產(chǎn)品中芳烴含量的實(shí)際情況,合理確定催化重整和加氫裂化的規(guī)模、加氫裂化的轉(zhuǎn)化深度,既做到汽油中芳烴不超標(biāo),又做到加氫裂化轉(zhuǎn)化深度優(yōu)化,企業(yè)效益最大化.

根據(jù)以上分析,加氫裂化和催化重整組合工藝應(yīng)成為未來我國汽油生產(chǎn)的重要選擇.

3.2 采用催化裂化原料加氫處理-催化裂化-催化裂化汽油后精制流程組合生產(chǎn)汽油

催化裂化原料(尤其是渣油原料)加氫預(yù)處理脫金屬、脫硫、脫氮、降低殘?zhí)亢筮M(jìn)入催化裂化裝置,既有利于減少焦炭和干氣產(chǎn)率,提高催化裂化目的產(chǎn)品的收率,又有利于減少催化裂化再生煙氣中的SOx、NOx排放,還有利于減少催化裂化汽油和柴油的硫含量,同時(shí)提高加工高硫和含硫原油的靈活性,是一舉多得的工藝措施,決不能因增加了投入,使流程復(fù)雜化和運(yùn)行成本有所增加而不被重視.

面向未來,汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)要達(dá)到小于10 μg/ g的超低硫目標(biāo).但即使催化裂化原料進(jìn)行加氫預(yù)處理后產(chǎn)品汽油的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)要穩(wěn)定地達(dá)到硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 μg/g也十分困難.建設(shè)催化裂化汽油后精制脫硫設(shè)施是必要的,可選擇的工藝路線有催化裂化汽油吸附脫硫(如中國石化的S Zorb)、催化裂化汽油選擇性深度加氫脫硫(如Exxon的Scanfining、IFP的Prime-G、中國石化的RSDS).今后催化裂化生產(chǎn)汽油應(yīng)該選擇原料加氫預(yù)處理-催化裂化-汽油后精制的流程組合.采用這種流程組合后,由于汽油產(chǎn)品中的硫含量可以由后精制把關(guān),催化裂化原料預(yù)處理可以適當(dāng)放松脫硫率的控制,把通過預(yù)處理降低催化裂化進(jìn)料殘?zhí)?、提高氫含量、?yōu)化催化裂化產(chǎn)品分布、減少干氣和焦炭產(chǎn)率放到更突出的位置.

3.3 利用液化氣資源增產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)合組分

近10年來,我國天然氣勘探開發(fā)取得了重大進(jìn)展,天然氣產(chǎn)量快速上升,同時(shí)從國際市場(chǎng)引進(jìn)液化天然氣的業(yè)務(wù)也迅速發(fā)展,我國民用燃料已開始由液化氣轉(zhuǎn)向天然氣.利用液化氣資源增產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)合組分的資源條件越來越好.

3.3.1 利用液化氣芳構(gòu)化生產(chǎn)高辛烷值調(diào)合組分液化氣芳構(gòu)化可以生產(chǎn)高芳烴含量、高辛烷值的汽油調(diào)合組分.采用中國石化洛陽工程公司開發(fā)的固定床液化氣芳構(gòu)化技術(shù)建設(shè)的工業(yè)示范裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)見表5.從表5可以看出,采用基本脫除i-C=4后的混合液化氣作原料,芳構(gòu)化的液體產(chǎn)品收率大于55%,其中苯體積分?jǐn)?shù)約為20%;脫除苯以后的液體產(chǎn)品是很好的高辛烷值調(diào)合組分;芳構(gòu)化副產(chǎn)的干氣中H2體積分?jǐn)?shù)超過50%,提純后可作為煉油過程的氫源,說明芳構(gòu)化技術(shù)是值得重視的利用液化氣生產(chǎn)高辛烷值調(diào)合組分的技術(shù).液化氣中的異丁烷也是芳構(gòu)化中較易轉(zhuǎn)化成芳烴的組分,活性僅低于烯烴,液化氣芳構(gòu)化后副產(chǎn)的液化氣基本上都是丙烷和正丁烷.生產(chǎn)乙烯的煉化一體化企業(yè)更應(yīng)重視利用液化氣芳構(gòu)化生產(chǎn)汽油調(diào)合組分.

表5 液化氣芳構(gòu)化的原料組成及產(chǎn)品分布和產(chǎn)品組成

3.3.2 利用烷基化或疊合工藝生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)合組分烷基化油的MON可達(dá)到90～95,RON可達(dá)到93～98,RON與MON差值一般小于3,更適宜與RON與MON差值大的催化裂化汽油調(diào)合,烷基化油不含苯而且蒸氣壓低,在規(guī)定的蒸氣壓下,允許在調(diào)合汽油中增加廉價(jià)的高辛烷值異丁烷的加入量.利用液化氣資源增產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)合組分應(yīng)把發(fā)展異丁烷與丁烯烷基化作為重點(diǎn).目前我國煉油企業(yè)普遍利用液化氣中的異丁烯生產(chǎn)甲基叔丁基醚(MTBE)作為汽油的高辛烷值調(diào)合組分,但是由于MTBE在儲(chǔ)運(yùn)過程易泄露造成地下水污染,發(fā)達(dá)國家和地區(qū)如西歐、北美和一些亞洲國家已禁止在汽油中添加MTBE,而且汽油中氧含量有限值要求(不大于2.7%).未來隨著纖維素乙醇生產(chǎn)技術(shù)的突破,農(nóng)作物秸稈可以大規(guī)模轉(zhuǎn)化成燃料乙醇,汽油中因乙醇的引入也將限制MTBE的加入量.異丁烯除可以生產(chǎn)MTBE以外,通過疊合反應(yīng)生產(chǎn)的疊合汽油的辛烷值也很高,是很好的汽油調(diào)合組分.利用液化氣中異丁烯資源生產(chǎn)疊合汽油是生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)合組分的可以選擇的技術(shù).

3.4 輕石腦油異構(gòu)化技術(shù)的應(yīng)用

C5、C6正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴的辛烷值見表6.輕石腦油中C5/C6正構(gòu)烷烴異構(gòu)化后,辛烷值提高十分明顯,而且C5/C6的異構(gòu)化體積收率幾乎可以達(dá)到100%,異構(gòu)化油的RON與MON通常相差1.5個(gè)單位,辛烷值敏感度小,能調(diào)節(jié)汽油的前端辛烷值.為了減少汽油揮發(fā)損失造成的污染,汽油應(yīng)降低蒸氣壓,但汽油蒸氣壓降低后發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能又會(huì)受到影響,異構(gòu)化汽油是在控制汽油蒸氣壓后改善汽油啟動(dòng)性能的調(diào)合組分.從生產(chǎn)高性能汽油看應(yīng)重視異構(gòu)化技術(shù),而發(fā)展C5/ C6正構(gòu)烷烴異構(gòu)化面臨的主要問題是缺少資源.從未來看,世界天然氣液的產(chǎn)量會(huì)有較大增長,在我國原油進(jìn)口量增大的過程中,可考慮增加天然氣液的進(jìn)口量,增產(chǎn)輕直餾石腦油,發(fā)展異構(gòu)化.蠟油和渣油加氫裂化生產(chǎn)的輕石腦油可進(jìn)入采用循環(huán)流程的異構(gòu)化裝置的正、異構(gòu)烷烴分離部分,將加氫輕石腦油中的正、異構(gòu)烷烴分離,正構(gòu)烷烴再送到反應(yīng)器作為異構(gòu)化反應(yīng)器的進(jìn)料.

表6 C5、C6正構(gòu)、異構(gòu)烷烴的辛烷值

4 結(jié)束語

我國煉油行業(yè)面臨著加工原油劣質(zhì)化、產(chǎn)品質(zhì)量高質(zhì)化、生產(chǎn)過程清潔化的挑戰(zhàn),以蠟油、渣油催化裂化為主的汽油生產(chǎn)流程難以應(yīng)對(duì)這三大挑戰(zhàn).面向未來我國汽油生產(chǎn)應(yīng)選擇的技術(shù)路線為:一要積極采用蠟油加氫裂化和催化重整的流程組合;二要重視采用催化裂化原料加氫預(yù)處理-催化裂化-催化裂化汽油后精制的流程組合;三要重視利用液化氣資源發(fā)展液化氣芳構(gòu)化、丁烯與異丁烷烷基化、異丁烯疊合工藝;四要重視采用輕石腦油異構(gòu)化技術(shù)生產(chǎn)汽油.

[1] 陳俊武.催化裂化工藝與工程[M].北京:中國石化出版社, 2005:91-92,96-98

[2] Warren S Letzsch.Fluid catalytic cracking meet multiple challenges[C/CD].2002 NPRA Annual Meeting,AM-02-26.San Antonio,TX,2002-03-17

[3] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 17930-2011《車用汽油》[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2011

[4] 中華人民共和國公安部消防局,國家化學(xué)品登記注冊(cè)中心.危險(xiǎn)化學(xué)品應(yīng)急處置速查手冊(cè)[M].北京:中國人事出版社, 2002:223

[5] 韓崇仁.加氫裂化工藝與工程[M].北京:中國石化出版社, 2012:336-338

Abstract:The current gasoline pool in domestic refineries is reviewed including dominant FCC blending component,lack of components from catalytic reforming,alkylation and others.Given the trend of future crude supply,consumption demand of gasoline,strengthening environmental regulations toward gasoline quality and emission/waste reduction during production,it would be critical for refineries to seek appropriate process routes for gasoline production based on the current conditions and challenges facing.Several recommendations to domestic refineries for future gasoline production scheme are proposed in this paper.Firstly,the combination of hydrocracking and catalytic reforming process should be incorporated into gasoline production more actively;secondly, the combined process of hydro-pretreating residue feed-FCC-hydro-fining FCC gasoline should be promoted; thirdly,more attention should be paid to high quality gasoline blending components from LPG resources through such processes as LPG aromatization,butylene-iso-butane alkylation and iso-butylene polymerization;and finally,light naphtha isomerization can play a more important role as well.

Key Words:gasoline;aromatization;alkylation;oligomerization

THE CHOICE OF CHINA'S GASOLINE PRODUCTION PROCESS ROUTE FOR THE FUTURE

Cao Xianghong
(SINOPEC Group,Beijing 100728)

2012-03-28;修改稿收到日期:2012-05-17.

曹湘洪,中國工程院院士,美國國家工程院外籍院士.1967年畢業(yè)于南京化工學(xué)院,現(xiàn)任中國石化集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)委員會(huì)顧問,兼任中國石油學(xué)會(huì)副理事長、國家石油產(chǎn)品和潤滑劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)主任、國家能源咨詢專家委員會(huì)委員.

曹湘洪,E-mail:caoxh@sinopec.com.