清潔燃料發(fā)展歷程的思考-李大東

1、清潔燃料生產技術進展清潔燃料生產技術進展對我國油品質量升級的思考對我國油品質量升級的思考李大東李大東20062006年年11 11月月 北京北京前言前言n20052005年我國汽車保有量年我國汽車保有量32503250萬輛，同比萬輛，同比20042004年增年增長長17.7%17.7%n我國汽車燃料消費量占石油總消費量的我國汽車燃料消費量占石油總消費量的40%40%左右左右n汽車排放污染是大中城市主要污染物來源，對環(huán)境濃汽車排放污染是大中城市主要污染物來源，對環(huán)境濃度分擔率達度分擔率達70%-80%70%-80%n中國煉油業(yè)發(fā)展道路與發(fā)達國家不同，我們如何應對中國煉油業(yè)發(fā)展道路與發(fā)達國家不同，

2、我們如何應對挑戰(zhàn)，低成本、高速度提高車用燃料質量？挑戰(zhàn)，低成本、高速度提高車用燃料質量？n20062006年年6 6月月-7-7月出訪日本，日本煉油商已向市場供應月出訪日本，日本煉油商已向市場供應無硫燃料。無硫燃料。前言前言n2121世紀煉油技術面臨的挑戰(zhàn)世紀煉油技術面臨的挑戰(zhàn)q劣質原油加工，提高煉廠效益劣質原油加工，提高煉廠效益q原油深度加工，提高資源利用率原油深度加工，提高資源利用率q石油產品的清潔化和生產過程的清潔化石油產品的清潔化和生產過程的清潔化q煉油與石油化工一體化煉油與石油化工一體化q替代能源成為焦點和熱點替代能源成為焦點和熱點前言前言n世界原油變化的總趨勢是：原油劣質化、重質化

3、，世界原油變化的總趨勢是：原油劣質化、重質化，供應渠道多元化供應渠道多元化n與低硫輕質原油相比，重質含硫原油的價格較低，與低硫輕質原油相比，重質含硫原油的價格較低，價差越來越大。價差越來越大。q20032003年輕質低硫原油與重質含硫原油的平均價差為年輕質低硫原油與重質含硫原油的平均價差為7 7美元美元/ /桶桶q20042004年平均價差上升到年平均價差上升到1111美元美元/ /桶桶q20052005年平均價差上升到年平均價差上升到1212美元美元/ /桶以上桶以上n在煉油企業(yè)中，原油的費用占成本的在煉油企業(yè)中，原油的費用占成本的90%90%以上以上n原油的價差不僅可以彌補加工費用的差別，

4、還給企原油的價差不僅可以彌補加工費用的差別，還給企業(yè)帶來效益業(yè)帶來效益前言前言20042004年年1010月新加坡市場月新加坡市場 低硫與含硫原油的煉油毛利對比低硫與含硫原油的煉油毛利對比 美元美元/ /桶桶高油價下，高硫與低硫原油價差增大導致煉油毛利差距增大高油價下，高硫與低硫原油價差增大導致煉油毛利差距增大世界原油質量變化趨勢世界原油質量變化趨勢n總的趨勢變重總的趨勢變重n非傳統(tǒng)原油比例增加非傳統(tǒng)原油比例增加將由目前的將由目前的16%16%提高到提高到20102010年的年的20%20%n含硫和高硫原油比例在增加含硫和高硫原油比例在增加20022002年世界產原油年世界產原油3333億噸，

5、其中含硫和高硫原油占億噸，其中含硫和高硫原油占 75%75%，含硫量在，含硫量在1%1%以上的占以上的占56%56%，在，在2%2%以上的超以上的超 過過30%30%n含酸和高酸原油產量將有所增長含酸和高酸原油產量將有所增長世界高酸原油產量世界高酸原油產量19981998年年1.41.4億噸，億噸，20042004年年2 .02 .0億噸億噸前言前言中國煉油工業(yè)面臨問題與挑戰(zhàn)n我國原油供需不平衡，進口數量增大，質量劣化我國原油供需不平衡，進口數量增大，質量劣化老油田進入穩(wěn)產階段老油田進入穩(wěn)產階段增產潛力大的油田生增產潛力大的油田生 產的原油大部分為重產的原油大部分為重 質、含（高）硫或者質、含

6、（高）硫或者 含酸，加工困難含酸，加工困難遼河原油遼河原油2/32/3以上為稠油以上為稠油 或者超稠油或者超稠油中石化塔河原油高硫高酸中石化塔河原油高硫高酸渤海海域高酸值原油豐富渤海海域高酸值原油豐富n煉油工業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)是針對高硫重質原油以盡可能低的代價生產煉油工業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)是針對高硫重質原油以盡可能低的代價生產更多的優(yōu)質清潔燃料更多的優(yōu)質清潔燃料我國石油生產、消費及進口情況分析預測我國石油生產、消費及進口情況分析預測0 00.50.51 11.51.52 22.52.53 33.53.54 44.54.55 52000200020052005201020102015201520202

7、020年份年份數量/億噸數量/億噸原油產量原油產量石油消費量石油消費量進口原油量進口原油量前言前言主要內容主要內容n國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展n日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程n中國油品質量發(fā)展的歷程與現(xiàn)狀中國油品質量發(fā)展的歷程與現(xiàn)狀n中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展n出于對健康、安全和環(huán)境保護的要求，政府部門出于對健康、安全和環(huán)境保護的要求，政府部門制定了強制性的燃料標準，生產低硫、低芳烴、制定了強制性的燃料標準，生產低硫、低芳烴、低烯烴的清潔燃料，滿足運輸燃料的標準，是煉低烯烴的清潔燃料，滿足運輸燃料

8、的標準，是煉油業(yè)的主要任務，從而推動了清潔燃料生產技術油業(yè)的主要任務，從而推動了清潔燃料生產技術的開發(fā)。的開發(fā)。國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展歐洲汽油規(guī)格變化歐洲汽油規(guī)格變化項項 目目1993年年1998年年2000年年2005年年2009年年汽車排放標準汽車排放標準歐洲歐洲號號歐洲歐洲號號歐洲歐洲號號歐洲歐洲號號歐洲歐洲號號硫含量，硫含量，%0.10.050.0150.0050.001苯含量，苯含量，%55111芳烴含量，芳烴含量，%無規(guī)定無規(guī)定無規(guī)定無規(guī)定423535烯烴含量，烯烴含量，%無規(guī)定無規(guī)定無規(guī)定無規(guī)定181818氧含量，氧含量，%2.52.52.72.32.3

9、鉛含量，鉛含量，mg/L13135歐洲柴油規(guī)格變化歐洲柴油規(guī)格變化項目項目1993年年1998年年2000年年2005年年2009年年汽車排放標準汽車排放標準歐洲歐洲號號歐洲歐洲號號歐洲歐洲號號歐洲歐洲號號歐洲歐洲號號十六烷值，十六烷值， 4949515151十六烷指數，十六烷指數， 464646密度，密度，kg/m3820-860820-860820-845820-825820-825多環(huán)芳烴含量，多環(huán)芳烴含量，%(v/v) 無規(guī)定無規(guī)定無規(guī)定無規(guī)定111111T95， 370370360(340)(340)硫含量，硫含量，% 0.20.050.0350.0050.001國外清潔燃料生產技術

10、進展國外清潔燃料生產技術進展n汽油脫硫技術汽油脫硫技術n柴油脫硫技術柴油脫硫技術n降低燃料中芳烴技術降低燃料中芳烴技術n降低燃料中烯烴技術降低燃料中烯烴技術n通過調和生產燃料技術通過調和生產燃料技術國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展汽油脫硫技術汽油脫硫技術nISALISAL技術技術 UOPUOP與委瑞內拉與委瑞內拉IntevepIntevep公司開發(fā)。公司開發(fā)。q固定床汽油脫硫技術，同時部分或全部飽和汽油烯烴并通過固定床汽油脫硫技術，同時部分或全部飽和汽油烯烴并通過裂化和異構化彌補辛烷值降低；裂化和異構化彌補辛烷值降低；q抗爆指數由抗爆指數由85.485.4降低到降低到84.48

11、4.4，汽油烯烴由，汽油烯烴由1515降低到降低到7 7。國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展汽油脫硫技術汽油脫硫技術nSCANfingSCANfing工藝工藝 ExxonMobilExxonMobil公司開發(fā)。公司開發(fā)。q能夠在生產超低硫汽油的同時使辛烷值的損失能夠在生產超低硫汽油的同時使辛烷值的損失最小；最小；q使用的催化劑是使用的催化劑是RT-225RT-225，具有，具有3 34 4年的催化劑年的催化劑使用壽命；使用壽命；q很好的加氫脫硫選擇性，將硫含量為很好的加氫脫硫選擇性，將硫含量為2300ppm2300ppm的的原料脫硫至低于原料脫硫至低于25ppm25ppm的水平，

12、而烯烴的飽和較的水平，而烯烴的飽和較少；少；q此技術已實現(xiàn)工業(yè)化。此技術已實現(xiàn)工業(yè)化。國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展汽油脫硫技術汽油脫硫技術nS_ZorbS_Zorb脫硫技術。脫硫技術。PhillipsPhillips公司吸附脫硫技術，公司吸附脫硫技術，1717屆屆WPCWPC獎。獎。q可以滿足煉廠生產超低硫汽油的需要?？梢詽M足煉廠生產超低硫汽油的需要。q使用新的吸附劑，它可以從烴分子中脫除硫；使用新的吸附劑，它可以從烴分子中脫除硫；q將硫含量從將硫含量從1400ppm1400ppm脫至脫至10ppm10ppm時辛烷值的損失只有時辛烷值的損失只有1.11.1；q現(xiàn)已工業(yè)化。現(xiàn)

13、已工業(yè)化。國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展汽油脫硫技術汽油脫硫技術nPrime-G+Prime-G+技術技術 IFP AxensIFP Axens公司的低硫汽油生產技術。公司的低硫汽油生產技術。q脫硫至脫硫至1010ppmppm以下，辛烷值損失很低，以下，辛烷值損失很低，1-21-2個單位。個單位。q世界上最早大規(guī)模生產低硫汽油的技術。世界上最早大規(guī)模生產低硫汽油的技術。q到到20052005年年1212月，已發(fā)放技術許可證月，已發(fā)放技術許可證120120個，其中有個，其中有7070套裝置套裝置投入工業(yè)應用。投入工業(yè)應用。國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展汽油脫硫

14、技術汽油脫硫技術nOATSOATS（噻吩硫的烯烴烷基化）技術。（噻吩硫的烯烴烷基化）技術。該技術該技術最初由最初由BPBP開發(fā)，后由開發(fā)，后由AxensAxens公司授權發(fā)放技公司授權發(fā)放技術許可證。術許可證。q原理：將汽油中輕硫化物轉變?yōu)橹亓蚧?。其中原理：將汽油中輕硫化物轉變?yōu)橹亓蚧?。其中噻吩和輕烯烴通過烷基化反應生成烷基噻吩的轉噻吩和輕烯烴通過烷基化反應生成烷基噻吩的轉化率比較高，在對化率比較高，在對OATSOATS餾出物分餾后就可以生產餾出物分餾后就可以生產出低硫、低蒸汽壓的汽油。出低硫、低蒸汽壓的汽油。q操作條件緩和，使用固體酸催化劑。操作條件緩和，使用固體酸催化劑。q200120

15、01、20022002年分別有兩套年分別有兩套OATSOATS裝置在德國建成開裝置在德國建成開工，另外一套裝置工，另外一套裝置20032003年年1 1月底在北歐開工。月底在北歐開工。國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展汽油脫硫技術汽油脫硫技術nOctgainOctgain技術技術。Exxon MobilExxon Mobil技術技術qQatar PetroleumQatar Petroleum（卡塔爾石油公司）（卡塔爾石油公司）20022002年夏季開工。年夏季開工。q總硫在總硫在400400700ppm FCC700ppm FCC重汽油為原料，產品硫含量重汽油為原料，產品硫含量

16、10ppm10ppm之之下。下。國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展汽油脫硫技術汽油脫硫技術n催化蒸餾技術（催化蒸餾技術（CDHDSCDHDS）CDTECHCDTECH公司開發(fā)。公司開發(fā)。q操作周期可以超過操作周期可以超過5 5年，催化劑保持非常高的活年，催化劑保持非常高的活性，失活速率很低，辛烷值損失小性，失活速率很低，辛烷值損失小q解決了加氫過程再次形成硫醇的問題，生產滿解決了加氫過程再次形成硫醇的問題，生產滿足硫含量小于足硫含量小于1010 g/gg/g的汽油的汽油國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展柴油脫硫技術柴油脫硫技術nSTARSSTARS和和NEBULAN

17、EBULA家族催化劑。家族催化劑。Akzo Nobel/Nippon Akzo Nobel/Nippon KetjenKetjen公司技術公司技術qKF-848KF-848型催化劑脫硫、脫氮、脫芳烴活性高。型催化劑脫硫、脫氮、脫芳烴活性高。q中等壓力下，中等壓力下，NEBULANEBULA加氫處理催化劑的活性比其它加氫處理催化劑的活性比其它工業(yè)催化劑高工業(yè)催化劑高2 2倍以上。倍以上。q實現(xiàn)柴油硫含量實現(xiàn)柴油硫含量101015ppm15ppm的目標。的目標。國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展05101520253035404530 Bar60 BarKF 756KF 757KF

18、848Sulfur, ppmConstant LHSV, H2/Oil and WABT 國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展STARSSTARS家族催化劑脫硫活性的比較家族催化劑脫硫活性的比較國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展STARSSTARS和和NEBULANEBULA家族催化劑脫氮活性的比較家族催化劑脫氮活性的比較柴油脫硫技術柴油脫硫技術n催化劑催化劑TK-573TK-573和催化劑和催化劑TK-574TK-574。丹麥的丹麥的Haldor Haldor TopseTopse公司開發(fā)的第四代公司開發(fā)的第四代HDSHDS催化劑，分別為催化劑，分別為Ni-MoNi

19、-Mo型和型和Co-MoCo-Mo型。型。q是第一代催化劑活性的是第一代催化劑活性的2 2倍。倍。q用于生產硫含量低于用于生產硫含量低于15ppm15ppm的柴油。的柴油。q1818套低硫、低芳柴油裝置，套低硫、低芳柴油裝置，1212套套S S含量含量50- 500ppm50- 500ppm，6 6套套1-50ppm1-50ppm。國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展柴油脫硫技術柴油脫硫技術nUnionfiningUnionfining技術。技術。UOPUOP公司開發(fā)的柴油深度加氫脫硫公司開發(fā)的柴油深度加氫脫硫技術。技術。q非貴金屬非貴金屬CoMoCoMo或或NiMoNiMo型催化

20、劑。型催化劑。q硫含量從硫含量從1.85wt%1.85wt%降至降至350ppm350ppm或或50wppm50wppm。國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展柴油脫硫技術柴油脫硫技術n柴油的柴油的S Zorb SRTS Zorb SRT工藝。工藝。 PhillipsPhillips公司降低柴油公司降低柴油硫含量的吸附技術。硫含量的吸附技術。q柴油的硫含量可低于柴油的硫含量可低于10ppm10ppm。qPhillipsPhillips正在為德克薩斯的正在為德克薩斯的SweenySweeny煉廠設計一個柴油煉廠設計一個柴油 S S Zorb Zorb 裝置。裝置。國外清潔燃料生產技術進

21、展國外清潔燃料生產技術進展柴油脫硫技術柴油脫硫技術n柴油的生物脫硫技術柴油的生物脫硫技術q第一套柴油生物脫硫裝置建在美國第一套柴油生物脫硫裝置建在美國ValdezValdez煉油廠，加工能力煉油廠，加工能力250 kt/a250 kt/a，生產清潔柴油，副產，生產清潔柴油，副產4.540 kt/a4.540 kt/a羥基聯(lián)苯亞磺酸羥基聯(lián)苯亞磺酸鹽，鹽，20012001年投產。年投產。q不耗氫氣，投資節(jié)省不耗氫氣，投資節(jié)省5050，操作費用節(jié)省，操作費用節(jié)省2020。國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展降低燃料中芳烴的技術降低燃料中芳烴的技術降低汽油芳烴的方法降低汽油芳烴的方法n從重

22、整原料中脫除苯和苯前身物，從重整原料中脫除苯和苯前身物，UOPUOP、ChevronChevron和和IFPIFP開發(fā)了二段重整降苯工藝，可以開發(fā)了二段重整降苯工藝，可以把重整汽油中的苯含量降低至把重整汽油中的苯含量降低至1%1%水平水平n從重整油中除去所生成的苯，常規(guī)溶劑抽提脫從重整油中除去所生成的苯，常規(guī)溶劑抽提脫苯、抽提蒸餾脫苯、加氫脫苯苯、抽提蒸餾脫苯、加氫脫苯國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展降低燃料中芳烴的技術降低燃料中芳烴的技術降低柴油芳烴的方法降低柴油芳烴的方法 MAKFining HDArMAKFining HDAr技術技術n原料油預先處理到硫含量小于原料油預先

23、處理到硫含量小于50wppm50wppm，總氮，總氮20wppm20wppm。n采用貴金屬催化劑采用貴金屬催化劑KF200KF200，具有高的芳烴飽和活性，具有高的芳烴飽和活性，同時耐硫和氮。同時耐硫和氮。n催化劑能將進料硫含量進一步降至催化劑能將進料硫含量進一步降至5 510wppm10wppm以下。以下。n芳烴飽和率達芳烴飽和率達90%90%以上。以上。國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展降低燃料中芳烴的技術降低燃料中芳烴的技術降低柴油芳烴的方法降低柴油芳烴的方法SynsatSynsat工藝工藝 n由由CriterionCriterion、ShellShell以及以及ABB L

24、ummusABB Lummus公司聯(lián)合公司聯(lián)合開發(fā)的柴油加氫脫硫脫芳烴工藝。開發(fā)的柴油加氫脫硫脫芳烴工藝。n采用汽液逆向流接觸反應器（特別是采用貴金采用汽液逆向流接觸反應器（特別是采用貴金屬深度脫芳烴催化劑時）。屬深度脫芳烴催化劑時）。國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展降低燃料中芳烴的技術降低燃料中芳烴的技術降低柴油芳烴的方法降低柴油芳烴的方法SynsatSynsat工藝工藝 n優(yōu)點優(yōu)點q改善氫分壓在反應區(qū)內的縱向發(fā)布，沿液體流動方向氫分壓升高改善氫分壓在反應區(qū)內的縱向發(fā)布，沿液體流動方向氫分壓升高可以提高反應深度；可以提高反應深度；q優(yōu)化了動力學參數，可以降低反應溫度特別是床層

25、出口溫度，從優(yōu)化了動力學參數，可以降低反應溫度特別是床層出口溫度，從而提高產品質量；而提高產品質量；q連續(xù)分離反應生成的硫化氫和氨，降低反應氣氛中的雜質分壓，連續(xù)分離反應生成的硫化氫和氨，降低反應氣氛中的雜質分壓，提高了催化劑的活性，且可延長催化劑運轉周期；提高了催化劑的活性，且可延長催化劑運轉周期；q產品液體收率高。產品液體收率高。國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展n國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展n日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程n中國油品質量發(fā)展的歷程與現(xiàn)狀中國油品質量發(fā)展的歷程與現(xiàn)狀n中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考主要內容主要內容日本

26、的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程汽油標準的發(fā)展歷程汽油標準的發(fā)展歷程n19521952年開始制訂車用汽油標準年開始制訂車用汽油標準n19701970年限制汽油含鉛量，年限制汽油含鉛量，8080年代中期淘汰含年代中期淘汰含鉛汽油鉛汽油n1 9 9 11 9 9 1 年 開 始 ， 車 用 汽 油 標 準 硫 含 量年 開 始 ， 車 用 汽 油 標 準 硫 含 量 100ppm100ppm，苯含量，苯含量 5% 5%（v/vv/v）；）；19961996年苯年苯含量含量 1% 1% （v/vv/v）n20052005年開始要求汽油硫含量年開始要求汽油硫含量 50ppm 50ppm，實，實際已

27、無硫（際已無硫（ 10ppm10ppm）日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程汽油標準的發(fā)展歷程汽油標準的發(fā)展歷程n日本車用汽油標準日本車用汽油標準項目項目規(guī)格規(guī)格鉛鉛不可檢出。不可檢出。硫含量硫含量*10.005質量（質量（50ppm)以下以下MTBE7體積以下體積以下苯苯體積以下體積以下混入煤油混入煤油體積以下體積以下甲醇甲醇不可檢出。不可檢出。實際膠質實際膠質mg/100m以下以下顏色顏色橘黃色橘黃色氧含量氧含量1.3質量以下質量以下(2003/8/28)乙醇乙醇3體積以下體積以下 (2003/8/28)項目項目規(guī)格規(guī)格辛烷值（辛烷值（研究法）研究法）1號（高規(guī)）號（高規(guī)）96以上以上

28、2號（並規(guī)）號（並規(guī)）89以上以上密度（密度（15）0.783g/cm3以下以下餾程餾程10留出溫度留出溫度70以下以下50留出溫度留出溫度75以上以上110以下以下90留出溫度留出溫度180以下以下終點終點220以下以下殘油量殘油量2體積以下體積以下銅板腐食銅板腐食(50、3h) 以下以下蒸気圧蒸気圧4478kpa（冬季用上限冬季用上限為為93kpa)夏期夏期4465kpa（除夏期外上限除夏期外上限為為93kpa)氧化安定氧化安定性性240min以上以上 *1： 2008年以年以后后 10ppm 以下以下；：準備追加準備追加強制規(guī)格（近強制規(guī)格（近期期） ）日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔

29、化歷程柴油標準的發(fā)展歷程柴油標準的發(fā)展歷程n1992年柴油硫含量年柴油硫含量 0.5%(m/m)n1996年柴油硫含量年柴油硫含量 0.2%(m/m)n1997年柴油硫含量年柴油硫含量 500ppm（5年內降低了年內降低了90%）n2005年柴油硫含量年柴油硫含量 50ppm，實際已無硫，實際已無硫（ 10ppm10ppm）日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程柴油標準的發(fā)展歷程柴油標準的發(fā)展歷程n日本車用柴油標準日本車用柴油標準項目項目規(guī)格規(guī)格硫含量硫含量*10.005質質量（量（50ppm)以下以下十六烷值指數十六烷值指數45以上以上餾程餾程360以下（以下（90餾出溫度）餾出溫度）項目

30、項目規(guī)格規(guī)格閃點閃點4545以上以上傾點傾點依據依據JISJIS規(guī)定規(guī)定凝點凝點依據依據JISJIS規(guī)定規(guī)定1010殘油殘?zhí)繗堄蜌執(zhí)?.10.1質質量以下量以下運動粘度（運動粘度（3030）1.7m1.7m2 2/ / 以上以上密度密度0.86g/cm0.86g/cm3 3以下以下含含氧素化合物氧素化合物正在研討正在研討 *1： 2007年以年以后后 10ppm 以下以下； ：準備追加準備追加強制規(guī)格（近強制規(guī)格（近期期） ）日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程n日本汽、柴油構成的特點日本汽、柴油構成的特點q汽油汽油日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程n日本汽、柴油構成的特點日本汽、柴

31、油構成的特點q柴油柴油n基本上是直餾柴油（中東）基本上是直餾柴油（中東）n十六烷值比較高（十六烷值比較高（50以上）以上）n硫含量比較高硫含量比較高q油品升級比中國簡單很多，只需要油品升級比中國簡單很多，只需要HDS即可即可日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程提高油品質量的措施提高油品質量的措施n汽油汽油q滿足滿足S 100ppmVGOARFCC汽油汽油重油重油HDSHDSFCC反反應應器器20,000ppm30,000ppm60ppm3,000ppm日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程提高油品質量的措施提高油品質量的措施n汽油汽油q滿足滿足S 10ppmVGOARFCC汽油汽油重油重

32、油HDSHDSFCC反反應應器器20,000ppm30,000ppm100ppm3,000ppmHDS10ppmFCC汽油中汽油中的 硫 含 量 是的 硫 含 量 是進料的進料的3%日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程FCCFCC加氫原料硫含量與汽油硫含量關系加氫原料硫含量與汽油硫含量關系日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程日本解決汽油超深度脫硫的方法日本解決汽油超深度脫硫的方法n解決途徑解決途徑q采用催化裂化原料深度加氫脫硫采用催化裂化原料深度加氫脫硫q采用催化裂化汽油選擇性加氫脫硫采用催化裂化汽油選擇性加氫脫硫q改善催化裂化操作技術改善催化裂化操作技術n高性能催化劑和技術高性能催化

33、劑和技術qNippon Oil 公司開發(fā)的公司開發(fā)的ROK-Finer催化裂化汽油選擇性加氫脫硫催化裂化汽油選擇性加氫脫硫技術（脫硫率技術（脫硫率87.5的情況下，辛烷值損失的情況下，辛烷值損失1.52.0）qAlbemarle公司開發(fā)的公司開發(fā)的RESOLVE 850催化裂化降硫助劑（催化裂催化裂化降硫助劑（催化裂化汽油硫含量降低化汽油硫含量降低40）日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程ROK-Finer的性能的性能脫硫率脫硫率87.5的情況下，辛烷值損失的情況下，辛烷值損失1.52.0日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程日本解決柴油超深度脫硫的方法日本解決柴油超深度脫硫的方法n解決

34、途徑解決途徑q增加反應器（降低空速）增加反應器（降低空速）q提高氫純度和氫分壓提高氫純度和氫分壓q提高氫油比提高氫油比q采用高性能催化劑采用高性能催化劑n高性能催化劑高性能催化劑qCOSMO OIL 公司開發(fā)的新催化劑活性為傳統(tǒng)催化劑的公司開發(fā)的新催化劑活性為傳統(tǒng)催化劑的2.6倍左右倍左右qNippon Ketjen 公司開發(fā)的公司開發(fā)的Stars催化劑（催化劑（KF-757/KF-848/KF-760等）活性為傳統(tǒng)催化劑的等）活性為傳統(tǒng)催化劑的23倍倍qCATALYSTS & CHEMICALS 公司針對公司針對10ppm的產品目標的產品目標專門開發(fā)了專門開發(fā)了LX-NC1催化劑催化

35、劑日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程n日本的加氫能力日本的加氫能力 日本日本 美國美國 英國英國 韓國韓國 世界平均世界平均 其它其它FCC汽油脫硫汽油脫硫柴油脫硫柴油脫硫煤油脫硫煤油脫硫重油間接脫硫重油間接脫硫重油直接脫硫重油直接脫硫部分國家加氫能力占總加工能力的百分比部分國家加氫能力占總加工能力的百分比 日本占日本占98.5%美國占美國占77.0%英國占英國占70.7%韓國占韓國占41.5%世界平均世界平均50.3%加氫處理能力所占比率加氫處理能力所占比率重油脫硫，約重油脫硫，約5500億日元億日元汽油無鉛化，約汽油無鉛化，約3000億日元億日元輕油低硫化輕油低硫化約約2000億日元

36、億日元汽油、柴油低硫化等汽油、柴油低硫化等約約3000億日元（估算）億日元（估算）降低苯含量降低苯含量約約1400億日元億日元四日市公害訴訟案四日市公害訴訟案19671972年年汽車排放法規(guī)汽車排放法規(guī)1978年年柴油車排放法規(guī)柴油車排放法規(guī) 短期短期1993年年 長期長期19971999年年設定苯的限值設定苯的限值19962000年年柴油低硫化柴油低硫化2004年年 50ppm柴油超低硫化柴油超低硫化2007年年 10ppm汽油低硫化汽油低硫化2004年年 50ppm汽油超低硫化汽油超低硫化2008年年 10ppm新長期排放法規(guī)新長期排放法規(guī)汽柴油汽柴油 2005年年日本環(huán)保法規(guī)與設備投資額

37、日本環(huán)保法規(guī)與設備投資額日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程成立環(huán)境廳成立環(huán)境廳1971年年注注: :日本原油加工能力為日本原油加工能力為2.342.34億噸億噸(2005(2005年底年底) )設設 備備 投投 資資環(huán)環(huán) 境境 對對 策策主要內容主要內容n國外清潔燃料生產技術進展國外清潔燃料生產技術進展n日本的油品清潔化歷程日本的油品清潔化歷程n中國油品質量發(fā)展的歷程與現(xiàn)狀中國油品質量發(fā)展的歷程與現(xiàn)狀n中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考中國油品質量發(fā)展的歷程中國油品質量發(fā)展的歷程n汽油標準發(fā)展情況汽油標準發(fā)展情況q經歷了低標號、高標號、無鉛化，現(xiàn)在清潔化階段經歷了低標號、高標號

38、、無鉛化，現(xiàn)在清潔化階段q1959年，石油工業(yè)部頒標準年，石油工業(yè)部頒標準SYB100259規(guī)定三個牌號規(guī)定三個牌號（MON）即）即56、66、70號號qSYB100465規(guī)定規(guī)定MON不低于不低于80和和85兩個牌號汽油，針對兩個牌號汽油，針對進口轎車進口轎車q1965，兩個最早的國家汽油標準，兩個最早的國家汽油標準GB484-65和和GB489-65；60年代，年代，56、66、70、76、80和和85六個牌號共存，前二者六個牌號共存，前二者占占80%以上以上q中國石化制定第一個無鉛汽油標準中國石化制定第一個無鉛汽油標準SH0041-91qGB17930-99 車用無鉛汽油，我國汽油走向組

39、分優(yōu)化階段車用無鉛汽油，我國汽油走向組分優(yōu)化階段q2005年年7月月1日，全國汽油硫含量不大于日，全國汽油硫含量不大于500ppm(北京硫含北京硫含量小于量小于150ppm)中國油品質量發(fā)展的歷程中國油品質量發(fā)展的歷程n柴油標準發(fā)展情況柴油標準發(fā)展情況q1954年，石化工業(yè)率先制定輕柴油技術條件，經修年，石化工業(yè)率先制定輕柴油技術條件，經修訂，訂，1960年出臺年出臺SYB1071-60輕柴油部頒標準輕柴油部頒標準q1964，GB252-64輕柴油輕柴油，按凝點劃分，按凝點劃分10、0、-10、-20和和-35號號5種牌號種牌號qGB252-94， 劃分劃分10、0、-10、-20、-35和和

40、-50號號6種牌號，每個牌號又分為優(yōu)等品、一等品和合格品種牌號，每個牌號又分為優(yōu)等品、一等品和合格品q參照參照EN590-1998制定制定GB/T19147-2003車用柴油車用柴油標準標準q2005年年7月月1日日,全國柴油硫含量不大于全國柴油硫含量不大于500ppm(北北京硫含量小于京硫含量小于350ppm)中國油品生產的現(xiàn)狀中國油品生產的現(xiàn)狀n裝置構成裝置構成q催化裂化催化裂化 36.0%q催化重整催化重整 7.8%q加氫裂化加氫裂化 6.8%q加氫處理加氫處理 23.4%n汽油池中催化裂化汽油占汽油池中催化裂化汽油占73%n成品柴油中質量較差的催化柴油占成品柴油中質量較差的催化柴油占1

41、/3中國油品生產的現(xiàn)狀中國油品生產的現(xiàn)狀n加工高硫原油比例增大加工高硫原油比例增大n與滿足新排放標準的燃料相比，我國汽油總體為與滿足新排放標準的燃料相比，我國汽油總體為q硫含量高硫含量高q烯烴含量高烯烴含量高q芳烴含量不高芳烴含量不高n與滿足新排放標準的燃料相比，我國柴油總體為與滿足新排放標準的燃料相比，我國柴油總體為q硫含量高硫含量高q芳烴含量高芳烴含量高q密度大密度大q十六烷值低十六烷值低中國油品生產的現(xiàn)狀中國油品生產的現(xiàn)狀n環(huán)保法規(guī)日益嚴格，油品升級步伐加快環(huán)保法規(guī)日益嚴格，油品升級步伐加快 北京已于北京已于20052005年執(zhí)行歐年執(zhí)行歐IIIIII排放標準排放標準 北京計劃于北京計劃

42、于20082008年執(zhí)行歐年執(zhí)行歐IVIV排放標準排放標準 2005 2005年在全國執(zhí)行歐年在全國執(zhí)行歐IIII排放標準排放標準 2008 2008年計劃在全國執(zhí)行歐年計劃在全國執(zhí)行歐IIIIII排放標準排放標準 2010 2010年計劃在全國執(zhí)行歐年計劃在全國執(zhí)行歐IVIV排放標準排放標準未來市場的車用燃料趨于未來市場的車用燃料趨于“超低硫超低硫”，最終趨于，最終趨于“無硫無硫”；H/CH/C比將進一步提高。不能滿足排放標準的燃料無法進入比將進一步提高。不能滿足排放標準的燃料無法進入市場。市場。主要內容主要內容n國外清潔燃料深產技術進展國外清潔燃料深產技術進展n日本的油品清潔化歷程日本的油

43、品清潔化歷程n中國油品質量發(fā)展的歷程與現(xiàn)狀中國油品質量發(fā)展的歷程與現(xiàn)狀n中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考油品升級的目標油品升級的目標n油品清潔環(huán)保、逐步升級，最終目標是無硫車油品清潔環(huán)保、逐步升級，最終目標是無硫車用燃料用燃料n煉油過程環(huán)境友好煉油過程環(huán)境友好為達到此目的，總體思路是為達到此目的，總體思路是n付出最小代價付出最小代價n分階段實施分階段實施n最易實現(xiàn)最易實現(xiàn)煉廠流程不必大改煉廠流程不必大改n油品清潔化與煉廠大氣治理綜合考慮油品清潔化與煉廠大氣治理綜合考慮解決汽油質量升級問題的思路解決汽油質量升級問題的思路烯烴的問題烯烴的問題

44、n生產滿足歐生產滿足歐排放標準汽油組分并多產丙烯的催化裂化技排放標準汽油組分并多產丙烯的催化裂化技術術( MIP-CGP)q已在鎮(zhèn)海煉化公司已在鎮(zhèn)海煉化公司1.5Mt/a MIPCGP裝置和九江分公司裝置和九江分公司1.0Mt/a MIPCGP裝置應用裝置應用q烯烴降到烯烴降到20%以下，硫含量只占原料油以下，硫含量只占原料油5w%7w%，辛烷值，辛烷值RON增加增加1.0個單位以上，丙烯產率大于個單位以上，丙烯產率大于7w%中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考工藝類型工藝類型FCCMIP-CGP(30%烯烴烯烴)MIP-CGP(18%烯烴烯

45、烴)標定時間標定時間2003-9-222005-5-82005-5-12密度密度,kg/cm30.71940.72550.7317誘導期誘導期,min540928蒸汽壓蒸汽壓,kpa546166烯烴烯烴（熒光）（熒光）,%39.932.817.8芳烴芳烴,%21.221.127.2S%約約500330370RON92.694.293.6MON81.9鎮(zhèn)海煉化三次標定汽油性質分析結果鎮(zhèn)海煉化三次標定汽油性質分析結果中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考工藝類型工藝類型FCCFCCMIP-CGPMIP-CGP標定時間標定時間2003-11-152003-11-152005-4-192005-

46、4-19密度（密度（2020）/g/g cmcm-3-30.71250.71250.72250.7225誘導期誘導期/min/min70070010001000族組成族組成( (熒光法熒光法)/)/j j% %烯烴烯烴41.141.113.4/15.013.4/15.0芳烴芳烴151528.0/25.128.0/25.1S/mgS/mg g g-1-1400400270270RONRON91.691.693.5/93.493.5/93.4MONMON83.9/83.883.9/83.8與原料硫含量比與原料硫含量比/%/%9.529.527.307.30九江石化分公司應用九江石化分公司應用MIP

47、-CGP的效果的效果中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考解決汽油質量升級問題的思路解決汽油質量升級問題的思路硫的問題硫的問題n第一階段，為滿足歐第一階段，為滿足歐IV排放法規(guī)的要求，把加氫與排放法規(guī)的要求，把加氫與FCC過程有機結合起來（前加氫）過程有機結合起來（前加氫）qFCC原料加氫處理原料加氫處理q加快開發(fā)和采用加快開發(fā)和采用FCC降硫助劑降硫助劑q缺點是投資大，但同時解決了缺點是投資大，但同時解決了FCC煙氣脫煙氣脫SOx，NOx的問題，的問題，不僅省去了這部分投資，還增加了不僅省去了這部分投資，還增加了FCC效益效益n第二階段，為滿足歐第二階段，為滿足歐V排放法規(guī)要求，在第一

48、階段基排放法規(guī)要求，在第一階段基礎上，對某些企業(yè)采用礎上，對某些企業(yè)采用FCC汽油選擇性汽油選擇性HDS（后加氫）（后加氫）qRSDS技術（第一代，第二代）技術（第一代，第二代）中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考FCC原料加氫預處理的優(yōu)點原料加氫預處理的優(yōu)點n可使可使FCC裝置具有加工含硫重油等劣質進料的能力裝置具有加工含硫重油等劣質進料的能力n減少減少FCC煙氣中煙氣中CO、SOX、NOX，省去治理費用，省去治理費用n可脫除原料中大部分可脫除原料中大部分S、N和金屬等雜質和金屬等雜質n部分大分子稠環(huán)芳烴飽和為環(huán)烷烴和單環(huán)或雙環(huán)芳烴，部分大分子稠環(huán)芳烴飽和為環(huán)烷烴和單環(huán)或雙環(huán)芳烴，顯

49、著改善催化裂化原料的裂化性能顯著改善催化裂化原料的裂化性能n降低降低FCC裝置操作苛刻度，提高轉化率，改善產品分裝置操作苛刻度，提高轉化率，改善產品分布布n降低汽油中降低汽油中S、烯烴和柴油中、烯烴和柴油中S，NFCCFCC進料性質進料性質* PH6.4MPa 1.0h-1 RN劑劑中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考FCCFCC產品分布產品分布中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考FCCFCC產品性質產品性質中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考 項目項目催化汽油催化汽油RSDS產品產品密度密度(20)，g/cm30.74520

50、.7443S，g/g828N，g/g2017RON90.289.5液收液收100%氫耗氫耗0.1%RON損失損失0.7催化汽油采用催化汽油采用RSDSRSDS技術處理的結果技術處理的結果n表中表中“催化汽油催化汽油”為加氫后的為加氫后的VGO經過催化裂化得到的汽油餾分經過催化裂化得到的汽油餾分n表中表中“RSDS產品產品”為上述催化汽油經過為上述催化汽油經過RSDS技術處理后得到的汽油產品技術處理后得到的汽油產品nRSDS加氫工藝條件加氫工藝條件q壓力壓力1.6MPa ； 反應溫度反應溫度 300q體積空速體積空速4.0h1 ； 氫油比氫油比 400Nm3/m3中國油品質量升級的思考中國油品質

51、量升級的思考0 05050100100150150200200250250300300相對活性,%相對活性,%K-7K-7RN-32VRN-32V100176176100240240 HDS HDN在原料預處理方面已開發(fā)了一系列高性能催化劑在原料預處理方面已開發(fā)了一系列高性能催化劑* *以沙輕阿曼混合以沙輕阿曼混合VGOVGO為原料為原料反應器入口溫度，反應器入口溫度，345體積空速，體積空速，h-11.0氫油比，氫油比，v/v1105平均反應溫度平均反應溫度370反應器總壓降，反應器總壓降，MPa0.10高分高分V103壓力，壓力，MPa6.2 RN-32VRN-32V處理處理100100C

52、GOCGO的工業(yè)應用實例的工業(yè)應用實例工藝參數工藝參數中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考RN-32V處理處理100CGO的工業(yè)應用實例原料和產品性質的工業(yè)應用實例原料和產品性質樣品樣品加氫原料加氫原料加氫產品加氫產品密度密度(20),gcm-30.90650.8826硫含量，硫含量，%0.620.04氮含量，氮含量，ppm60002900堿氮含量，堿氮含量，ppm1753706餾程，餾程，初餾點初餾點30530530%38937550%41440170%44042790%47845495%506476中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考RN-32V處理處理VGO/CGO混合油

53、工業(yè)應用實例混合油工業(yè)應用實例體積空速，體積空速，h-11.85平均反應溫度，平均反應溫度，382一反入口氫分壓，一反入口氫分壓，MPa5.3油品性質油品性質原料蠟油原料蠟油產品蠟油產品蠟油密度（密度（20），），g/cm30.92200.9080硫，硫，g/g6710690氮，氮，g/g28271681堿性氮，堿性氮，g/g631370餾程，餾程，初餾點初餾點2402355042843090478483中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考RSDSRSDS技術同國外技術的比較技術同國外技術的比較n原料油性質差別較大，國內油烯烴含量一般較高原料油性質差別較大，國內油烯烴含量一般較高nSc

54、anfiningScanfining技術在技術在LG-CaltexLG-Caltex公司的工業(yè)應用：公司的工業(yè)應用：脫硫率脫硫率8484情況下情況下，RONRON損失損失0.930.93（原油及加工科技信息（原油及加工科技信息. 2002, . 2002, 27(3):48 27(3):48 ）nCD TechCD Tech技術工業(yè)應用結果：技術工業(yè)應用結果：原料烯烴原料烯烴3737左右左右，脫硫率脫硫率8080左右左右，抗爆指數損失抗爆指數損失1.01.0左右左右（NPRA AM-01-39NPRA AM-01-39） nRSDSRSDS第一代技術工業(yè)應用結果：第一代技術工業(yè)應用結果：原料烯

55、烴原料烯烴5050左右左右，脫硫率脫硫率8080左右左右，RONRON損失損失0.8-0.90.8-0.9左右左右中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考難點難點n焦化柴油和焦化柴油和FCC柴油中柴油中氮化物氮化物、芳烴芳烴對對HDS有重大影響有重大影響思路思路n分階段實施分階段實施n開發(fā)更高活性的、克服開發(fā)更高活性的、克服N化物和芳烴影響的化物和芳烴影響的HDS催化劑和催化劑和工藝工藝qRS-1000催化劑催化劑q體相超深度脫硫催化劑體相超深度脫硫催化劑qRTS技術技術解決柴油質量升級問題的思路解決柴油質量升級問題的思路中國油品質量升級的思考中

56、國油品質量升級的思考超深度脫硫催化劑超深度脫硫催化劑RS-1000RS-1000n優(yōu)選載體優(yōu)選載體n新型的制備技術新型的制備技術n良好的活性和活性穩(wěn)定性良好的活性和活性穩(wěn)定性n超深度脫硫、脫氮活性是國外先進催化劑的超深度脫硫、脫氮活性是國外先進催化劑的2-32-3倍倍n解決煉廠老裝置擴能問題解決煉廠老裝置擴能問題n新裝置生產新裝置生產S S50ppm50ppm或或10ppm10ppm的柴油產品的柴油產品RS-1000RS-1000中試評價原料油性質中試評價原料油性質 原料油原料油中東直柴中東直柴密度，密度，g/cmg/cm3 3色度色度(ASTM D1500(ASTM D1500）硫，硫，w%

57、w%氮，氮，g/gg/g溴價，溴價，gBr/100ggBr/100g餾程（餾程（D86D86）,初餾點初餾點/10%/10%30%/50%30%/50%90%/90%/終餾點終餾點0.84580.84580.50.51.201.201041041.11.1216/254216/254281/300281/300353/371353/371中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考氫分壓，氫分壓，MPa3.23.26.4體積空速，體積空速，h-12.02.02.0反應溫度，反應溫度，基準基準基準基準20基準基準產品硫含量，產品硫含量， g/gRN-10749101195K-7（國外劑）（國外劑

58、）27467163RS-10002522440相對脫硫活性，相對脫硫活性，RS-1000/RN-10223262293RS-1000/K7106198259RS-1000 RS-1000 與國內外參比劑脫硫活性比較與國內外參比劑脫硫活性比較 中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考氫分壓，氫分壓，MPa3.23.26.4體積空速，體積空速，h-12.02.02.0反應溫度，反應溫度，基準基準基準基準20基準基準產品氮含量，產品氮含量， g/gRN-102571K-7（國外劑）（國外劑）42275RS-1000720.2相對脫氮活性，相對脫氮活性，RS-1000/RN-10189146135

59、RS-1000/K7298293206RS-1000 RS-1000 與國內外參比劑脫氮活性比較與國內外參比劑脫氮活性比較 中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考RS-1000 RS-1000 與國外參比劑的活性比較與國外參比劑的活性比較100140209產品產品S40 g/gK7K8RS-1000中國油品質量升級的思考中國油品質量升級的思考荊門歐荊門歐IVIV超低硫柴油標定（超低硫柴油標定（RS-1000RS-1000）標定時間標定時間20052005年年7 7月月2626日日20062006年年4 4月月3030日日體積空速，體積空速，h h-1-11.421.421.431.43反

60、應器入口氫分壓，反應器入口氫分壓，MPaMPa6.176.176.06.0床層加權平均溫度，床層加權平均溫度，361361366366油品性質油品性質原料原料精制柴油精制柴油原料原料精制柴油精制柴油密度密度(20)(20)，g/cm3g/cm30.85460.85460.85620.85620.85070.85070.85860.8586硫含量，硫含量，g/gg/g696069603333713071303131氮含量，氮含量，g/gg/g194219423737173417346868溴價，溴價，gBr/100ggBr/100g35.1335.130.640.6438.3138.310.650.65