烷基化油性质特点及企业标准分析

对不同工艺生产的19种烷基化油的质量进行跟踪和分析，结果表明烷基化油具有高辛烷值、零芳烃、低烯烃、低氧含量的特点。探讨了烷基化油的辛烷值、初馏点、蒸气压、硫含量、烯烃含量等指标对调合汽油性能的影响，建议生产和应用企业应对其重点关注。选择典型烷基化油调合国Ⅵ标准车用汽油并验证其性能，制定了烷基化油一级企业标准《异辛烷组分》（Q/SH PRD 0753-2019），使烷基化油的采购、生产和销售有标可依，确保烷基化油质量满足国Ⅵ标准汽油调合要求。     

应用调合模型进行乙醇组分油生产测算

根据车用乙醇汽油组分油标准要求,不允许人为添加含氧化合物,MTBE不能再作为高辛烷值添加组分。随着汽油质量标准的升级,烷基化油成为取代MTBE的高辛烷值添加组分。与MTBE相比,烷基化油辛烷值低,馏分宽,导致汽油池调合组分比例和性质发生变化。文章利用全流程优化软件汽油调合模型测算生产乙醇组分油时,以烷基化油替代MTBE,与生产国Ⅵ汽油调合方案进行对比,预测汽油池性质,为乙醇组分油生产和烷基化油采购提供借鉴。     

国Ⅵ标准汽油质量升级方案分析

从炼油总流程及汽油池构成出发,分析了中国石化武汉分公司（简称武汉分公司）汽油质量从国Ⅴ标准升级到国Ⅵ标准的有利因素和不利因素。建立了汽油调合线性规划数学模型,定量分析了武汉分公司汽油质量向国ⅥA标准和国ⅥB标准升级存在的问题及应对措施,对烷基化油产量、重整汽油苯含量、S Zorb汽油的烯烃含量和蒸气压进行了灵敏度分析,为制定汽油出厂应急方案提供依据。     

RSDS-Ⅲ技术在汽油质量升级中的应用分析

汽油国Ⅴ、国Ⅵ与国Ⅳ标准相比较,最大的变化是硫质量分数由50μg/g降低为10μg/g。烯烃体积分数由28%降低为国ⅥB的15%;芳烃体积分数由40%降低为35%;苯体积分数由1%降低为国ⅥB的0. 8%。为达到国ⅥB烯烃含量指标的要求,中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采用MIP-LTAG组合工艺对FCC装置进行改造,综合分析了生产和调合过程的相关因素,制订出符合本厂生产情况的国Ⅴ和国Ⅵ标准汽油调合方案,即国Ⅴ汽油调合方案主要针对辛烷值来制定,国Ⅵ汽油调合方案主要针对烯烃来制定。     

国外动态

国外动态Ｃ５烷基化油─—高级调合组分以往石油炼制者将丙烯和丁烯烷基化生产高辛烷值，低雷德蒸气压（ＲＶＰ）的烷烃汽油调合组分，为满足新配方汽油，也可将戊烯烷基化。戊烯烷基化可以增加汽油调合组分中烷基化油量；减少汽油中苯、芳烃、烯烃和硫含量；降低汽油的Ｒ...     

国标准汽油升级及结构优化方案

中石油克拉玛依石化有限责任公司汽油池中催化重整汽油和加氢汽油占比相近,且高辛烷值、低芳烃、低烯烃汽油调合组分比例较低,导致芳烃和烯烃含量无法满足国Ⅵ汽油质量标准要求。鉴于上述瓶颈,制定汽油质量升级和成品油结构优化方案,2018年大修期间对催化裂化、催化裂化汽油加氢脱硫、柴油加氢改质和连续催化重整装置进行改扩建,新建轻汽油异构化和醚化装置。方案实施后,汽油池中芳烃体积分数下降5.0百分点,烯烃体积分数下降2.2百分点,调合汽油产品满足国Ⅵ质量标准,柴汽比灵活可控,预计2019年柴汽比为1.25,企业年度经济效益增加2.653 8亿元。     

国产硫酸法烷基化技术的工业应用

为满足国Ⅵ汽油质量升级需要，兴建烷基化装置势在必行。中国石化洛阳分公司0.2 Mt/a烷基化装置采用了中国石油化工股份有限公司自主开发的硫酸法烷基化技术（SINOALKY）。工业应用结果表明：SINOALKY技术具有工艺流程简单、反应器易维护、酸耗低、产品质量好的特点，在反应温度为0 ℃时所得烷基化油的研究法辛烷值（RON）为97，装置酸耗为65 kg/t，能耗为4598 MJ/t。装置开工至今，工艺参数平稳、设备运行稳定，每月可生产烷基化油16 kt以上，从根本上解决了企业汽油调合难题，每月还可为企业创造经济效益近1000万元。     

硫酸法与氢氟酸法烷基化技术对比

全球燃料清洁化的总趋势是汽油向低硫、低烯烃、低芳烃、低苯和低蒸气压发展。随着国VI汽油标准的颁布,国内燃料清洁化步伐加快,提高汽油池高辛烷值调合组分含量、降低烯烃、芳烃含量的烷基化工艺技术越来越受到炼化企业重视。本文对硫酸法与氢氟酸法烷基化技术的主要专利商、原料和产品质量、投资、公用工程和催化剂消耗、安全和环保等方面进行对比阐述,为烷基化工艺的选择提供参考。     

燃料型炼油厂国Ⅵ汽油升级路线分析

分析国内某燃料型炼油厂的总加工流程,认为轻汽油醚化+烷基化是燃料型炼油厂国Ⅵ汽油升级的理想路线。国Ⅵ汽油升级可分两期实施:一期建设轻汽油醚化装置,二期建设烷基化装置。新建轻汽油醚化装置后,汽油池的烯烃、芳烃体积分数和辛烷值分别降低5.40百分点,0.47百分点和增加0.55单位,全厂汽油可满足国ⅥA阶段汽油要求。新建烷基化装置后,汽油池的烯烃、芳烃体积分数和辛烷值分别降低1.88百分点,3.68百分点和增加0.38单位,全厂汽油可满足国ⅥB阶段汽油要求。     

通过非添加烷基化油路线生产国Ⅵ/京Ⅵ标准汽油方案探讨

针对国Ⅵ/京Ⅵ标准汽油,国内主流观点是建设烷基化装置生产无烯无芳的烷基化油,借助调和稀释予以达标。通过对烷基化技术、C_4烃利用和国内石化资源市场情况的分析,烷基化油稀释路线生产国Ⅵ/京Ⅵ标准汽油应作为汽油质量升级的最后手段。根据某企业加工流程特点和生产状况,分析了汽油调和组分性质差异,通过合理匹配催化、重整汽油比例,调整催化汽油脱硫装置操作,重整汽油抽出芳烃产品,建设环境友好的异构化装置,改造MTBE装置用于生产异辛烷或ETBE,及汽油调和在线优化控制等方案,能够分阶段达到国Ⅵ_A/Ⅵ_B阶段标准汽油出厂要求。上述方案虽然较繁琐,但从"提质"和"管控"两方面入手,符合国内炼化行业"精细化"和"减油增化"要求,对国内炼化企业制定国Ⅵ汽油质量升级方案具有借鉴意义。     

FCC汽油生产国Ⅵ汽油工艺路线的工业应用

针对常规催化裂化+汽油加氢+醚化的汽油加工生产路线,通过对工艺流程、原料性质以及产品性质等工业应用数据的分析,重点结合了硫含量、烯烃、辛烷值、氧含量和蒸汽压等指标阐述该加工路线的特点,分析表明:在催化裂化汽油占汽油池比例低于65%的前提下,该加工流程能够生产符合国Ⅵ标准的汽油。催化裂化稳定汽油经过汽油精制、重汽油加氢及轻汽油醚化处理后,汽油总硫质量分数9.8μg/g,烯烃体积分数27.5%,氧体积分数2.02%,辛烷值(RON)93.0,产品汽油辛烷值损失小于0.5单位,饱和蒸汽压57.9 k Pa,每年可将近60 kt甲醇反应变成汽油醚产品,与其他组分汽油调合后完全能够满足最新国Ⅵ汽油标准,且具有较高的经济效益。     

催化裂化汽油加氢改质技术GARDES-II的开发及应用

采用大孔氧化铝载体及Mo（W）杂化纳米晶活性金属前躯体新材料,应用氧化铝晶面调控技术、分子筛原位复合法及创新催化剂制备方法,完成了催化裂化汽油（简称催化汽油）加氢改质GARDES-II技术配套的3个主催化剂的升级换代。2017年8月在中国石油宁夏石化分公司1.2 Mt/a催化裂化汽油加氢装置上开展了新一代催化剂GDS-22,GDS-32,GDS-42的工业应用试验,结果表明：与第一代GARDES技术相比,GARDES-II技术及配套催化剂表现出了更强的超深度脱硫、降烯烃和保持辛烷值的综合能力。GARDES-II技术又相继在中国石油呼和浩特石化分公司（简称呼石化）等5家企业的汽油加氢装置实现工业应用,装置总处理能力达到6.5 Mt/a,其中呼石化混合汽油的硫质量分数降低至6.5～8.0 μg/g,博士试验通过,烯烃体积分数降幅为7.0～11.0百分点,汽油辛烷值损失1.1～1.3,出装置汽油通过全厂调合满足国Ⅵ（A）清洁汽油标准。     

基于油品性质的汽油调和辛烷值模型的选取

 汽油调和组分对成品汽油辛烷值的影响效应十分复杂，与加工原油及参与调和的组分种类等密切相关，无法用统一的数学模型来描述。采用回归分析方法，对国内某炼油厂大量汽油调和试验进行了深入研究，得到各种汽油调和组分在参与不同标号的汽油调和时对辛烷值的影响效应，同时，结合对国内外常用辛烷值调和模型结构的分析，选取了适合于该炼油厂采用的汽油调和辛烷值模型。     

基于汽油分子组成的辛烷值模型开发

建立了一种基于Ghosh RON模型的改进了分子组成的预测汽油辛烷值的模型,能够通过调合组分分子组成和调合比例预测调合汽油产品的研究法辛烷值.该改进模型以汽油馏分的488种烃分子及含氧化合物为基础,并综合考虑了总芳烃与总烷烃、总烯烃、总环烷烃、含氧化合物4类组分之间的相互作用对辛烷值的影响.采用改进模型对直馏石脑油、重...     

基于严格约束的汽油调合双调合头协调优化方法

针对即将推行的国Ⅵ车用汽油标准被控属性更多、更严、调合效率要求更高等特点,开发了一种可同时调合多种牌号汽油的双调合头调合工艺和协调优化算法。建立了汽油辛烷值、蒸气压、密度、馏程和含量属性等软测量模型,并对辛烷值模型计算过程和馏程模型进行了改进,实现调合过程中对汽油12个质量指标的精准测控。考虑实际累积调合过程,将双调合头调合工艺过程中储罐汽油属性合格转化成调合头属性区间合格,利用调合头处优化的属性补偿已调合体积和罐底油的属性偏差。同时,应用一种合理高效的协调优化算法协调公用组分油的上限,解决了双调合头调合工艺中争抢公用组分油流量的问题。仿真结果表明,设计的双调合头累积调合优化技术能很好地满足双调合头汽油调合需求,为面向国Ⅵ标准下汽油调合工艺升级提供技术支持。     

满足国Ⅵ标准的FCC汽油改质技术研究

介绍了3种基于汽油分子组成的催化裂化(FCC)汽油改质技术,以烯烃定向转化为基础,在降低FCC汽油烯烃含量的同时,最大限度减少辛烷值损失,使产品满足国Ⅵ汽油质量标准。其中,骨架异构技术以全馏分FCC汽油为原料,强化催化剂的异构化性能。中试结果表明,加氢条件下,在硫和烯烃含量达标的同时,RON损失仅0.7单位;异构-醚化组合技术以C_5烯烃为原料,经异构化过程将其中的直链烯烃转化为叔碳烯烃,再与甲醇醚化生成甲基叔戊基醚(TAME),相比于正构烯烃,RON可提高21.1单位;芳构化技术将正构烯烃定向转化为辛烷值很高的芳烃产品,同时实现降低烯烃含量和提高辛烷值的目标。     

Penex-DIH低温异构化原料精制及装置运行

异构化汽油不含烯烃和芳烃,是非常理想的汽油调合组分。UOP公司的Penex-DIH（异构化反应-脱异己烷塔）工艺可以将辛烷值较低的正构烷烃转化为辛烷值较高的异构烷烃,生产研究法辛烷值（RON）不低于85的清洁汽油调合组分。Penex-DIH异构化装置的核心是Ⅰ-82低温型催化剂,为避免Ⅰ-82催化剂在运转过程中受水、氮、氧等杂质的影响而永久失活,增设了异构化原料的精制单元,原料精制处理后杂质指标可以满足Penex-DIH异构化反应器进料指标要求,保证了Ⅰ-82催化剂的异构化性能稳定和装置的长期运行。     

Penex-DIH低温异构化原料精制及装置运行

异构化汽油不含烯烃和芳烃，是非常理想的汽油调合组分。UOP公司的Penex-DIH（异构化反应-脱异己烷塔）工艺可以将辛烷值较低的正构烷烃转化为辛烷值较高的异构烷烃，生产研究法辛烷值（RON）不低于85的清洁汽油调合组分。Penex-DIH异构化装置的核心是Ⅰ-82低温型催化剂，为避免Ⅰ-82催化剂在运转过程中受水、氮、氧等杂质的影响而永久失活，增设了异构化原料的精制单元，原料精制处理后杂质指标可以满足Penex-DIH异构化反应器进料指标要求，保证了Ⅰ-82催化剂的异构化性能稳定和装置的长期运行。     

在线调合系统的项目实施

为了保证汽油调合辛烷值的准确性,在减少辛烷值浪费的同时避免因辛烷值低于标准值而造成质量事故.笔者参考国内外汽油在线优化调合的各种技术方案,设计出适合中国国情的汽油在线优化调合控制系统.该系统在中石化天津炼油厂和洛阳炼油厂的实际应用中很好地解决了调合过程的辛烷值控制及优化问题,取得了较好的经济效益.