彭战领
(陕西延长石油(集团)有限责任公司炼化公司项目建设指挥部,陕西延安 727406)
延长石油国Ⅵ汽油油品质量升级方案研究
彭战领
(陕西延长石油(集团)有限责任公司炼化公司项目建设指挥部,陕西延安 727406)
按照国Ⅵ汽油油品质量升级的要求,延长石油利用企业自身副产的 C4轻烃作为原料生产 MTBE 和烷基化汽油,作为未来国Ⅵ汽油调合的组分,在保证汽油辛烷值要求的前提下,有效降低汽油产品中烯烃和芳烃的含量,使汽油产品质量满足未来国Ⅵ油品质量标准要求,达到生产更加清洁的汽油产品的目的,实现汽油油品质量升级。
国Ⅵ;汽油 ;MTBE;烷基化油;油品质量升级
陕西延长石油(集团)有限责任公司(以下简称“延长石油”)下属的延安炼油厂(以下简称“延炼”)、永坪炼油厂(以下简称“永炼”)、榆林炼油厂(以下简称“榆炼“)、延安石油化工厂(以下简称“延化”)具体负责集团自产原油的加工生产,年产各牌号汽油460万 t左右。随着社会公众对环境质量要求的不断提高,车用清洁燃料升级换代速度加快。国家发改委计划2019年1月1日起全面实施国Ⅵ汽、柴油质量标准[1]。面对国家油品质量再次升级的要求,延长石油积极应对,再次启动油品质量升级项目。目前企业根据自身情况,充分利用现有原料,在汽油产品质量升级方面已制定了切实可行的方案。
按照《车用汽油(意见稿)》标准,国Ⅵ汽油质量指标主要在国Ⅴ的基础上降低了苯、芳烃和烯烃的含量,其中依烯烃含量的不同将国Ⅵ汽油分为国ⅥA和国ⅥB两个阶段。国Ⅴ、国ⅥA和国ⅥB阶段车用汽油主要质量指标区别见表1。
表1 国V、VIA和 VIB阶段车用汽油主要质量指标的区别[2]
根据该标准可以分析出,未来国Ⅵ汽油组分油中的高烯烃催化汽油和高芳烃重整汽油的调合比例将受到限制,而烯烃、芳烃是汽油辛烷值的重要来源,中国的汽油池催化汽油比例偏高(中国74%、美国32%、欧洲38%),汽油质量升级面临降烯烃和提高辛烷值的双重压力。因此烷基化、异构化和醚化催化汽油等低烯烃、低芳烃、高辛烷值的清洁汽油组分的调合比例将增加。烷基化油和MTBE 均不含烯烃和芳烃,而辛烷值分别高达 95~98和117,是良好的汽油调合组分。根据对国Ⅵ汽油标准的预期分析,烷基化油及 MTBE 均是符合国Ⅵ油品质量标准的良好添加组分。
目前,延长石油各炼厂炼油过程副产了大量低附加值的轻烃副产品,主要有饱和液化气、醚后 C4和乙酸仲丁酯后 C4等,其中的 C4资源完全可以用来生产 MTBE 及烷基化油,为延长石油国Ⅵ成品油升级做准备。
通过对各炼厂汽油调合现状和未来调合国Ⅵ汽油各组分油需求的研究,各炼厂汽油池调合方案如下:
1)榆炼汽油质量升级国Ⅵ可通过单独添加烷基化油或单独添加 MTBE 的方案解决,且氧含量有较大余量,可进一步提高 MTBE 加入量。
2)延炼 -延化区域汽油质量升级国Ⅵ可通过单独添加烷基化油方案解决,而单独添加 MTBE 只能满足烯烃含量指标为18% 的要求,不能满足烯烃含量15% 的指标要求。由于该厂汽油池高芳高烯特点,适宜添加 MTBE 和烷基化油实现升级。
3)永炼汽油质量升级国Ⅵ可通过单独添加烷基化油方案解决,而单独添加 MTBE 不能满足烯烃含量指标为18% 的要求。由于该厂汽油池低芳高烯特点,适宜添加混二甲苯和MTBE 实现升级。
4.1 拟建项目按照生产MTBE和烷基化油的目的设计了以下三个方案
方案一:C4分离+丙烷/异丁烷混合脱氢+烷基化+MTBE。
方案二:烷基化+C4分离+丙烷/异丁烷混合脱氢+MTBE。
方案三:C4分离+丙烷/异丁烷混合脱氢+异构化+MTBE。
4.2 三个方案的工艺流程示意图分别是图1~图3
图1 方案一工艺流程示意图
图2 方案二工艺流程示意图
图3 方案三工艺流程示意图
4.3 各方案装置规模
各方案装置规模见表2。
表2 各方案装置规模
4.4 各方案优缺点
各方案优缺点见表3。
同时通过投资测算,总投资金额方案三>方案一>方案二。其中方案一全投资内部收益率低于国家基准收益率12%,方案二和方案三均高于国家基准收益率12%,均可行。
综合考虑各方案的工艺特点及技术经济性,方案二较另外两个方案可以更灵活地适应汽油质量升级国Ⅵ标准;更有助于应对禁用 MTBE 的风险,降低应对措施成本;预留了生产乙醇汽油的氧含量空间,可支撑集团发展合成气制乙醇产业;利用烷基化代替复杂的原料分离,总投资最低。因此项目推荐采用方案二。
表3 各方案优缺点
本项目实施后,可年产烷基化油 20.89 万 t,MTBE 24.16万 t,优先考虑烷基化油及 MTBE 在延炼 -延化区域就地调合(也可根据炼化公司实际情况,将 MTBE 及烷基化油调往其他区域)。以烷基化油及 MTBE 就地调合为基础进行测算,项目实施后延炼 -延化区域汽油池情况,见表4。
表4 项目实施后延炼-延化区域汽油池情况
通过对延长石油各炼厂汽油产品调合需求的研究,并结合企业自身轻烃资源的拥有情况,设计出的轻烃综合利用方案,能够有效地解决未来延长石油自身在应对国Ⅵ汽油油品质量升级过程中的汽油调合问题,生产出高品质的清洁汽油产品,实现企业汽油油品质量升级的预期目的。
[1] 国家发改委和能源局关于印发《加快成品油质量升级工作方案》的通知.
[2] 李振宇,黄格省,任文坡,等. 对“十三五”中国炼油化工结构优化调整及发展方向的思考[J]. 国际石油经济,2016,(9).
Study on the Upgrading Scheme of Gasoline Oil Quality in
Peng Zhan-ling
In accordance with the requirements of the upgrading of the quality of gasoline and oil in the country,the C4 light hydrocarbons of the by-products of the oil use enterprises were extended as raw materials to produce MTBE and alkylated gasoline as the components of the future VI gasoline blending.Value of the requirements of the premise,to effectively reduce the content of olefins and aromatics in gasoline products,so that the quality of gasoline products to meet the future quality requirements of the country Ⅵ oil products to achieve the purpose of producing more clean gasoline products to achieve the quality of gasoline and oil upgrades.
country Ⅵ;gasoline;MTBE;alkylated oil;oil quality upgrade
TK419+.1
A
1003-6490(2017)06-0037-02
2017-05-05
彭战领(1981—),男,陕西西安人,主要从事化工或炼油方面的工作。