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【资讯】国家柴油质量升级

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    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2015-3-20 13:40:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    本帖最后由 流年未逝已成殇 于 2015-3-20 13:41 编辑

    【资讯】国家柴油质量升级

    文|吴大亮 中国石油云南石化公司
    国家柴油质量升级进度,2017年柴油质量要达到国V的标准要求,某公司从柴油生产现状出发,根据柴油产品质量升级面临的问题,结合市场需求,以国Ⅳ、国V柴油标准为目标,对产品结构进行了优化。制定柴油质量升级技术方案,对现有PSA(变压吸附法)装置进行扩能改造和利用半再生重整装置对催化中汽油预加氢,增加连续重整装置原料,提高氢气产量,新建一套100×104t/a柴油加氢装置,提高直馏柴油和催化柴油加氢能力,同时,解决了系统优化和公用工程配套问题。柴油质量升级规划方案实施后可以达到生产国V柴油的能力。
    国家柴油质量升级进度,2017年柴油质量要达到国V的标准要求。目前,某公司生产柴油标准为国Ⅲ车用柴油,直馏柴油比例大,硫含量高,与国Ⅳ及国V标准要求相比差距较大。氢气资源不足是制约降低硫含量的主要问题,为此制定了柴油质量升级技术方案。

    1 柴油产品质量现状
    1.1柴油质量现状
    目前,公司柴油生产装置主要包括350×104t/a常减压装置、60×104t/a二催化装置、120×104t/a三催化装置、45 X 104t/a柴油加氢精制装置、80X104t,a中压加氢装置等;主要调和组分包括常一线、常二线、加氢裂化柴油、加氢精制柴油,柴油质量见表l。公司柴油产品满足GB 19147--2009《车用柴油》国Ⅲ标准,对比国Ⅳ及国V柴油质量标准仍存在差距。国Ⅳ及国V柴油标准见表2。

    1.2柴油质量升级存在的问题
    柴油升级主要问题是硫含量高,由于现柴油产品中未加氢处理的直馏柴油占比约60%,直馏柴油加氢能力不足,硫含量443mg/kg,距离国Ⅳ及国V标准要求差距大。直馏柴油和催化柴油进一步加氢,没有氢气资源。

    2 目标及技术要点
    在高寒地区,冬季低凝柴油需求量大。柴油产品质量升级的同时更要结合市场需求,提升产品的附加值。
    2.1质量升级目标
    柴油升级的目标是:柴油质量2017年达到国V的标准要求,升级方案遵循“产品结构优化、技术指标先进、经济效益先进、节能低碳环保”的原则。
    2.2柴油质量升级技术要点
    2.2.1 直馏柴油全部加氢精制
    为确保柴油产品满足总硫≤10mg/kg国V车用柴油指标要求,超过70%的直馏柴油需要经过加氢精制处理,装置加工规模需要达到100 X 104t/a,计划采用连续液相床加氢工艺,产品质量指标达到总硫含量≤10mg/kg国V车用柴油调和组分的要求。
    2.2.2低成本解决氢气平衡问题
    公司主要产氢装置为60×104t/a连续重整装置、10 000m3/h催化裂化干气PSA(变压吸附法)装置、4×104t/a甲乙酮装置;主要耗氢装置包括80 X 104t/a中压加氢、45×104t/a柴油加氢/临氢降凝装置、在建90×104t/a汽油精制装置。氢气平衡现状见表3。
    测算汽油达到国V、柴油达到国V质量标准时公司氢气缺口5500t,低成本解决氢气平衡问题,保持公司的竞争力和赢利能力,是公司规划发展最重要的问题之一。对比新建20000m3/h标准天然气(炼油厂气)裂变制氢方案,建议采取“扩建10 000m3/h炼油厂气PSA装置”、“催化中汽油进重整”两种途径解决氢气平衡问题。
    2.2.3保持优化的产品结构
    公司现汽油产品高标号汽油比例100%,柴油产品中低凝柴油比例约30%,高效产品比例达42%。柴油产品质量升级后适应市场需求,产品结构仍需进一步优化,在加工成本提高的同时,确保获取更高的经营效益。
    2.2.4 解决系统优化和公用工程配套问题
    公司新建装置系统依托条件较好,水、电、汽、风、氮等公用工程设施基本可依托现有。主要工作量:一是,配套建设柴油加氢装置外围建设部分,以满足新建装置物料输转和公用工程供给;二是,对现有胺液再生系统进行增容改造,以满足汽柴油升级装置循环氢、含硫气体脱硫的胺液增量需求;三是,按照新规范要求对低压泄放系统进行升级。

    3 规划方案
    3.1 100×104t/a柴油加氢装置建设
    拟采用连续液相床加氢技术,催化剂均选用国内催化剂。装置设计规模为100×104t/a,开工时间为8 400h/a,操作弹性为60%~120%,主要由反应部分(含氢气压缩机和循环氢压缩机)、分馏部分、公用工程3部分组成。加氢装置产品满足总硫含量≤10mg/kg的国V车用柴油调和组分要求。装置设计原料油性质见表4,装置液体产品初估性质见表5。


    3.2 PSA装置改造
    公司PSA装置由变压吸附提氢、解吸气缓冲系统及产品脱氧精制系统组成,2001年7月竣工。装置的建没规模为处理催化裂化干气10 000m3/h,装置原料为加氢低分气、二催化干气、三催化干气、重整干气的混合气,主要生产氢气,副产解吸气。随着原料气处理量需求的增加,原有动力设备已经不能满足需求,因此,需要对该项目进行改造。经核算改造后原料气处理量15 000m3/h,可产氢气3635m3/h,同时,有11 365m3/h的副产解吸气经压缩后回到瓦斯管网去。根据公司新建项目投产后的最新原料气条件,只需对原有的PSA装置更换动力设备,进行维护改造,装填吸附剂即可满足生产需求。PSA装置改造后提高了装置的处理量4000x104m3/a,可产氢气3635m3/h,同时,提高了环境效益,项目在经济上可行。
    3.3催化中汽油加氢处理
    目前,公司重整装置负荷率约为70%,进一步拓展重整原料来源,低成本弥补氢气缺口,同时,增产高标号汽油产品是保持竞争力的需求。
    项目利用旧半再生重整装置预加氢装置的平面和主要设备,原料为汽油加氢装置抽出的中汽油,可生产符合重整装置进料质量要求的原料16.5 X104t/a,提高氢气产量0.45 X 104t/a。
    3.4胺液系统扩容改造
    公司柴油加氢装置投产后,精制干气、液态烃产量将增加约3 000t/a,硫磺产量在现有基础上增加600t,测算含硫气体精制、硫磺尾气胺洗需增加胺液循环量约15t/h。测算现有脱硫精制装置胺液塔、硫磺尾气胺液洗涤塔均能满足增量需求,不需改造;但是,胺液再生系统已经处于负荷上限,需要根据现有两套系统情况,进行增容改造。

    4 实施效果
    规划方案实施后,实现了氢气平衡,柴油调和池硫含量<lOmg/kg,达到了预期规划目标。柴油组分调和情况见表6,氢气平衡情况见表7。


    结论:
    一是,采取“扩建10 000m3/h炼油厂气PSA装置”、“催化中汽油进重整”两项技术改造措施,低成本解决氢气资源不足问题。
    二是,新建100 X 104t/a柴油加氢装置,直馏柴油和催化柴油加氢的硫含量达到降低目标。
    三是,胺液再生系统扩容改造后,提高了干气、液态烃的脱硫处理能力,达到环保指标要求。
    四是,在现有的土地平面不变情况下,规划方案实施后,生产柴油质量达到国V柴油的能力。
    五是,柴油质量升级的同时公司产品结构进一步得到优化,高标号汽油比例100%,低凝柴油比例约为30%。
    文章来源:石油公众号【石油Link】(ipetrolink)
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