汽油品質(zhì)升級過程的環(huán)境影響分析與對比

史美榮， 吳 樂， 趙 欣

(1.陜西國際商貿(mào)學(xué)院 醫(yī)藥學(xué)院， 陜西 西安 712046； 2.西北大學(xué) 化工學(xué)院， 陜西 西安 710069)

隨著國內(nèi)大氣污染形勢日益嚴(yán)峻，降低汽車尾氣排放對緩和環(huán)境污染尤為重要。近年來，國家大力推行汽、柴油的品質(zhì)升級，要求汽、柴油中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷降低，從國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的350 μg/g，到國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)低硫清潔燃料的50 μg/g，再到國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)超低硫清潔燃料的10 μg/g，以降低燃油燃燒對環(huán)境的污染。以往人們更多地關(guān)注燃料本身品質(zhì)的提升，當(dāng)前低硫清潔燃料生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響也逐漸引起了注意。

目前，對低硫清潔燃料生產(chǎn)過程中影響環(huán)境的研究，主要針對在煉油廠加工過程污染物的排放[1]，且以研究CO2排放為主。Babusiaux等[2-3]采用全生命周期方法計算了煉油廠中消耗燃料氣、蒸汽和電造成的CO2排放，并進(jìn)一步獲得了產(chǎn)品CO2的邊際排放值。Tehrani-nejad[4]建立了煉油廠的線性規(guī)劃模型，對比了短期與長期操作時煉油廠CO2排放的差異。Bredeson等[5]和Tehrani-nejad等[6]研究了加工重質(zhì)化原油導(dǎo)致煉油廠CO2排放量增大的問題。Abdul-Manan等[7]建立了南美洲、拉丁美洲(包括南美洲)、歐洲、中東、亞洲(不含中國)和中國的煉油廠煉油模型，討論了不同國家和地區(qū)生產(chǎn)汽油、柴油和噴氣燃料過程的CO2排放強(qiáng)度，并進(jìn)一步得到碳稅的增加并不會對煉油廠產(chǎn)量、能耗效率和排放產(chǎn)生大的影響的結(jié)論。Moretti等[8]提出了基于質(zhì)量、能量強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)價值、附加值的煉油廠溫室氣體排放分配模型，完善了煉油廠CO2分配方法，為煉油廠溫室氣體排放的降低提供了全面的視角和理論依據(jù)。

然而，在煉油廠實際操作過程中，僅關(guān)注CO2的排放是不全面的，產(chǎn)品品質(zhì)的提升是以消耗更多的H2和公用工程為代價的，而這些公用工程的消耗不僅會直接或者間接引起CO2的大量排放，同時也會排放一定量的SO2。吳樂等[9]提出了針對煉油廠公用工程消耗所排放的CO2和SO2排放因子的計算方法，并采用Eco-indicator 99方法綜合分析了柴油加氫裝置生產(chǎn)不同品質(zhì)柴油時對環(huán)境的影響，結(jié)果表明，柴油產(chǎn)品硫含量的降低是以增加其生產(chǎn)過程環(huán)境影響為代價的。進(jìn)而基于該思路，利用Aspen軟件模擬了生產(chǎn)不同硫含量柴油的工況，給出了環(huán)境影響最小時柴油加氫裝置的最佳脫硫深度[10]。但上述研究是針對柴油加氫脫硫過程中柴油品質(zhì)升級對環(huán)境的影響，而并未涉及汽油品質(zhì)升級對環(huán)境的影響；此外，隨著近年來新型脫硫工藝的不斷涌現(xiàn)，如吸附脫硫工藝(S-Zorb)在產(chǎn)品品質(zhì)升級時對環(huán)境的影響也未見報道。

筆者采用全生命周期分析(Life cycle assessment, LCA)方法，研究傳統(tǒng)汽油加氫脫硫和S-Zorb工藝在生產(chǎn)不同品質(zhì)汽油過程中的CO2和SO2排放，分析和對比了2種工藝對環(huán)境的綜合影響。

1 汽油脫硫過程中CO2和SO2排放對環(huán)境影響的分析

目前，已經(jīng)工業(yè)化的汽油脫硫技術(shù)可分為加氫脫硫技術(shù)和吸附脫硫技術(shù)[11]。采用加氫脫硫技術(shù)的汽油脫硫過程一般是將汽油中的含硫雜質(zhì)與H2在高溫和高壓下接觸，生成H2S以脫除汽油中的含硫雜質(zhì)；而吸附脫硫技術(shù)一般為S-Zorb工藝，將汽油與吸附劑在高溫高壓的臨氫環(huán)境下接觸，含硫雜質(zhì)在吸附劑表面進(jìn)行吸附脫硫反應(yīng)，以脫除汽油中的含硫雜質(zhì)。圖1為2種脫硫技術(shù)的過程概要圖和公用工程消耗示意圖。根據(jù)圖1，在脫硫過程中，無論采用何種工藝，為了獲得硫含量更低的燃料，需要消耗蒸汽、電、H2和燃料氣等公用工程，而這些公用工程的消耗會引起CO2和SO2直接或間接的排放。CO2和SO2分別會對環(huán)境造成不同的影響，如溫室效應(yīng)和酸雨等。采用全生命周期環(huán)境影響評價方法Eco-indicator 99[12]，可將CO2和SO2的環(huán)境影響量化，并進(jìn)一步獲得二者對環(huán)境的綜合影響。筆者以上述2種工藝中的脫硫反應(yīng)器為研究對象，研究2種工藝在汽油品質(zhì)升級時消耗的公用工程變化對CO2和SO2排放的影響，并采用Eco-indicator 99方法定量分析了二者對環(huán)境的綜合影響。

圖1 脫硫過程及公用工程消耗示意圖Fig.1 Desulfurization process and its utility consumptionHP—High pressure; LP—Low pressure

1.1 汽油脫硫過程的環(huán)境影響計算

對于一個汽油脫硫過程，無論采用加氫脫硫技術(shù)還是吸附脫硫技術(shù)，過程內(nèi)消耗的公用工程以及排放的CO2和SO2都會對環(huán)境產(chǎn)生影響。由于過程中排放的低壓蒸汽可進(jìn)一步被利用，因此，在計算環(huán)境影響時需要減去低壓蒸汽對環(huán)境的影響。環(huán)境影響的計算公式如下：

(1)

因此，為了定量分析汽油脫硫過程中公用工程消耗以及CO2和SO2排放對生態(tài)環(huán)境的綜合影響，關(guān)鍵在于獲得脫硫過程中公用工程消耗量以及CO2和SO2的排放總量。

1.2 汽油脫硫過程中公用工程的消耗

汽油脫硫過程中，反應(yīng)溫度的調(diào)整主要影響加熱爐中燃料氣的消耗；而反應(yīng)壓力的變化會使加氫進(jìn)料泵、新氫壓縮機(jī)和循環(huán)氫壓縮機(jī)的出口壓力發(fā)生改變，進(jìn)而影響電或高壓蒸汽(取決于驅(qū)動方式)的消耗；而含硫雜質(zhì)的脫除深度則會影響H2的用量。各公用工程的消耗量如下：

(1)燃料氣

燃料氣主要用于加熱進(jìn)料油，以達(dá)到合適的反應(yīng)溫度。燃料氣消耗量(uFG)可由下式計算：

(2)

加熱爐負(fù)荷與加熱爐進(jìn)出口溫度相關(guān)，可表示為：

Wfur=FfeedCp,feed(Tfur,out-Tfur,in)

(3)

(2)電

煉油廠中泵和壓縮機(jī)的驅(qū)動方式一般有2種，電機(jī)驅(qū)動和汽輪機(jī)驅(qū)動，分別消耗電力和高壓蒸汽。若煉油廠用電驅(qū)動相應(yīng)設(shè)備，則電耗(uelec)的計算為：

uelec=Wpump+Wcomp

(4)

泵的耗電功率(Wpump)可根據(jù)下式計算：

(5)

壓縮機(jī)功率(Wcomp)的計算如下：

(6)

(3)高壓蒸汽

若煉油廠選用汽輪機(jī)驅(qū)動泵和壓縮機(jī)，則會消耗高壓蒸汽，其消耗量(uHS)為：

(7)

(4)低壓蒸汽

高壓蒸汽通過汽輪機(jī)做功后，排出的低壓蒸汽進(jìn)入低壓蒸汽管網(wǎng)可作為汽提蒸汽供給其他設(shè)備?？紤]到模型的簡化，忽略汽輪機(jī)做功時的損失和泄漏，低壓蒸汽的計算如下：

uLS=uHS

(8)

(5)H2

由于汽油脫硫過程中的H2消耗不僅用于脫硫，還需要脫氮和芳烴飽和以及溶解和泄漏等，計算所需的參數(shù)較多。因此，汽油脫硫過程H2的實際消耗量可由煉油廠技術(shù)月報或者標(biāo)定數(shù)據(jù)得到。

1.3 汽油脫硫過程中CO2和SO2的排放

在汽油脫硫過程中，CO2排放量主要是由產(chǎn)品和燃料氣的燃燒引起。而在汽油升級過程中，產(chǎn)品汽油的碳含量可認(rèn)為近似不變。因此，過程中CO2的排放量(ECO2)僅考慮燃料氣的燃燒，可表示為

ECO2=uFGfFG,CO2

(9)

對于汽油脫硫過程的SO2排放，除考慮燃料氣燃燒的SO2外，由于汽油品質(zhì)升級時硫含量的變化，還需考慮產(chǎn)品燃燒時所產(chǎn)生的SO2。因此，汽油脫硫過程SO2的排放量(ESO2)表示為

(10)

2 汽油加氫脫硫工藝和吸附脫硫工藝的環(huán)境影響分析與對比

2.1 汽油加氫脫硫工藝的環(huán)境影響

2.1.1 汽油加氫脫硫過程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

筆者對在國內(nèi)煉油廠中有廣泛應(yīng)用的加氫脫硫異構(gòu)降烯烴(RIDOS)工藝進(jìn)行環(huán)境影響分析，該工藝主要包含兩段反應(yīng)器，第一段預(yù)加氫反應(yīng)器用以降低烯烴含量，而第二段脫硫反應(yīng)器裝載加氫脫硫催化劑用以脫除含硫雜質(zhì)。汽油品質(zhì)從國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)升級至國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)從低硫清潔燃料(Low sulfur gasoline, LSG)的50 μg/g降低到超低硫清潔燃料(Ultra-low sulfur gasoline, ULSG)的10 μg/g，一般需要提高第二段反應(yīng)器的反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力和氫/油比等以脫除更多的硫，進(jìn)而造成燃料氣、電、高壓蒸汽和H2消耗的增加。某煉油廠加工量為1.5×106t/a的催化汽油加氫裝置生產(chǎn)低硫汽油和超低硫汽油時的進(jìn)料性質(zhì)和操作條件見表1。

通過1.2節(jié)中的公式可計算汽油加氫脫硫裝置的公用工程消耗，見表2。對于汽油加氫脫硫裝置，從生產(chǎn)低硫汽油到超低硫汽油，由于反應(yīng)溫度、循環(huán)氫流量和脫硫深度的升高，造成燃料氣、高壓蒸汽和H2消耗量增多，其中燃料氣和H2的增幅最大，達(dá)到50%，而電力消耗稍有降低的原因為進(jìn)料量稍有降低而反應(yīng)壓力不變。因此，當(dāng)汽油產(chǎn)品由國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)升級到國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)時，在加氫脫硫裝置中，如果不采用活性更高的加氫脫硫催化劑，會使公用工程的消耗量大幅度的增加。

表1 汽油加氫脫硫裝置進(jìn)料性質(zhì)和操作條件Table 1 Feed properties and operating conditions of a gasoline HDS unit

表2 汽油加氫脫硫裝置和S-Zorb裝置的公用工程消耗量Table 2 Utility consumption of the gasoline HDS unit and the S-Zorb unit

2.1.2 汽油品質(zhì)升級對加氫脫硫過程CO2和SO2排放的影響

在計算汽油品質(zhì)升級過程中該加氫脫硫過程的CO2和SO2排放量之前，首先需要根據(jù)吳樂等[9]提出的方法計算各公用工程的CO2和SO2排放系數(shù)，見表3。

根據(jù)表2和表3以及1.3節(jié)中的公式可以計算汽油品質(zhì)升級過程中，汽油加氫脫硫裝置中CO2和SO2排放的變化，見表4。

表3 各公用工程的CO2和SO2排放系數(shù)Table 3 CO2 and SO2 emission factors of utilities

表4 汽油加氫脫硫裝置和S-Zorb裝置的CO2和SO2排放Table 4 CO2 and SO2 emission in the HDS unit and the S-Zorb unit

由表4可知，與表3中的公用工程消耗量的變化趨勢類似，除電耗引起的CO2排放稍有降低，降幅僅為1.5%，排放量基本保持在1.760×103t/a左右外，其他公用工程引起的CO2排放均增加。CO2排放總量增幅達(dá)到43.5%。而在各公用工程的CO2排放中，H2所占比例最大，達(dá)到50%以上；而電耗最少，僅為4%。因此，當(dāng)采用加氫脫硫工藝對汽油品質(zhì)進(jìn)行升級時，會造成過程中CO2排放的急劇增加，而降低H2消耗對減少加氫脫硫裝置的CO2排放最為有效。

而對于汽油品質(zhì)升級時汽油加氫脫硫裝置中各公用工程和產(chǎn)品燃燒引起SO2排放的變化，產(chǎn)品燃燒引起的SO2排放則從94.04 t/a降低至22.63 t/a。說明通過降低產(chǎn)品中的硫含量，可有效降低其SO2的排放。但考慮到加氫過程的排放后，汽油加氫脫硫裝置排放的SO2總量卻從583.48 t/a升高到599.81 t/a，因此，雖然隨著汽油品質(zhì)升級，產(chǎn)品所排放的SO2大幅度降低了，而由于生產(chǎn)過程中排放的增加，造成了SO2排放總量的增加，且其中蒸汽消耗引起的SO2排放所占比例最大。在考慮降低SO2排放時，僅考慮產(chǎn)品中SO2排放的增加，不考慮過程中的排放是不合適的。

2.1.3 汽油品質(zhì)升級對加氫脫硫過程的環(huán)境影響

為了全面理解汽油品質(zhì)升級時引起排放的環(huán)境影響，筆者將綜合脫硫過程中公用工程的消耗以及CO2和SO2的排放，采用Eco-indicator 99對汽油加氫脫硫過程進(jìn)一步進(jìn)行環(huán)境影響綜合評價。根據(jù)Eco-indicator 99數(shù)據(jù)庫[13]可以查到公用工程以及CO2和SO2的環(huán)境影響系數(shù)，見表5。1 point表示平均每年每人承受環(huán)境負(fù)荷的千分之一[14]。

表5 公用工程以及CO2和SO2的影響系數(shù)Table 5 Damage factors of utilities, CO2 and SO2

1 point donotes one thousandth of the yearly environmental load of one average human

將表2中公用工程消耗量、表4中CO2和SO2的排放量和表5中影響系數(shù)代入到式中，便可分別得到在汽油加氫脫硫裝置中生產(chǎn)低硫汽油和超低硫汽油對環(huán)境的影響，見圖2。

由圖2可見，在汽油加氫脫硫裝置中，從生產(chǎn)低硫汽油到超低硫汽油，公用工程(除電以外)和CO2對環(huán)境的影響均增大，其中燃料氣、H2和CO2增大幅度均達(dá)到50%以上，H2對環(huán)境的影響從4.659×105point/a增加到7.312×105point/a；產(chǎn)品燃燒時排放的SO2對環(huán)境影響的降幅達(dá)到75.9%；然而，汽油品質(zhì)升級時所造成的總環(huán)境影響從3.283×106point/a增至4.162×106point/a，增幅達(dá)到26.8%。

圖2 汽油加氫脫硫裝置對環(huán)境的影響Fig.2 Environmental impacts of the gasoline HDS unit

因此，在汽油加氫脫硫過程中，盡管汽油中硫含量的減少降低了其燃燒所排放SO2對環(huán)境的影響，但是由于脫硫深度增加引起的反應(yīng)條件的苛刻，造成加工過程公用工程消耗量的增加，使得加氫脫硫過程對環(huán)境的總影響卻增大，且加工過程中公用工程消耗以及燃料氣燃燒的CO2和SO2排放造成的影響占總環(huán)境影響達(dá)到84.1%，其中CO2的占比高達(dá)49.6%。因此，產(chǎn)品對環(huán)境影響降低是以提高汽油生產(chǎn)過程對環(huán)境影響為代價的。僅考慮產(chǎn)品燃燒對環(huán)境的影響是不全面的，還需要考慮加工過程對環(huán)境的影響，尤其是CO2的排放。

2.2 汽油吸附脫硫工藝的環(huán)境影響

2.2.1 吸附脫硫過程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

吸附脫硫工藝屬于新型脫硫工藝，其主要原理是在臨氫的環(huán)境中，吸附劑依靠對硫原子強(qiáng)烈的化學(xué)吸附作用，將硫原子從硫化物中分離出來，從而實現(xiàn)脫硫的目的，該工藝主要用于S-Zorb裝置。S-Zorb 裝置主要包含脫硫反應(yīng)單元、吸附劑再生單元、吸附劑循環(huán)單元和產(chǎn)品穩(wěn)定單元4個部分。筆者主要針對S-Zorb裝置中的脫硫反應(yīng)單元在汽油品質(zhì)升級中公用工程變化對環(huán)境的影響進(jìn)行研究。某煉油廠加工量為1.2×106t/a的S-Zorb裝置生產(chǎn)低硫汽油和超低硫汽油時的進(jìn)料性質(zhì)和操作條件見表6。

表6 S-Zorb裝置進(jìn)料性質(zhì)和操作條件Table 6 Feed properties and operating conditions of an S-Zorb unit

通過計算可獲得S-Zorb裝置的公用工程消耗量，見表2。在S-Zorb裝置中，從生產(chǎn)低硫汽油升級到超低硫汽油時，由于反應(yīng)溫度、循環(huán)H2流量和脫硫深度的增加，造成燃料氣、電、高壓蒸汽和H2消耗量增多。因此，對汽油品質(zhì)進(jìn)行升級時，即使采用S-Zorb技術(shù)，也會造成公用工程消耗量的增加。

2.2.2 汽油品質(zhì)升級對吸附脫硫過程CO2和SO2排放的影響

根據(jù)表6和表2數(shù)據(jù)以及1.3節(jié)中的公式可計算S-Zorb中汽油品質(zhì)升級過程中CO2和SO2排放的變化，見表4。

由表4可知，在S-Zorb裝置中，與表2中公用工程消耗量的變化趨勢類似，除電耗引起的CO2排放量基本保持在1.650×103t/a左右外，其他公用工程引起的CO2排放均增加，其中燃料氣和蒸汽引起的CO2排放增幅最大；H2引起的CO2排放量從1.007×104t/a增至1.036×104t/a，增幅僅為2.9%，主要原因是S-Zorb為選擇性脫硫，其他雜質(zhì)的脫除并未受到影響；而CO2排放總量則從1.989×104t/a增至2.139×104t/a，增幅為7.6%。在各公用工程的CO2排放中，H2所占比例最大，達(dá)到50%左右；其次為燃料氣的30%左右；而電耗最少，僅為8.3%。因此，當(dāng)采用S-Zorb裝置對汽油品質(zhì)進(jìn)行升級時，會造成過程中CO2排放的增加，而降低H2和燃料氣消耗對減少S-Zorb裝置的CO2排放最為有效。

表4為汽油品質(zhì)升級時S-Zorb裝置中各公用工程和產(chǎn)品燃燒引起SO2排放的變化。燃料氣中硫含量極少，使燃料氣引發(fā)的SO2排放可忽略不計，僅為0.1 t/a左右；H2消耗引起的SO2排放從32.64 t/a增長到33.57 t/a；而產(chǎn)品燃燒引起的SO2排放則從73.51 t/a降低至10.19 t/a，降幅達(dá)到86.13%，說明通過降低產(chǎn)品中的硫含量，可有效降低其SO2的排放；S-Zorb裝置中排放的SO2總量從233.11 t/a降低到179.22 t/a，降幅達(dá)到23.1%。因此，當(dāng)采用吸附脫硫工藝對汽油品質(zhì)進(jìn)行升級時，盡管生產(chǎn)過程中排放的SO2增加了，但產(chǎn)品所排放的SO2卻大幅度地降低，使S-Zorb裝置SO2排放總量降低，且其中蒸汽消耗所排放的SO2所占比例最大，為45.6%，在考慮降低SO2排放時，降低蒸汽消耗將最為有效。

2.2.3 汽油品質(zhì)升級對吸附脫硫過程的環(huán)境影響

將各公用工程以及CO2和SO2的環(huán)境影響系數(shù)，S-Zorb裝置中各公用工程的消耗量以及CO2和SO2的排放量代入到公式中，便可分別得到S-Zorb裝置生產(chǎn)低硫汽油和超低硫汽油的脫硫過程環(huán)境影響，見圖3。

圖3 S-Zorb裝置的環(huán)境影響Fig.3 Environmental impacts of the S-Zorb unit

由圖3可見，在S-Zorb裝置中，從生產(chǎn)低硫汽油到超低硫汽油，公用工程和CO2對環(huán)境的影響均增大，其中燃料氣、蒸汽和CO2增大幅度均達(dá)到10%以上；產(chǎn)品燃燒時排放的SO2對環(huán)境的影響從4.09×105point/a降低到5.67×104point/a，降幅達(dá)到86.1%；而S-Zorb裝置在汽油品質(zhì)升級時所造成的總環(huán)境影響從1.835×106point/a降低至1.683×106point/a，降幅為8.3%。

因此，在S-Zorb裝置中，汽油中硫含量的減少降低了其燃燒所排放SO2對環(huán)境的影響，盡管脫硫深度增加引起的反應(yīng)條件的苛刻，造成加工過程公用工程消耗量的增加，使得吸附脫硫過程對環(huán)境影響的增多，但在總體上，對環(huán)境的影響是降低的。由于CO2排放造成的影響占總比例達(dá)到50%，當(dāng)考慮降低S-Zorb裝置對環(huán)境的影響時，降低燃料氣燃燒所排放的CO2最為有效。

3 結(jié) 論

(1)針對汽油加氫脫硫工藝和吸附脫硫工藝，根據(jù)脫硫過程公用工程消耗量的計算公式，討論了汽油品質(zhì)從國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)升級到國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)時，即從生產(chǎn)低硫清潔燃料到超低硫清潔燃料升級時引發(fā)的CO2和SO2排放量的變化，并采用Eco-indicator 99方法分析了2種工藝對環(huán)境的綜合影響。

(2)以1個加工量為1.5×106t/a的催化汽油加氫裝置為例，當(dāng)汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)從33 μg/g降低至8 μg/g時，生產(chǎn)過程消耗的公用工程以及排放CO2所造成的環(huán)境影響增大了46.3%，盡管產(chǎn)品燃燒SO2的影響降低75.8%，但每年造成的環(huán)境影響增加了26.8%。當(dāng)采用加氫脫硫工藝進(jìn)行品質(zhì)升級時，產(chǎn)品生產(chǎn)過程對環(huán)境影響的增加幅度大于生產(chǎn)低硫清潔燃料對環(huán)境影響的降低程度，進(jìn)而從整體上并不會降低汽油對環(huán)境的影響。

(3)以1個加工量為1.2×106t/a的S-Zorb裝置為例時，當(dāng)汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)從31.4 μg/g降低至4.3 μg/g時，盡管生產(chǎn)過程消耗的公用工程以及排放CO2所造成的環(huán)境影響增加了14.1%，但產(chǎn)品燃燒SO2的影響降低了86.1%，最終使環(huán)境影響降低8.3%。當(dāng)采用吸附脫硫工藝進(jìn)行汽油品質(zhì)升級時，對環(huán)境才是真正有利的。

(4)在低硫清潔燃料生產(chǎn)過程中，應(yīng)該從燃料生產(chǎn)的全生命周期看待低硫清潔燃料的生產(chǎn)，而不僅著眼于產(chǎn)品燃料中硫含量的降低，還應(yīng)該關(guān)注低硫清潔燃料生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響，尤其是采用加氫脫硫工藝時。

符號說明：

AOT——年操作時間，h/a；

Cp,comp——被壓縮氣體的定壓比熱容，MJ/(t·K)；

Cp,feed——進(jìn)料油的比熱容，MJ/(t·℃)；

D——環(huán)境影響，point/a；

ECO2——CO2排放量，t/a；

ESO2——SO2排放量，t/a；

Ffeed——進(jìn)料油的質(zhì)量流率，t/a；

Fprod——產(chǎn)品的質(zhì)量流率，t/h；

felec,CO2——電的CO2排放系數(shù)，t CO2/kWh；

felec,SO2——電的SO2排放系數(shù)，t SO2/kWh；

fFG,CO2——燃料氣的CO2排放系數(shù)，t CO2/t；

fFG,SO2——燃料氣的SO2排放系數(shù)，t SO2/t；

fH2,CO2——H2的CO2排放系數(shù)，t CO2/t；

fH2,SO2——H2的SO2排放系數(shù)，t SO2/m3；

fHS,CO2——高壓蒸汽的CO2排放系數(shù)，t CO2/t；

fHS,SO2——高壓蒸汽的SO2排放系數(shù)，t SO2/t；

fLH,CO2——低壓蒸汽的CO2排放系數(shù)，t CO2/t；

fLS,SO2——低壓蒸汽的SO2排放系數(shù)，t SO2/t；

HFG——燃料氣的熱值，MJ/t；

HHS——高壓蒸汽的焓值，MJ/t；

HLS——低壓蒸汽的焓值，MJ/t；

MSO2——SO2的相對分子質(zhì)量，g/mol；

MS——S的相對原子質(zhì)量，g/mol；

pcomp,d——壓縮機(jī)的排出壓力，MPa；

pcomp,s——壓縮機(jī)的吸入壓力，MPa；

ppump,in——進(jìn)料泵的入口壓力，MPa；

ppump,out——進(jìn)料泵的出口壓力，MPa；

Tcomp,s——被壓縮氣體的吸入溫度，K；

Tfur,in——加熱爐入口溫度， ℃；

Tfur,out——加熱爐出口溫度， ℃；

uelec——電的消耗量，kW/h；

uFG——燃料氣的消耗量，t/h；

uH2——H2的消耗量，m3/h；

uHS——高壓蒸汽的消耗量，t/h；

uLS——低壓蒸汽的消耗量，t/h；

Vcomp——被壓縮氣體的體積流率，m3/h；

VMH——新氫的體積流率，m3/h；

VRH——循環(huán)氫的體積流率，m3/h；

wS,feed——進(jìn)料油的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)，μg/g；

wS,prod——產(chǎn)品的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)，μg/g；

Wcomp——壓縮機(jī)的功率，新氫壓縮機(jī)(MHC)或循環(huán)氫壓縮機(jī)(RHC)，kW；

Wfur——加熱爐的負(fù)荷，kW；

Wpump——進(jìn)料泵的功率，kW；

φCO2——CO2的環(huán)境影響系數(shù)，point/t；

φelec——電的環(huán)境影響系數(shù)，point·kW/h；

φFG——燃料氣的環(huán)境影響系數(shù)，point/t；

φH2——H2的環(huán)境影響系數(shù)，point/m3；

φHS——高壓蒸汽的環(huán)境影響系數(shù)，point/t；

φLS——高壓蒸汽的環(huán)境影響系數(shù)，point/t；

φSO2——SO2的環(huán)境影響系數(shù)，point/t；

ρ——進(jìn)料油的密度，kg/m3；

γ——被壓縮氣體的熱容比；

ηcomp——壓縮機(jī)的總效率，%；

ηturb——汽輪機(jī)的總效率，%；

ηpump——進(jìn)料泵的總效率，%；

下標(biāo)：

i——公用工程，燃料氣、電、高壓蒸汽、低壓蒸汽和H2。