白春旭
(陕西延长石油(集团)有限责任公司,陕西 延安 717208)
随着国家对环保问题的日益重视,机动车尾气排放要求越来越严格。2016年12月23日环境保护部、国家质量监督检验检疫总局联合发布了轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第6阶段)GB18352.6-2016,该标准规定国Ⅵ(B)阶段排放标准要求机动车每行驶1 km排放CO≯500 mg,THC≯50 mg,NMHC≯35 mg,NOX≯60 mg,PM≯3 mg,相比国Ⅵ(A)排放标准CO≯700 mg,THC≯100 mg,NMHC≯68 mg,NOX≯35 mg,PM≯4.5 mg,更严格的排放标准对国Ⅵ(B)汽油提出了更高的要求,汽油从国Ⅵ(A)升级到国Ⅵ(B),烯烃含量指标从≯18%降低至≯15%,烯烃指标的降低,将使客户将使用上更加清洁的汽油,机动车在降低积碳可能性的同时可以达到更高的燃效,从而更容易满足国Ⅵ(B)的排放标准[1~3]。
由于催化汽油的烯烃含量偏高和其在传统汽油生产过程中的不可或缺性,车用汽油烯烃含量由≯18%降低至≯15%是非常巨大的挑战。
为应对好汽油产品升级挑战,某炼油厂在2021年5月份组织开展了国Ⅵ(B)汽油的试生产,完成了12罐共36 851 t国Ⅵ(B)92#汽油的试生产。
通过此次实践,完成了汽油从国Ⅵ(A)升级到国Ⅵ(B)的提前摸底,积累了国Ⅵ(B)92#汽油的生产经验,同时也暴露出目前生产存在的一些问题。
某炼油厂拥有原油1次加工能力460×104t/a,2次加工能力170×104t/a,15×104t/a催化重整、140×104t/a柴油加氢、20×104t/a航煤加氢、90×104t/a汽油精制、硫磺回收及干气发电装置,以及配套公用工程、储运、消防、污水处理等设施。
该炼油厂主要生产国Ⅵ(A)92#汽油。生产中以90×104t/a汽油精制的精制汽油、15×104t/a催化重整的重整汽油作为基础油,根据基础油性质的变化加入烷基化油、二甲苯、MTBE作为添加剂来调和生产成品汽油[4]。
历史生产数据、试生产基础油、添加剂分析数据(2020年该厂大修,选用2019年和2021年数据)见表1~5。
表1 15×104 t/a催化重整装置稳定汽油分析数据
表2 90×104 t/a汽油精制装置稳定汽油分析数据
表3 烷基化油分析数据
表4 二甲苯分析数据
表5 MTBE分析数据
某炼油厂目前主要生产Ⅵ(A)92#汽油,国Ⅵ(B)92#汽油相比Ⅵ(A)92#汽油主要的升级项目是烯烃含量(体积分数)由≯18%降低至≯15%。
由于15×104t/a催化重整装置无苯抽提装置,无法分离重整稳定汽油中的苯,以苯含量较高的重整汽油和烯烃含量较高精制汽油做基础油调和生产国Ⅵ汽油,受到苯含量和烯烃含量的双重制约,而且15×104t/a催化重整与90×104t/a汽油精制装置匹配程度较低,催化重整装置所能提供的重整汽油严重不足,汽油调和缺乏高辛烷值组分,需要较大量的加入高辛烷值添加剂才能保证汽油产品质量合格[5]。
试生产从2021年5月5日开始,5月23日截止,累计完成12罐,共计36 851 t国Ⅵ(B)92#汽油,基础油用量为22 607 t(其中精制汽油20 217 t,重整汽油2 390 t),烷基化油用量为2 975 t,MTBE用量为943 t,二甲苯用量为1 842 t,添加剂总用量为5 760 t,添加剂比例(外比)平均为25.51%。
根据2021年1~4月份生产数据,为了更好的开展92#汽油试生产,该厂在2021年4月底编制了试生产方案,提前采购、调运了足量的添加剂,并于2021年5月进行了国Ⅵ(B)汽油试生产,试生产数据汇总见表6。
表6 国Ⅵ(B)92#汽油试生产数据
2021年4月份,该炼油厂国Ⅵ(A)92#汽油交库量69 390 t,基础油用量为57 922 t,二甲苯使用量4 210 t;MTBE使用1 972 t;烷基化油使用5 286 t,2021年4月份汽油调和生产添加剂比例和试生产国Ⅵ(B)92#汽油期间数据对比见表7。
表7 国Ⅵ(B)汽油与国Ⅵ(A)汽油对比
对比2021年4月,试生产国Ⅵ(B)92#汽油添加剂比例增加5.71%。92#国Ⅵ(A)汽油按7 300元/t计,添加剂价格根据网络查询:MTBE按6 100元/t,烷基化油按6 000元/t,二甲苯按6 200元/t计算,与2021年4月对比,生产调和Ⅵ(B)92#汽油较国ⅥA增加调和成本为35.28元/t。
通过国Ⅵ(B)92#汽油调和试生产,某炼油厂对汽油从国Ⅵ(A)升级到国Ⅵ(B)进行了提前摸底,从试生产情况来看,现有的生产条件难以满足油品升级的需求,如果保持现有条件生产国Ⅵ(B)92#汽油,汽油调和成本将大幅增加,急需增加高辛烷值的调和组分来满足马上到来的油品升级,建议作出必要的改进。
(1)使用降烯烃催化剂,控制好催化稳定汽油、精制稳定汽油的烯烃含量,降低后续生产调和压力。
(2)新建异构化装置,生产异构化汽油作为汽油调和组分,在降低成品汽油烯烃控制难度的同时可以解决轻石脑油的调运问题。
(3)新建烷基化装置,生产烷基化油,降低外购、内调烷基化油使用量,降低油品调和成本的同时可以解决液化气调运问题。
(4)催化重整装置更换新型重整催化剂SR-1000型催化剂,该催化剂在重整汽油的辛烷值、收率、活性、选择性、稳定性、再生性上均有不小的提高,建议在正式生产国Ⅵ(B)汽油前择机更换,将对降低汽油添加剂比例,更好的控制汽油生产成本具有积极的意义。