國VI標(biāo)準(zhǔn)汽油調(diào)合方案的研究與應(yīng)用

王峰　閆宗磊

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長以及國家對環(huán)保要求的提高，國家對煉油企業(yè)油品的質(zhì)量要求也越來越高，作為中石油旗下離北京最近的煉廠，華北石化公司履行央企相應(yīng)的社會責(zé)任。依據(jù)已公布《京津冀及周邊地區(qū)2017年大氣污染防治工作方案》中明確了“2+26”城市的大氣污染治理任務(wù)，公司需要實(shí)行汽柴油產(chǎn)品質(zhì)量升級任務(wù)，從2017年初開始對國VI標(biāo)準(zhǔn)汽油調(diào)合方案進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。

華北石化公司現(xiàn)有調(diào)合系統(tǒng)使用的是美國霍尼韋爾公司的技術(shù)，對汽油各組分在油品運(yùn)行部東罐區(qū)進(jìn)行汽油成品調(diào)合。在2012年和2016年分別對汽油調(diào)合系統(tǒng)進(jìn)行了升級改造及調(diào)合工藝配方的調(diào)整，具備了生產(chǎn)國五汽油和部分京VI標(biāo)準(zhǔn)汽油的能力。此次油品升級改造是在國五汽油標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上調(diào)整了烯烴、芳烴、餾程、苯等指標(biāo)。

1 技術(shù)方案研究與應(yīng)用

1.1技術(shù)方案的研究目標(biāo)與研究內(nèi)容

首先，我們針對現(xiàn)行國Ⅴ汽油標(biāo)準(zhǔn)與即將推行的國VI汽油標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比研究，通過研究發(fā)現(xiàn)，新標(biāo)準(zhǔn)烯烴降至18%，芳烴降至35%、餾程的50%蒸發(fā)溫度降至110℃、苯指標(biāo)降至0.8%，目前華北石化公司現(xiàn)有汽油調(diào)合池組分最主要的烯烴來源為催化汽油，烯烴含量達(dá)到35-40%，催化汽油直接經(jīng)過s-zorb裝置汽油加氫脫硫后烯烴含量會有所下降，大約下降6-9%左右，但是經(jīng)過s-zorb裝置后的催化汽油辛烷值也會有所降低，大概會降低1.5-2.5個辛烷值；芳烴最大來源為重整汽油，其芳烴含量達(dá)到90%以上。經(jīng)過對華北石化公司汽油調(diào)合各組分性質(zhì)的研究可以計(jì)算出整個汽油池中辛烷值及烯烴、芳烴等含量。

研究數(shù)據(jù)得出華北石化公司汽油池中烯烴含量已經(jīng)達(dá)到17.5%，接近國VI汽油上限標(biāo)準(zhǔn)；另外公司每年還要生產(chǎn)約30%的京VI汽油，其烯烴含量指標(biāo)為<15%，這一因素又使汽油調(diào)合的組分池中剩余烯烴含量達(dá)到18.8%，因此可以得出以下結(jié)論，制約國VI標(biāo)準(zhǔn)汽油調(diào)合的因素主要為烯烴含量。

1.2技術(shù)方案的研究制定過程

從新出臺的國VI汽油標(biāo)準(zhǔn)可以看出，新標(biāo)準(zhǔn)對烯烴和芳烴含量都作出了嚴(yán)格的限制，因此就限制了催化汽油和重整重汽油的加入量，而烷基化油則是一種理想的汽油調(diào)合組分，其具有低烯烴、低芳烴、高辛烷值、蒸氣壓適中等特點(diǎn)。

數(shù)據(jù)顯示烷基化油完全滿足了國VI汽油標(biāo)準(zhǔn)的全部要求，因此引入烷基化油進(jìn)行調(diào)合可以通過稀釋作用降低汽油中的烯烴、芳烴、苯以及硫含量，而且有利于汽油餾程尤其是50%蒸發(fā)溫度的指標(biāo)。

在確定引入烷基化油作為調(diào)和組分后，經(jīng)計(jì)算大約加入5%的烷基化油后，可實(shí)現(xiàn)全部國VI標(biāo)準(zhǔn)汽油的生產(chǎn)需求，在進(jìn)行全國VI標(biāo)準(zhǔn)汽油實(shí)驗(yàn)室配比調(diào)合分析后的數(shù)據(jù)，也證實(shí)了全國VI汽油調(diào)合方案的可行性，且實(shí)際組織全國VI汽油調(diào)合方案時預(yù)留部分指標(biāo)富余量，確保高質(zhì)量的國VI汽油滿足向市場的穩(wěn)定供應(yīng)。

1.3技術(shù)方案的生產(chǎn)實(shí)施過程

在具體實(shí)施生產(chǎn)國VI標(biāo)準(zhǔn)汽油的過程中，對裝置的物料平衡作出部分調(diào)整，使產(chǎn)出的汽油各組分向著更有利于降低烯烴的方向發(fā)展。

（1）二催化裝置降低汽油干點(diǎn)控制指標(biāo)，優(yōu)化汽油流程，提高催化汽油進(jìn)重整比例（控制在20噸/小時），這樣以來可以降低汽油池的總烯烴，為國VI汽油調(diào)合提供保障。

（2）S Zorb裝置優(yōu)化操作，通過調(diào)整反應(yīng)溫度和氫油比等調(diào)整措施有效的降低產(chǎn)品的烯烴含量，從化驗(yàn)結(jié)果來看，s-zorb裝置調(diào)整操作后可以使產(chǎn)品烯烴含量較原來降低30%左右，但是這一操作會提高產(chǎn)品辛烷值損失，因此在實(shí)際生產(chǎn)中需要對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行平衡。

另外在具體實(shí)施烷基化進(jìn)入調(diào)合系統(tǒng)過程中，對現(xiàn)有流程進(jìn)行了改造，外購的烷基化油通過苯乙烯裝車場的MTBE裝車線卸車進(jìn)綜合罐區(qū)，并在綜合罐區(qū)新建烷基化油的工藝調(diào)合流程，包括調(diào)合入泵線、調(diào)合泵、調(diào)合泵至東罐區(qū)在線調(diào)合系統(tǒng)的工藝管線等，并利舊老罐區(qū)G302進(jìn)行存儲，最大限度的降低了投資，本次改造總投資為15萬元。

1.4技術(shù)方案的應(yīng)用情況

國VI汽油調(diào)合方案自2017年七月份投入運(yùn)用以來，完全滿足了公司全國VI汽油標(biāo)準(zhǔn)，部分京VI汽油標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)，截止2017年底生產(chǎn)各牌號國VI汽油66.7萬噸，所生產(chǎn)產(chǎn)品不僅全部合格而且指標(biāo)留有合理的富裕量，確保高質(zhì)量的國VI汽油滿足向全國市場的穩(wěn)定供應(yīng)，有效的解決了公司產(chǎn)品銷路問題，為公司四年上臺階，五年創(chuàng)輝煌打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

國VI汽油調(diào)合方案僅對罐區(qū)流程進(jìn)行了有限的改造后即可實(shí)施，在生產(chǎn)國VI標(biāo)準(zhǔn)汽油過程中沒有增加任何成本，且對原有的調(diào)和工藝沒有改動，技術(shù)易于操作工掌握，保證了生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行。本次國VI汽油調(diào)合方案在公司的應(yīng)用使華北石化公司提前了3個月完成國VI標(biāo)準(zhǔn)油品質(zhì)量升級的目標(biāo)，且極大地提高了公司產(chǎn)品品質(zhì)，解決了因國家油品質(zhì)量升級而帶來的政策問題，公司因此也成為中石油首家向北京供應(yīng)油品的生產(chǎn)單位，確保了公司在全國的市場份額。

3 經(jīng)濟(jì)效益、社會效益

國VI標(biāo)準(zhǔn)汽油生產(chǎn)方案實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)了華北石化公司汽油全部達(dá)到國VI標(biāo)準(zhǔn)，與同期相比減少生產(chǎn)國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)汽油50.6萬噸。按同期國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)汽油與國VI標(biāo)準(zhǔn)汽油的銷售差價180元計(jì)算，可為公司創(chuàng)造高額的收入回報(bào)。

年增收效益 50.6萬×180元 =9108萬元

扣除材料費(fèi)和施工費(fèi)15萬元，仍然可以實(shí)現(xiàn)增加營業(yè)收入9093萬元，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

華北石化公司汽油全部達(dá)到國VI標(biāo)準(zhǔn)不僅經(jīng)濟(jì)效益巨大，同時還帶了了巨大的社會效益，使用國VI標(biāo)準(zhǔn)油品后，汽油車顆粒物排放降幅可達(dá)10%，非甲烷有機(jī)氣體和氮氧化物總體上能下降8%至12%，極大的改善了大氣環(huán)境質(zhì)量，也將為建設(shè)“美麗中國”做出更大貢獻(xiàn)。

4 存在問題及改進(jìn)措施

現(xiàn)階段調(diào)和用烷基化油需外購，再運(yùn)輸過程中因存在天氣等外在因素影響，因此來油量難以保持穩(wěn)定，在調(diào)合過程中需針對庫存進(jìn)行預(yù)判，避免因庫存不足帶來的調(diào)合困難；在將來千萬噸配套項(xiàng)目中公司規(guī)劃建設(shè)了烷基化裝置，將解決這一問題。