國六標準來了,煉油商您準備好了嗎???
前言
隨著近期,國家環(huán)保部辦公廳的一個“輕型汽車污染物排放限值及測量辦法(中國第六階段)”的征求意見稿的見網,中國國內成品油質量升級的步伐加快。
國家能源局23日對外發(fā)布第六階段車用汽油和車用柴油兩項國家強制性標準的征求意見稿。征求意見稿編制說明顯示,標準中提出的國VI階段車用汽柴油在主要技術指標上已經達到了歐洲現(xiàn)階段車用汽柴油的質量要求,在個別技術要求上已經優(yōu)于現(xiàn)行的歐盟標準。
圖一 環(huán)境保護部公函
圖二 國家能源局通知
2017年1月1日開始,全國實行國五排放標準,所有汽車都要符合國五排放標準;而媒體推測,國家預計于2019年1月1日起,全國實行國六排放標準。也就是說,國內所有的煉油商在明年完成國五成品油改造之后,只有兩年時間謀劃煉廠裝置升級改造事宜。那么,國六標準和國五標準的區(qū)別有哪些呢?煉廠需要主要哪些問題呢?
國六標準概況
1、汽油
圖三 國六汽油征求標準
圖四 國六汽油征求標準二
圖五 國五汽油標準
根據(jù)上述兩幅圖可知,國五、國六汽油標準都不可以加入MMT等等添加劑。但兩者最大的區(qū)別還有:
苯含量,國五為不大于1%(體積分數(shù));國六降至不大于0.8%(體積分數(shù)),這意味著企業(yè)的苯需要尋找下游的出路。按照國內1.21億噸的汽油產量來看(2015年數(shù)據(jù)),那么一年至少減少苯消費24萬噸,一個月有可能減少苯消費2萬噸/月;
芳烴含量,國五為不大于40%(體積分數(shù));國六降至不大于35%(體積分數(shù)),這意味著企業(yè)的苯、甲苯、二甲苯等等芳烴調入量需要尋找下游的出路。按照國內1.21億噸的汽油產量來看(2015年數(shù)據(jù)),那么一年至少減少芳烴消費600萬噸,一個月有可能減少芳烴消費50萬噸/月;
烯烴含量,國五為不大于24%(體積分數(shù));國六降至不大于18%(體積分數(shù)),這意味著企業(yè)的汽油烯烴含量需要進一步的降低,尤其是一些催化裂化汽油為主的煉油商,其烯烴含量多數(shù)高于27%(體積分數(shù)),有些沒有使用MIP技術的,烯烴含量甚至達到40%(體積分數(shù))。烯烴含量的限制,對于煉油商來說不是一個好事情,而且在B稿中,甚至要降至不大于15%(體積分數(shù));
降低了車用汽油(Ⅵ)(包括ⅥA階段和ⅥB階段)的T50限值,由原來的不大于120℃了修訂為不大于110℃;這個煉廠基本能夠達到要求。
圖六 國五汽油標準與歐盟標準對比
就國五標準而言,國內汽油的主要指標已經達到了歐盟國家2012年制定的標準,但也要看到其中的烯烴含量、芳烴含量還是大于歐盟標準。因此,國六成品油標準咨詢稿也是主要對烯烴含量、芳烴含量這兩個重要指標進行修改,修改后的國六成品油標準,已達到歐盟2012年制定的汽油技術標準。
2、柴油
圖七 國六柴油征求標準
圖八 國五柴油標準
根據(jù)上述兩幅圖可知,國五、國六柴油對于添加劑的加入也有很大的限制。但兩者最大的區(qū)別還有:
1) 將車用柴油中的多環(huán)芳烴質量分數(shù)由原來的不大于11%,降低為不大于7%;這對于催化裂化柴油為主的煉油商來說,是壓力山大啊、
2) 車用柴油(Ⅵ)的密度依據(jù)牌號修訂為820 kg/m3~845 kg/m3、800 kg/m3~840 kg/m3。密度要求的提高,對于催化裂化柴油如何消化也是一大難題。
圖九 國五柴油標準與歐盟標準對比
我國國五柴油與歐盟標準基本實現(xiàn)一致,但是主要添加劑沒有限制,而且多環(huán)芳烴含量相對過高,也是我國國五柴油標準制定中存在的問題。針對該問題,國六標準全面向歐盟看齊,將多環(huán)芳烴指標降低。
脂肪酸甲脂的另一個學名就是“生物柴油”!因為柴油相對簡單,主要是多環(huán)芳烴的限制,只要煉廠有加氫裂化裝置或者高壓的柴油改質裝置,都能得到將柴油處理達標,下面我們主要說說國六汽油標準。
國內煉油商的調和池
表1 汽油調和組分性質
上表為煉廠的主要調和組分,其中辛烷值最高的幾個調和組分有,MTBE、催化裂化汽油、重整生成油、二甲苯等等。
1、 MTBE
雖然MTBE辛烷值高,但是調入量受到限制,最高不能超過煉廠汽油池的10%左右。因此,該組分不能作為汽油池的主要調和組分,只能當個補充。
2、催化裂化汽油
圖十 催化汽油性質
圖十一 MIP催化汽油性質
圖十二 催化汽油組分分布
按照上述幾組數(shù)據(jù)來看,常規(guī)的催化裂化裝置生產的汽油主要特點有:
1)辛烷值高,只需要簡單處理,就可以達到93號國四汽油標準;
2)烯烴、芳烴含量高,兩者都是高辛烷值組分;
3)烯烴含量隨著汽油餾出溫度的增加而減少;而芳烴含量隨著汽油餾出溫度的增加而增加。兩者要取一個平衡點才可以;
4)催化裂化汽油的干點較高,對于整個汽油池來說是負貢獻的,這個也要考慮;
5)下一步如何處理催化裂化汽油將是煉油商需要面對的一個問題。
3、重整汽油
圖十三 重整汽油性質
重整汽油主要的特點有:
1)雖然辛烷值較高,但是,由于國六汽油芳烴含量的限制,芳烴含量高的重整汽油調入量也不能很多,最多只能達到汽油池的20--40%;
2)重整汽油的蒸汽壓相對較低,是理想的調油組分;
4、二甲苯
二甲苯主要的性質已經有了,其特點就是辛烷值高、芳烴含量高。
5、煉廠主要的調和配方
圖十四 汽油調和配方
一般而言,催化裂化汽油,只要適當?shù)恼{入一些烷基化汽油或者MTBE組分,就能達到93號國四汽油標準,而且催化裂化汽油在中國的產量較大,也是最基本的調和組分。根據(jù)不同需要,加入烷基化油、重整汽油或者MTBE等等。
表2 千萬噸煉廠汽油調和池 %
沿海三桶油的汽油調和池也是不盡相同。中石化煉廠,催化裂化汽油的比重較大達到40-60%左右,而重整汽油只有30-40%左右,但是,中石化的多數(shù)催化裂化裝置都是MIP-CCP技術居多,其烯烴含量相對較低,實行國六標準后對其影響不大;
中石油的煉廠催化裂化汽油比重只有30%左右,重整汽油達到50%左右,其它高辛烷值的石腦油組分30%左右,因此,中石油可能需要外購大量的高辛烷值調油組分或者需要將一些低辛烷值的石腦油經過異構化后,再進入汽油調和池;
圖十五 92號汽油調和配方
中海油惠州煉廠的汽油調和池中,催化裂化汽油的比重也有50%左右,但是其高辛烷值的烷基化油比重有15%左右,重整汽油的比重只有15%左右。中海油的汽油池特點是高辛烷值并且低烯烴、低芳烴的烷基化油比重相對較高,國六汽油升級之后,對其影響相對較小。
地煉汽油調和池
圖十六 地方煉廠加工流程
根據(jù)上圖可知,一個地方煉廠,其主要的汽油就是催化裂化汽油,可能會有些石腦油進行調和,但是由于沒有連續(xù)重整裝置,地方煉油廠的汽油池較為單一,只能購買社會上的調油組分進行調和。按照地煉而言,最經濟的調和方案就是催化裂化汽油+少量烷基化油和MTBE組分,因此,山東的調油組分價格可以側面反映這個社會的汽油需求情況如何,從汽油需求可以得到整個社會的經濟走勢如何。
上述地煉的汽油池要符合國六汽油標準,難點之一就是硫含量,其次是催化裂化汽油的烯烴含量。因此,地煉在近期上馬大量蠟油加氫、烷基化油或者石腦油異構化裝置就很容易理解了。
國六油品對煉油商的影響
綜合上述來說,國六油品新標準,對于煉油商的影響也是兩級分化比較嚴重的。
對于一些小煉油商或者地方煉廠:
1)需要新建蠟油加氫裝置、烷基化或者石腦油異構化裝置,以降低催化裂化汽油硫含量以及彌補汽油池辛烷值的不足;
2)催化裂化汽油的烯烴含量較高,行業(yè)的催化裂化裝置改造或者相關助劑的市場將會很景氣;
3)一些地煉甚至新建連續(xù)重整裝置,將低辛烷值的石腦油轉化為高辛烷值的重整汽油和高附加值的芳烴產品。
對于三桶油煉廠:
1)沿海的三桶油煉廠基本能夠略作調整就能達到國六標準;
2)高辛烷值組分烷基化油將成為今后三桶油的理想調油組分,有可能它們會新上很多烷基化裝置,社會調油商的好日子有可能到頭了;
3)內陸煉廠需要新建大量的蠟油加氫裝置和連續(xù)重整裝置,才能使汽油池達到國六標準;
4)今后異丁烯組分的市場將越來越激烈,可供社會銷售的異丁烯組分預計會越來越少;
5)由于芳烴的限制,大量的芳烴會傾銷至市場,芳烴市場將由緊缺變?yōu)檫^剩;
6)預計國內MTBE裝置很多會改造為烷基化或者異構化裝置。
流程模擬
某千萬噸煉廠,目前汽油調和池負荷產品質量標準,汽油池全組分都可以達到國五標準。但如果按照國六征求意見稿的標準利用軟件進行模擬調和,大量的重整汽油需要再次分配調和或者外賣。按照初步測算,每個月至少有1-2萬噸的芳烴組分需要進行再次調和或者外賣。
圖十七 國五汽油調和池
圖十八 國六汽油調和池
小結
2019年就是一個魔咒,使各大煉油商絞盡腦汁升級煉廠裝置。今后市場面臨兩級分化。
1)催化裂化裝置今后的技術改造將是一個重點;
2)烷基化裝置將會改變市場的C4供需關系;
3)2019年芳烴市場將由緊缺轉為過剩,煉廠會將其外賣或者外購汽油調和組分進行再次調和。
參考文獻
1、http://wenku.baidu.com/link?url=5nG2gRINz612tRvF_0VijVR9frrwRA4Vx_Fpo36BAhVPiqpBNXMDd-28cfVwYOfEFw3ph46-MzJDxjhtapHRF5_3m-YNBChbAUg1j4TBYT
2、
http://wenku.baidu.com/view/c665cf2fe2bd960590c67789.html?from=search
3、開好烷基化裝置,促進汽油質量升級
4、我國汽油質量升級的路徑
5、提高車用汽油質量方法的分析探討
6、呼和浩特石化公司汽油質量升級可行性研究
7、惠州煉化分公司汽油質量升級
8、淺析汽油中部分抗爆添加劑和組分的影響及監(jiān)控
9、油品調和技術
10、地方煉廠加工原料的優(yōu)化