國VI標準汽油調合方案的研究與應用

王峰　閆宗磊

摘 要：隨著國民經濟持續高速增長以及國家對環保要求的提高，國家對煉油企業油品的質量要求也越來越高，作為中石油旗下離北京最近的煉廠，華北石化公司履行央企相應的社會責任。依據已公布《京津冀及周邊地區2017年大氣污染防治工作方案》中明確了“2+26”城市的大氣污染治理任務，公司需要實行汽柴油產品質量升級任務，從2017年初開始對國VI標準汽油調合方案進行技術攻關。

華北石化公司現有調合系統使用的是美國霍尼韋爾公司的技術，對汽油各組分在油品運行部東罐區進行汽油成品調合。在2012年和2016年分別對汽油調合系統進行了升級改造及調合工藝配方的調整，具備了生產國五汽油和部分京VI標準汽油的能力。此次油品升級改造是在國五汽油標準基礎上調整了烯烴、芳烴、餾程、苯等指標。

1 技術方案研究與應用

1.1技術方案的研究目標與研究內容

首先，我們針對現行國Ⅴ汽油標準與即將推行的國VI汽油標準進行對比研究，通過研究發現，新標準烯烴降至18%，芳烴降至35%、餾程的50%蒸發溫度降至110℃、苯指標降至0.8%，目前華北石化公司現有汽油調合池組分最主要的烯烴來源為催化汽油，烯烴含量達到35-40%，催化汽油直接經過s-zorb裝置汽油加氫脫硫后烯烴含量會有所下降，大約下降6-9%左右，但是經過s-zorb裝置后的催化汽油辛烷值也會有所降低，大概會降低1.5-2.5個辛烷值；芳烴最大來源為重整汽油，其芳烴含量達到90%以上。經過對華北石化公司汽油調合各組分性質的研究可以計算出整個汽油池中辛烷值及烯烴、芳烴等含量。

研究數據得出華北石化公司汽油池中烯烴含量已經達到17.5%，接近國VI汽油上限標準；另外公司每年還要生產約30%的京VI汽油，其烯烴含量指標為<15%，這一因素又使汽油調合的組分池中剩余烯烴含量達到18.8%，因此可以得出以下結論，制約國VI標準汽油調合的因素主要為烯烴含量。

1.2技術方案的研究制定過程

從新出臺的國VI汽油標準可以看出，新標準對烯烴和芳烴含量都作出了嚴格的限制，因此就限制了催化汽油和重整重汽油的加入量，而烷基化油則是一種理想的汽油調合組分，其具有低烯烴、低芳烴、高辛烷值、蒸氣壓適中等特點。

數據顯示烷基化油完全滿足了國VI汽油標準的全部要求，因此引入烷基化油進行調合可以通過稀釋作用降低汽油中的烯烴、芳烴、苯以及硫含量，而且有利于汽油餾程尤其是50%蒸發溫度的指標。

在確定引入烷基化油作為調和組分后，經計算大約加入5%的烷基化油后，可實現全部國VI標準汽油的生產需求，在進行全國VI標準汽油實驗室配比調合分析后的數據，也證實了全國VI汽油調合方案的可行性，且實際組織全國VI汽油調合方案時預留部分指標富余量，確保高質量的國VI汽油滿足向市場的穩定供應。

1.3技術方案的生產實施過程

在具體實施生產國VI標準汽油的過程中，對裝置的物料平衡作出部分調整，使產出的汽油各組分向著更有利于降低烯烴的方向發展。

（1）二催化裝置降低汽油干點控制指標，優化汽油流程，提高催化汽油進重整比例（控制在20噸/小時），這樣以來可以降低汽油池的總烯烴，為國VI汽油調合提供保障。

（2）S Zorb裝置優化操作，通過調整反應溫度和氫油比等調整措施有效的降低產品的烯烴含量，從化驗結果來看，s-zorb裝置調整操作后可以使產品烯烴含量較原來降低30%左右，但是這一操作會提高產品辛烷值損失，因此在實際生產中需要對各項指標進行平衡。

另外在具體實施烷基化進入調合系統過程中，對現有流程進行了改造，外購的烷基化油通過苯乙烯裝車場的MTBE裝車線卸車進綜合罐區，并在綜合罐區新建烷基化油的工藝調合流程，包括調合入泵線、調合泵、調合泵至東罐區在線調合系統的工藝管線等，并利舊老罐區G302進行存儲，最大限度的降低了投資，本次改造總投資為15萬元。

1.4技術方案的應用情況

國VI汽油調合方案自2017年七月份投入運用以來，完全滿足了公司全國VI汽油標準，部分京VI汽油標準的目標，截止2017年底生產各牌號國VI汽油66.7萬噸，所生產產品不僅全部合格而且指標留有合理的富裕量，確保高質量的國VI汽油滿足向全國市場的穩定供應，有效的解決了公司產品銷路問題，為公司四年上臺階，五年創輝煌打下堅實基礎。

2 技術創新點

國VI汽油調合方案僅對罐區流程進行了有限的改造后即可實施，在生產國VI標準汽油過程中沒有增加任何成本，且對原有的調和工藝沒有改動，技術易于操作工掌握，保證了生產的平穩運行。本次國VI汽油調合方案在公司的應用使華北石化公司提前了3個月完成國VI標準油品質量升級的目標，且極大地提高了公司產品品質，解決了因國家油品質量升級而帶來的政策問題，公司因此也成為中石油首家向北京供應油品的生產單位，確保了公司在全國的市場份額。

3 經濟效益、社會效益

國VI標準汽油生產方案實施后，實現了華北石化公司汽油全部達到國VI標準，與同期相比減少生產國Ⅳ標準汽油50.6萬噸。按同期國Ⅳ標準汽油與國VI標準汽油的銷售差價180元計算，可為公司創造高額的收入回報。

年增收效益 50.6萬×180元 =9108萬元

扣除材料費和施工費15萬元，仍然可以實現增加營業收入9093萬元，具有很好的經濟效益。

華北石化公司汽油全部達到國VI標準不僅經濟效益巨大，同時還帶了了巨大的社會效益，使用國VI標準油品后，汽油車顆粒物排放降幅可達10%，非甲烷有機氣體和氮氧化物總體上能下降8%至12%，極大的改善了大氣環境質量，也將為建設“美麗中國”做出更大貢獻。

4 存在問題及改進措施

現階段調和用烷基化油需外購，再運輸過程中因存在天氣等外在因素影響，因此來油量難以保持穩定，在調合過程中需針對庫存進行預判，避免因庫存不足帶來的調合困難；在將來千萬噸配套項目中公司規劃建設了烷基化裝置，將解決這一問題。