Порядок и логика улучшения качества бензина в нашей стране

Thread Content

Порядок и логика повышения качества бензина в нашей стране. Порядок и логика повышения качества бензина в нашей стране. Французская компания Axens является лидером в области технологий десульфуризации бензина с использованием катализаторов. На сегодняшний день технология селективной гидродесульфуризации бензина, разработанная этой компанией (Prime-G+), используется в промышленности по всему миру более чем в 230 установках; из них 32 находятся в Китае. Компании такие как CDTECH, AXENS и UOP являются ведущими мировыми поставщиками подобных технологий. Технология компании CDTECH включает в себя такие запатентованные процессные методы, как каталитический дистилляционный гидрогенизация, каталитический дистилляционный этерификация и изомеризация альфа-олефинов; она отличается высокой технологичностью, имеет наибольшую долю на рынке. Более 100 промышленных установок уже используют эту технологию. 　　Порядок и логика повышения качества бензина в нашей стране. Начиная с периода около 2000 года, происходит постепенное повышение качества бензина в Китае. С тех пор прошло уже более десяти лет. Ужесточающиеся стандарты качества бензина, а также особенности состава бензина в Китае значительно способствовали развитию технологий улучшения качества бензина и его промышленному использованию. До полного введения стандарта бензина Гоу V в 2017 году целесообразно ознакомиться с технологическими достижениями и рыночными факторами, связанными с повышением качества бензина в прошлом. Исходя из анализа внутренних закономерностей различных показателей качества бензина, а также учитывая процессы переработки, используемые на нефтеперерабатывающих заводах, можно определить порядок технологических мер по повышению качества бензина. Это может стать важной технической задачей для нефтеперерабатывающих предприятий при подготовке к соответствию стандарту Гоу V или более строгим будущим стандартам.

В Китае основу состава бензина составляет каталитически обработанный бензин. Основными задачами при повышении качества бензина до уровня стандартов Гоу IV и Гоу V являются десульфуризация каталитически обработанного бензина, снижение содержания алкенов и повышение октанового числа бензина. На китайских нефтеперерабатывающих заводах долгое время использовалась низкосерная тяжелая нефть; вторичная переработка осуществлялась преимущественно путем каталитического крекинга. В результате состав бензина на китайских заводах сильно отличается от состава бензина на заводах в США и Европе. В резервуарах с бензином на американских нефтеперерабатывающих заводах каталитический бензин, нефть, полученная в результате ректификации, а также другие компоненты, такие как алкилированный и изомеризированный бензин, составляют по одной трети от общего объема. В резервуарах с бензином европейских нефтеперерабатывающих заводов доля нефти, полученной в результате ректификации, составляет около 50%, доля каталитически полученного бензина — примерно 30%, а другие компоненты, получаемые путем алкилирования и изомеризации, составляют около 20%. В резервуарах с бензином на нефтеперерабатывающих заводах нашей страны каталитический бензин составляет 73%, в то время как такие компоненты с высоким октановым числом, как бензин, получаемый в результате риформинга, и алкилированный бензин, в сумме составляют менее 20%. Поскольку большая часть серы и алкиенов в баках с бензином поступает из каталитического бензина, а октановое число каталитического бензина составляет 89–91, что является довольно низким показателем, на отечественных нефтеперерабатывающих заводах возникают значительные трудности с десульфуризацией каталитического бензина и снижением содержания алкиенов. Это затрудняет производство бензина высокого октанового числа. Благодаря значительной реконструкции структуры установок по переработке нефти можно сделать состав бензина в нашей стране сопоставимым с американским или европейским. Это позволит решить проблемы, связанные с содержанием алкенов и октанового числа в бензине. Однако проблема десульфуризации остается. Увеличение доли нефти, полученной в результате риформинга, также может привести к превышению допустимого уровня содержания бензола в бензине ； В то же время не только требуется значительное финансирование для строительства и модернизации оборудования, но и стабильное поставки дорогой легкой нефти на длительный срок также нереалистичны, что неизбежно повлияет на рентабельность предприятия. В долгосрочной перспективе, по мере усиления тенденции к увеличению веса сырой нефти, каталитический кристаллизационный процесс, как эффективная технология глубокой каталитической переработки тяжелой нефти и фракций с высоким содержанием смол, будет и дальше занимать ключевое место в процессе вторичной переработки. 　　Учитывая все вышеизложенное, в ближайшем будущем структура состава бензина в нашей стране, при которой доминирует каталитический бензин, не претерпит существенных изменений. Десульфуризация каталитического бензина, снижение содержания алкенов и повышение октанового числа бензина остаются основными задачами, с которыми придется сталкиваться в процессе улучшения качества бензина в нашей стране в настоящее время и в будущем. 　　Во-вторых, более десяти лет промышленная практика во всем мире показывает, что селективное гидродесульфурирование бензина с использованием катализаторов является основной технологией для десульфурирования бензина как в странах мира, так и в нашей стране. Французская компания Axens является лидером в области технологий десульфурирования бензина с использованием катализаторов. На сегодняшний день технология селективного гидродесульфурирования бензина, разработанная этой компанией (Prime-G+), используется более чем в 230 установках по всему миру; из них 32 находятся в Китае. У этой технологии очень низкий уровень гидрогенизации олефинов, поэтому происходит минимальная потеря октанового числа ； Не происходит реакций насыщения и разложения ароматических углеводородов; выход жидкости составляет почти 100% ； Стабильная работа в длительных циклах, согласуется с периодами технического обслуживания установок каталитического крекинга ； Уровень десульфуризации превышает 98%, что позволяет соблюдать требование к содержанию серы в бензине в размере 10 ppm. Среди отечественных нефтеперерабатывающих предприятий наибольшее количество установок с технологией Prime-G+ используется на предприятиях в провинции Шаньдун — 17 единиц. Некоторые крупные местные нефтеперерабатывающие заводы в провинции Шаньдун, у которых содержание серы в каталитическом бензине достигает тысяч ppm, с помощью этой технологии все же могут производить бензин, соответствующий стандарту ГОСТ, с выходом продукта свыше 99%, для поставки в регионы Пекина и Шанхая, что обеспечивает им хорошую экономическую выгоду. 　　Технология селективного гидродесульфурирования бензина с использованием катализаторов от ExxonMobil (Scanfining) и технология гидродесульфурирования бензина с применением комбинированного каталитического дистилляции от компании CDTECH (CD Hydro/CD HDS) занимают примерно одинаковые позиции на мировом рынке. Однако в плане текущей уровня промышленного применения они значительно уступают технологии французской компании AXENS. На внутреннем рынке, в процессе повышения качества бензина в соответствии со стандартом Гоу-III, многие нефтеперерабатывающие заводы используют технологию селективного гидродесульфурирования бензина с применением катализаторов, разработанную Институтом нефтехимии Фусуня (серия OCT). Синьхуа Шицзе приобрела у американской компании Phillips технологию адсорбционной десульфурации бензина S-Zorb в качестве основного средства для соответствия стандартам качества бензина класса Guo V. После того как соответствующие проектные и исследовательские подразделения в составе Синьхуа Шицзе изучили эту технологию и специальные адсорбенты, она в настоящее время активно внедряется в системе компании. Кроме того, технология селективного гидродесульфурирования бензина с использованием катализаторов, разработанная компанией Beijing Annejie Energy Technology и соответствующая стандарту Guo V, в настоящее время применяется более чем в 20 промышленных установках в Китае, принадлежащих частным компаниям. Среди этих установок есть и такие, мощность которых составляет миллионы тонн в год. По-видимому, это действительно значимый технологический ресурс, который нельзя игнорировать. 　　Исходя из истории развития технологий повышения качества каталитического бензина, путь решения проблемы снижения октанового числа в процессе гидротермической обработки каталитического бензина с помощью технологий гидродесульфуризации и восстановления октанового числа оказался невозможным. Octgain от ExxonMobile, ISAL от UOP, а также некоторые аналогичные технологии в Китае практически не имеют значительной доли рынка в мире. Технические специалисты французской компании AXENS на ежегодной конференции NPRA в 2003 году отметили, что при использовании технологии десульфуризации бензина необходимо соблюдать два основных требования: чтобы не происходило снижения выхода бензина ； Диапазон кипения не меняется. Технология гидродесульфуризации бензина с использованием катализаторов на основе молекулярных сит и восстановления его октанового числа из-за существенных ограничений, связанных с механизмом реакции, не может соответствовать вышеуказанным двум требованиям. Поэтому для решения проблемы снижения октанового числа каталитического бензина необходим анализ источников всех компонентов, входящих в состав бензина, а также взаимосвязей между различными устройствами, участвующими в его производстве. 　　III. Каталитическая эфирификация легкого бензина соответствует особенностям состава бензина в нашей стране; это зрелая и эффективная технология снижения содержания алкиленов в бензине и повышения его октанового числа. Однако у технологии каталитического крекинга, а также у технологий использования катализаторов для снижения содержания алкиленов есть ограничения в плане возможностей развития. Первоочередной задачей при переходе на безсвинцовый бензин является снижение содержания алкиленов в каталитически обработанном бензине. Благодаря использованию катализаторов для снижения содержания алкиленов и технологии каталитического крекинга, в настоящее время содержание алкиленов в каталитически обработанном бензине на большинстве отечественных нефтеперерабатывающих заводов составляет 30–40%. Это приводит к снижению выхода легких фракций, понижению октанового числа бензина и ухудшению характеристик дизельного топлива. Дальнейшее использование технологии каталитического крекинга и катализаторов для соблюдения стандартов бензина класса IV и V только усугубит эти проблемы. Сравнительный анализ основных технологий каталитического эфирирования легкого бензина на рынке показывает, что после каталитического эфирирования легкого бензина и его смешивания с каталитически обработанным тяжелым бензином получается каталитический бензин полного спектра. Уровень олефинов в таком бензине снижается примерно на 10 единиц, а октановое число повышается на 1 единицу. Кроме того, благодаря преобразованию примерно 4% метанола в компоненты бензина, а также снижению давления паров бензина после эфирирования, становится возможным добавление в бензин большего количества легких углеводородов с высоким октановым числом. Все это способствует дальнейшему повышению прибыльности предприятия. 　　Компании такие как CDTECH, AXENS и UOP являются ведущими мировыми поставщиками подобных технологий. Технология компании CDTECH включает в себя такие запатентованные процессные методы, как каталитический дистилляционный гидрогенизация, каталитический дистилляционный этерификация и изомеризация альфа-олефинов; она отличается высокой технологичностью, имеет наибольшую долю на рынке. Более 100 промышленных установок уже используют эту технологию. Компания CDTECH передала эту технологию нефтеперерабатывающим заводам CNPC в Нанчуне, Гэрму и Урумчи. 　　IV. Ключевым направлением является развитие технологии алкилирования; сбалансированное развитие технологий риформинга также имеет важное значение для повышения октанового числа бензина. Это необходимо для соответствия стандартам Гоу-В и более строгим будущим стандартам качества бензина. В процессе совершенствования качества бензина в соответствии со стандартами Гоу-В и более строгими требованиями возрастает проблема низкого октанового числа бензина. Низкое октановое число компонентов бензина влияет на способность двигателей к быстрому запуску и разгону. В будущем требования к эффективности и уровню выбросов от двигателей заставят стандарты топлива стремиться к более высокому октановому числу при одновременном снижении содержания углерода. Использование каталитического кракинга будет оставаться основным методом вторичной переработки топлива. Развитие технологии алкилирования является ключом к решению вышеупомянутых проблем. Основным компонентом алкилированного топлива являются изомеры алканов с высоким октановым числом и множественными цепями; в нем отсутствуют эфиры и ароматические углеводороды, содержание серы низкое, а давление пара — малое. Поэтому оно является идеальным компонентом для приготовления чистого бензина. Особенно в плане повышения октанового числа среднего сегмента каталитической бензиновой смеси, обеспечения разумного распределения октанового числа в составе бензина, а также соответствия будущим стандартам на низкоуглеродные топлива, алкилированный бензин играет незаменимую роль по сравнению с другими компонентами с высоким октановым числом. Благодаря использованию устройств каталитического кракинга для получения большего количества сжиженного газа можно производить больше алкилированных масел; в то же время увеличивается объем производства пропилена. Это способствует повышению октанового числа бензина и увеличению доли легких фракций в продукции, что в свою очередь повышает экономическую эффективность предприятия. Каталитический кракинг как основное средство вторичной переработки играет все более важную роль. Таким образом мы можем превратить вызовы в возможности, использовать сильные стороны и минимизировать слабые, тем самым прокладывая путь к повышению качества бензина, соответствующий китайским условиям и направленный на развитие в будущем. Установки каталитической регенерации не только производят компоненты для получения бензина с высоким октановым числом, но и обеспечивают химические предприятия сырьем в виде ароматических углеводородов. Кроме того, они являются важным источником водорода для нефтеперерабатывающих заводов. Учитывая нехватку легких сортов нефти на мировом рынке и внутри страны, а также ограничения, связанные с содержанием бензола в бензине, необходимо учитывать множество факторов и развивать технологию регенерации в соответствии с имеющимися возможностями. 　　Исходя из вышеизложенного анализа, для повышения октанового числа бензина можно рассмотреть возможность в течение 3–5 лет поэтапно и в зависимости от региона увеличить долю алкилированных масел и нефти, полученной в результате ректификации, в составе бензина с нынешних менее 20% до 30%, в то время как доля каталитически получаемого бензина должна снизиться примерно до 60%. Благодаря применению технологии эфирификации легкого бензина и корректировке состава бензиновых смесей можно постепенно снять ограничения, связанные с снижением содержания алкиленов в продуктах каталитического крахления. Это позволит максимально раскрыть потенциал установок каталитического крахления в плане повышения доли легких видов бензина и производства большого количества низкоуглеродных алкиленов. Также будет возможно полноценно использовать менее ценные ресурсы, такие как углеводороды четвертого ряда и метанол, что способствует увеличению доли бензина высокого качества. При тщательной организации работы и глубоких исследованиях можно достичь идеального состояния, при котором качество продукции повышается, а эффективность работы предприятия — растет.