許友好,徐 莉,王 新,徐剛林
(1.中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院,北京 100083;2.中國(guó)石化金陵分公司)
我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展極其迅速,汽車保有量大幅度增加,從而刺激了對(duì)車用汽油的需求,2005—2014年間,汽油消耗年增長(zhǎng)率為9%左右。車用燃料的消耗量與日俱增,導(dǎo)致汽車尾氣中污染物釋放到大氣中的量越來越大。為此,我國(guó)車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格,汽油升級(jí)步伐不斷加快,國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局于1993年制定了無鉛汽油標(biāo)準(zhǔn)(SH 0041—1993),1999年12月28日頒布了《車用無鉛汽油標(biāo)準(zhǔn)(GB 17930—1999)》,首次限制車用汽油烯烴體積分?jǐn)?shù)不大于35%。2006年12月6日頒布了《車用汽油標(biāo)準(zhǔn)(GB 17930—2006)》,2011年5月12日頒布了《車用汽油標(biāo)準(zhǔn)(GB 17930—2011)》,2013年12月18日頒布了《車用汽油標(biāo)準(zhǔn)(GB 17930—2013)》,于2018年全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)行國(guó)Ⅴ階段車用汽油標(biāo)準(zhǔn)。在短短20年內(nèi),車用汽油烯烴體積分?jǐn)?shù)降低到不大于25%,硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)指標(biāo)限值降為10 μgg。為進(jìn)一步化解機(jī)動(dòng)車污染、保護(hù)環(huán)境,我國(guó)國(guó)Ⅵ階段車用汽油標(biāo)準(zhǔn)于2016年12月23日頒布,并將于2019年1月1日實(shí)施。國(guó)Ⅵ階段車用汽油標(biāo)準(zhǔn)主要降低烯烴、芳烴等含量,進(jìn)一步降低氮氧化物和顆粒物的排放限值。我國(guó)車用汽油標(biāo)準(zhǔn)(GB 17930)主要指標(biāo)演變列于表1。
選取缺血性股骨頭壞死患者46例,時(shí)間為2015年2月—2017年2月,其均接受微創(chuàng)減壓植骨生物陶瓷棒植入治療,對(duì)其治療的結(jié)果進(jìn)行分析。46例缺血性股骨頭壞死患者中,男性患者36例,女性患者10例,其年齡為21~53歲,年齡均值為(41.25±5.28)歲,其病程為3~12個(gè)月,均值為(8.12±2.47)個(gè)月,其中4例為雙側(cè)骨折,42例為單側(cè)骨折;ⅡA期患者6例,ⅡB期患者28例,ⅡC期患者12例。本研究已被倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有缺血性股骨頭壞死患者均知情同意參與本研究。
表1 車用汽油標(biāo)準(zhǔn)(GB 17930)主要指標(biāo)
2017年,國(guó)家15部委聯(lián)合強(qiáng)制推出車用乙醇汽油標(biāo)準(zhǔn)(GB 18351—2017),在全國(guó)范圍內(nèi)車用汽油必須加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的乙醇,同時(shí)要求乙醇汽油中除乙醇外的其他含氧化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得超過0.5%,且不得人為添加。這意味著 MTBE和醚化輕汽油等將不能作為汽油高辛烷值調(diào)合組分使用。由于汽油中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的乙醇后,其RON提高2個(gè)單位左右,所以在乙醇汽油調(diào)合組分油中對(duì)辛烷值有1.5~2個(gè)單位的下調(diào)。
到2017年底,我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量超過3億輛,其中汽車保有量超過2億輛,車用汽油消耗量超過130 Mt/a,其中約70%車用汽油來自催化裂化裝置,重整汽油、烷基化油等其他組分所占比例明顯低于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的車用汽油。因此,催化裂化裝置在我國(guó)車用汽油生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用[1-2]。同時(shí),催化裂化裝置也是我國(guó)重油輕質(zhì)化的主要裝置之一,加工原料趨向重質(zhì)化與劣質(zhì)化,造成催化裂化汽油中的硫含量也較高。中國(guó)石化基于自身積累和優(yōu)勢(shì),發(fā)明了基于復(fù)雜催化反應(yīng)分區(qū)調(diào)控的變徑流化床,在國(guó)際上首創(chuàng)了調(diào)控復(fù)雜氣固催化反應(yīng)技術(shù),成功地開發(fā)出多產(chǎn)異構(gòu)烷烴的催化裂化工藝(Maximizing Iso-Paraffins Process,簡(jiǎn)稱MIP)。MIP工藝不僅降低FCC汽油中的烯烴含量,增加汽油中的理想組分異構(gòu)烷烴含量,而且還促進(jìn)了重油的轉(zhuǎn)化,提高了液體產(chǎn)品收率,尤其是汽油收率,從而提高了FCC裝置的經(jīng)濟(jì)效益。在短短十幾年內(nèi),MIP工藝已成功地應(yīng)用到國(guó)內(nèi)109套FCC裝置上,產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,成為我國(guó)車用汽油生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)[3-6]。隨著我國(guó)油品質(zhì)量升級(jí)快速推進(jìn),車用汽油中硫、烯烴等指標(biāo)要求日趨嚴(yán)格,而常規(guī)的FCC汽油不僅硫含量高,且烯烴含量也相對(duì)較高。因此FCC汽油后處理技術(shù)成為汽油質(zhì)量升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前廣泛應(yīng)用的FCC汽油后處理工藝主要是汽油吸附脫硫S Zorb技術(shù)、汽油加氫脫硫(醚化)技術(shù)。
以上把車輪的運(yùn)動(dòng)分解為若干個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng),如圖4所示:y軸相對(duì)慣性坐標(biāo)系OXYZ做上下平動(dòng);坐標(biāo)系oxyz繞y軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(以上兩個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了車輪的剛體運(yùn)動(dòng));車輪相對(duì)坐標(biāo)系oxyz發(fā)生彈性變形。從圖4可以看出,與輪軸線垂向振動(dòng)所對(duì)應(yīng)的牽連加速度在r方向(徑向),y方向(軸向)和θ方向(環(huán)向)的分量為
安:就精神層面而言,“攝人心魄”的音樂源自演奏家的內(nèi)心世界,演奏家應(yīng)有一種特殊而龐大的力量,這樣的力量不像颶風(fēng)一般摧枯拉朽,而是所到之處,自然成為人群關(guān)注的焦點(diǎn)?!疤熘溩印币埠?,具有“領(lǐng)導(dǎo)力”也罷,大致都是類似含義。此外,最重要的是將這種力量轉(zhuǎn)化為鋼琴聲音的能力。
經(jīng)過近20年的研究、開發(fā)和市場(chǎng)多次反復(fù)競(jìng)爭(zhēng),形成了我國(guó)車用汽油生產(chǎn)兩條基礎(chǔ)技術(shù)路線:一是MIP與S Zorb汽油加氫脫硫組合;二是FCC與汽油加氫脫硫輕汽油醚化組合。兩條基礎(chǔ)技術(shù)路線各有各的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。為應(yīng)對(duì)新一代乙醇車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,有必要對(duì)這兩條基礎(chǔ)技術(shù)路線進(jìn)行深入分析、多層次對(duì)比,為即將推出的車用乙醇汽油生產(chǎn)提供更加可靠的技術(shù)路線。
1.1.1MIP系列技術(shù)簡(jiǎn)介基于復(fù)雜催化反應(yīng)分區(qū)調(diào)控的變徑流化床(提升管)反應(yīng)器技術(shù)平臺(tái),先后開發(fā)出MIP,MIP-CGP,MIP-LTG,MIP-DCR工藝,均實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化并得到應(yīng)用。
MIP-CGP工藝(MIP for Cleaner Gasoline Plus Propylene Production)采用專用催化劑和更高的操作苛刻度,使汽油烯烴在裂化反應(yīng)和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)雙重作用下轉(zhuǎn)化為丙烯和異構(gòu)烷烴,從而在增產(chǎn)丙烯的同時(shí)大幅降低汽油中的烯烴含量。MIP-CGP工藝于2004年在中國(guó)石化進(jìn)行了工業(yè)化應(yīng)用,結(jié)果見表2。
表2 典型的MIP工藝生產(chǎn)方案的標(biāo)定數(shù)據(jù)
MIP工藝基于復(fù)雜催化反應(yīng)分區(qū)調(diào)控的變徑流化床反應(yīng)器技術(shù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了裂化和轉(zhuǎn)化(異構(gòu)化和氫轉(zhuǎn)移)兩個(gè)反應(yīng)區(qū)分區(qū)的設(shè)計(jì)理念,使汽油烯烴發(fā)生選擇性的氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)生成異構(gòu)烷烴和部分芳烴,汽油辛烷值基本不變。MIP工藝于2002年在中國(guó)石化進(jìn)行了工業(yè)化應(yīng)用,結(jié)果見表2。
MIP-LTG(MIP for LCO to Gasoline Production)工藝是將輕循環(huán)油分為輕餾分和重餾分,輕餾分直接回?zé)?,而重餾分加氫再回?zé)?,從而可以多產(chǎn)高辛烷值和低烯烴含量的汽油。MIP-LTG工藝主要是通過將LCO輕餾分中的單環(huán)芳烴側(cè)鏈發(fā)生裂化反應(yīng),使得單環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化為汽油餾分中的芳烴分子,從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)高辛烷值汽油的目的。MIP-LTG工藝于2009年在中國(guó)石化進(jìn)行了工業(yè)化應(yīng)用,結(jié)果見表2。
MIP-DCR(MIP for Dry Gas and Coke Reduction)工藝是在提升管底部設(shè)置催化劑預(yù)提升混合器,使得來自再生器的熱再生劑與來自外取熱器的冷催化劑進(jìn)行混合,混合后的再生劑上行,再與原料油接觸反應(yīng),同時(shí)原料油預(yù)熱溫度相應(yīng)提高,這樣降低了再生劑與原料油接觸的初始溫差,減少了熱裂化反應(yīng),從而降低了干氣與焦炭產(chǎn)率。MIP-DCR工藝于2011年在中國(guó)石化進(jìn)行了工業(yè)化應(yīng)用,結(jié)果見表2。
從表6可以看出:A技術(shù)路線的汽油和液化氣收率之和最高,油漿產(chǎn)率明顯低于B和C技術(shù)路線。由于A技術(shù)路線的液化氣收率高于B和C技術(shù)路線,造成A技術(shù)路線汽油收率低于B和C技術(shù)路線,但汽油辛烷值最高,同時(shí)此技術(shù)路線能耗明顯低于B和C技術(shù)路線。C技術(shù)路線因增加了輕汽油醚化單元而導(dǎo)致能耗增加。在汽油烯烴方面,由于輕汽油醚化能大幅降低汽油中的烯烴含量,使其能彌補(bǔ)常規(guī)FCC汽油烯烴含量偏高的不足。因此,C技術(shù)路線的汽油烯烴含量與A技術(shù)路線的汽油烯烴含量相當(dāng),而B技術(shù)路線因汽油烯烴含量太高,必須采用降低汽油烯烴的技術(shù)來優(yōu)化此技術(shù)路線。
從表3可以看出,相對(duì)于FCC汽油組成,MIP汽油異構(gòu)烷烴含量高,烯烴含量低,芳烴含量高,苯含量低,RBA低,正構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴含量與FCC汽油相當(dāng),異構(gòu)烷烴與正構(gòu)烷烴質(zhì)量比高。此外,在異構(gòu)烷烴分布中,MIP汽油的異戊烷和異己烷含量較高,多甲基異構(gòu)烷烴含量較低;在烯烴分布中,MIP汽油直鏈烯烴含量較低,尤其是直鏈烯烴-1,盡管支鏈烯烴含量較低,但支鏈烯烴與直鏈烯烴質(zhì)量比高,同時(shí)雙支鏈烯烴與單支鏈烯烴質(zhì)量比也較高。
表3 MIP和FCC汽油組成
相對(duì)于其他類型烯烴,直鏈烯烴-1的辛烷值低,且易于加氫飽和,飽和后為正構(gòu)烷烴,其辛烷值更低,而支鏈烯烴辛烷值較高,且難以被加氫飽和,即使加氫飽和,其辛烷值損失也較少,尤其是雙支鏈烯烴,加氫飽和后辛烷值反而增加。因此,在相同的烯烴含量情況下,MIP汽油辛烷值高于FCC汽油,且在相同的加氫條件下,烯烴飽和率低,辛烷值損失少。
1.1.3MIP工藝系列技術(shù)優(yōu)點(diǎn)及其應(yīng)用從已運(yùn)行的MIP工業(yè)裝置標(biāo)定結(jié)果來看,MIP技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì):①產(chǎn)物分布更加優(yōu)化:干氣產(chǎn)率下降,汽油收率增加,LCO和油漿產(chǎn)率降低,液體收率增加;汽油收率高出常規(guī)FCC工藝3百分點(diǎn)以上;與其他同類降低汽油烯烴含量催化裂化工藝相比,MIP工藝液體產(chǎn)品收率最少高出2百分點(diǎn)。②產(chǎn)品質(zhì)量提高:汽油烯烴體積分?jǐn)?shù)可控制在15%~35%之間;汽油硫傳遞系數(shù)為4.91%~7.30%,比FCC汽油硫傳遞系數(shù)低30%~50%;在汽油烯烴和硫含量大幅降低的情況下,辛烷值與FCC汽油相當(dāng)。③裝置能耗降低:由于反應(yīng)熱大幅地減少和高品位再生過剩熱量增多,MIP裝置能耗比常規(guī)FCC工藝降低330~425 MJt。④靈活性強(qiáng):MIP工藝可根據(jù)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品分布的要求,形成生產(chǎn)清潔汽油、生產(chǎn)清潔汽油并兼顧LCO以及生產(chǎn)清潔汽油并增產(chǎn)丙烯(丙烯收率可達(dá)6%~10%)等技術(shù)方案。⑤與其他技術(shù)的協(xié)同性:MIP汽油是汽油脫硫的優(yōu)質(zhì)原料,脫硫后汽油辛烷值損失少;同時(shí)由于液化氣中異丁烷含量大幅增加,可為烷基化裝置提供更多的優(yōu)質(zhì)原料。⑥原料適應(yīng)性強(qiáng):MIP工藝所加工的原料包括減壓蠟油、焦化蠟油、常壓渣油、減壓渣油、加氫蠟油、加氫渣油及脫瀝青油等。
MIP+ S Zorb與FCC+汽油加氫脫硫兩條基礎(chǔ)技術(shù)路線比較的前提是FCC裝置加工原料性質(zhì)基本相當(dāng)。因此,選用3家石化企業(yè)的FCC裝置加工基本相同的石蠟基原料進(jìn)行比較。石蠟基原料性質(zhì)列于表6。表6中的代號(hào)A為MIP+S Zorb技術(shù)路線,代號(hào)B為常規(guī)FCC+DSO技術(shù)路線,代號(hào)C為常規(guī)FCC+Prime G++輕汽油醚化技術(shù)路線。A,B,C技術(shù)路線的產(chǎn)物分布及汽油脫硫前后的性質(zhì)也列于表6。
表4 變徑提升管工業(yè)應(yīng)用情況匯總
根據(jù)表4數(shù)據(jù),已開工109套變徑流化床反應(yīng)器的工業(yè)裝置加工能力為144.34 Mt/a。以裝置的汽油平均收率約47%推算,國(guó)內(nèi)車用汽油(130 Mt/a)的52.2%由變徑流化床反應(yīng)器生產(chǎn)。
S Zorb技術(shù)是一種能夠有效脫除FCC汽油中的硫化物的基于吸附作用原理的汽油脫硫工藝。該工藝技術(shù)由ConocoPhillips公司開發(fā),2007年被中國(guó)石化買斷后進(jìn)行了系統(tǒng)的優(yōu)化與創(chuàng)新,成為中國(guó)石化應(yīng)對(duì)FCC汽油脫硫問題的關(guān)鍵技術(shù)。S Zorb工藝采用連續(xù)的吸附、再生、還原工藝路線,通過專用的催化劑選擇性地吸附含硫化合物中的硫原子達(dá)到脫硫目的;使用全餾分汽油單段脫硫工藝,工藝過程中不產(chǎn)生H2S,原料汽油中的硫從再生煙氣以SO2的方式排出。S Zorb工藝具有脫硫程度深,氫耗、能耗及操作費(fèi)用低和產(chǎn)品辛烷值損失少等優(yōu)點(diǎn)[1,8]。目前國(guó)內(nèi)已建成33套S Zorb工業(yè)裝置,處理超過48 Mta的催化裂化汽油,產(chǎn)品硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于10 μgg,加工量已占全國(guó)FCC汽油脫硫裝置加工總量的60%。
在S Zorb裝置生產(chǎn)過程中,汽油烯烴飽和率對(duì)辛烷值損失影響較大。汽油烯烴飽和率越高,其辛烷值損失就越高。吸附處理后的汽油烯烴飽和率與其辛烷值損失變化趨勢(shì)見圖1。
圖1 S Zorb裝置處理后汽油烯烴飽和率與其辛烷值損失變化趨勢(shì)■—RON損失; ■—烯烴飽和率
S Zorb裝置工業(yè)運(yùn)行結(jié)果表明:過高或是過低的再生吸附劑載硫量都會(huì)造成汽油產(chǎn)品辛烷值損失增加,當(dāng)原料硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于100 μgg時(shí),再生吸附劑載硫量控制在8%~8.5%較為合適;當(dāng)原料硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為150~250 μgg時(shí),再生吸附劑載硫量控制在6%~7%較為合適;當(dāng)原料硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于300 μgg時(shí),再生吸附劑載硫量控制在5%~6%較為合適。因此,針對(duì)不同的汽油原料硫含量,需要控制好適當(dāng)?shù)奈絼┹d硫量。在此定義脫硫辛烷值損失參數(shù)RLS,即為汽油產(chǎn)品硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)每降低100 μgg時(shí)的RON損失值。圖2為RLS與再生吸附劑載硫量的變化。
圖2 RLS與再生吸附劑載硫量的變化■—再生劑載硫; ■—RLS
當(dāng)汽油原料硫含量較低時(shí),脫硫反應(yīng)對(duì)吸附劑活性要求較低,可適當(dāng)控制較高的吸附劑載硫量,但載硫量過高后,勢(shì)必對(duì)氫油比、吸附劑循環(huán)量、空速等的要求增加,結(jié)果會(huì)造成汽油辛烷值損失增大;當(dāng)汽油原料硫含量較高時(shí),則需適當(dāng)控制較低的吸附劑載硫量,但載硫量過低時(shí),吸附劑活性過高,會(huì)增加汽油的烯烴飽和率,反而造成汽油辛烷值損失增加。
汽油加氫脫硫工藝技術(shù)種類較多,大體歸納為選擇性加氫脫硫類(如Prime-G+,RSDS,DSO等)、加氫脫硫恢復(fù)辛烷值類(如ISAL,OCTGAIN,Gardes等),各種工藝流程基本相當(dāng),包括FCC汽油預(yù)加氫、輕重汽油分離、重汽油加氫脫硫(部分連接辛烷值恢復(fù)反應(yīng)器)、輕汽油可以直接與加氫脫硫后的重汽油混合或者經(jīng)醚化反應(yīng)后再與加氫脫硫后的重汽油混合[1]。典型FCC汽油加氫脫硫及輕汽油醚化聯(lián)合工藝原則流程見圖3。
預(yù)警系統(tǒng)需要對(duì)生產(chǎn)過程中存在的各類危險(xiǎn)源進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),且需要將監(jiān)測(cè)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傳輸和計(jì)算處理,必須依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)才能實(shí)現(xiàn),特別是一些預(yù)處理模型的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn),如瓦斯壓力等值線繪制與校正,突出危險(xiǎn)區(qū)域范圍劃定、應(yīng)力疊加情況的自動(dòng)識(shí)別、空間距離的自動(dòng)計(jì)算、底板等高線的自動(dòng)校正、根據(jù)底板等高線和地形圖繪制煤層埋深等值線等,不僅需要計(jì)算而且需要可視化處理。這些需要構(gòu)建網(wǎng)格法生成等值線模型和等值線轉(zhuǎn)換空間曲面模型。
圖3 典型FCC汽油加氫脫硫及輕汽油醚化聯(lián)合工藝原則流程
服務(wù)設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新與創(chuàng)意、活動(dòng)質(zhì)量提升、不斷跟蹤讀者需求變化是保持獨(dú)特的主要方法。這種獨(dú)特性同樣是品牌維護(hù)的重要環(huán)節(jié)。
圖4 不同汽油加氫脫硫工藝條件下汽油烯烴飽和率與其辛烷值損失的變化■—RON損失; ■—烯烴飽和率
對(duì)S Zorb裝置和汽油加氫脫硫裝置生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與對(duì)比,兩種技術(shù)關(guān)鍵指標(biāo)的比較見表5。從表5可以看出:
圖5 不同汽油加氫工藝條件下辛烷值損失與原料硫含量的變化■—RON損失; ■—RLS; ■—原料硫含量
圖5為不同工藝條件下汽油加氫脫硫裝置汽油產(chǎn)品辛烷值損失與汽油原料硫含量的變化。從圖5可以看出:辛烷值損失大小主要受原料硫含量高低的影響,總的趨勢(shì)是汽油原料硫含量越高,其辛烷值損失越多。但RLS與汽油原料硫含量的關(guān)系不明顯,而與汽油脫硫工藝類型有關(guān)。
(1)周期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間:汽油加氫脫硫裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期最長(zhǎng)的已超過了5年(64個(gè)月,每月按30天計(jì)),平均值為45個(gè)月;S Zorb裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期最長(zhǎng)的也達(dá)到了近4年時(shí)間(45個(gè)月),最短僅15個(gè)月,平均值為25個(gè)月,大多數(shù)S Zorb裝置難以做到與催化裂化裝置同步。影響S Zorb裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的主要因素為反應(yīng)器過濾器壓差超高、程控閥故障率高以及吸附劑輸送線路管線設(shè)備磨損泄漏,而這些因素源于其工藝原理及設(shè)計(jì)理念,對(duì)設(shè)備和操作提出了更高的要求。
(2)綜合能耗:S Zorb裝置優(yōu)勢(shì)明顯,能耗平均值為275.88 MJt,最高為422.18 MJt,均遠(yuǎn)低于汽油加氫脫硫裝置。主要是因?yàn)槠图託涿摿蜓b置涉及的操作單元較多,能量損失較大,尤其是輕重汽油分離需要較多的熱源。
(3)脫硫能力:汽油加氫脫硫裝置在原料硫含量相對(duì)較低的條件下,產(chǎn)品硫含量卻更高,若進(jìn)一步降低產(chǎn)品硫含量,其他指標(biāo)勢(shì)必變差,S Zorb裝置在同等條件下脫硫能力更強(qiáng)。S Zorb裝置汽油辛烷值損失平均比汽油加氫脫硫裝置低0.23個(gè)單位,折合每脫除100 μgg硫的辛烷值損失要低0.24個(gè)單位,S Zorb裝置汽油辛烷值損失指標(biāo)優(yōu)勢(shì)明顯;而汽油加氫脫硫裝置精制汽油收率平均為99.38%,比S Zorb裝置高0.43百分點(diǎn),其原因主要是汽油加氫脫硫裝置反應(yīng)壓力和溫度較低,發(fā)生裂化副反應(yīng)的程度低;氫耗指標(biāo)二者基本相當(dāng)。
(4)操作難易程度方面:S Zorb裝置采用的是流化床反應(yīng)器,吸附劑流化控制程序復(fù)雜,反應(yīng)影響因素多且關(guān)聯(lián)性強(qiáng);汽油加氫脫硫裝置采用的是固定床,操作相對(duì)穩(wěn)定,反應(yīng)影響因素較少且影響相對(duì)單一。
表5 S Zorb裝置與汽油加氫脫硫裝置關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)比較
1)汽油加氫脫硫裝置數(shù)值-S Zorb裝置數(shù)值。
以變徑提升管為專用反應(yīng)器的MIP工藝自2002年2月4日實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來,到2018年5月31日止已應(yīng)用到66套催化裂化裝置上,累計(jì)加工能力約為117.89 Mta,再加上未授權(quán)的MIP裝置,其累計(jì)加工能力達(dá)148.49 Mta。表4為變徑提升管工業(yè)應(yīng)用情況匯總。
在Amos 24.0中輸出標(biāo)準(zhǔn)化路徑系數(shù)圖,結(jié)果顯示,免費(fèi)開放感知對(duì)公園滿意度、地方依賴以及地方認(rèn)同有正向影響,公園滿意度對(duì)地方依賴和地方認(rèn)同有正向影響,但是“免費(fèi)開放→地方認(rèn)同”和“滿意度→地方認(rèn)同”的路徑系數(shù)太小,地方依賴對(duì)地方認(rèn)同有正向影響且路徑系數(shù)最大,與預(yù)測(cè)測(cè)量模型大致相同.在研究后對(duì)模型進(jìn)行修改,將“滿意度→地方認(rèn)同”以及“免費(fèi)開放→地方認(rèn)同”這兩條路徑刪除,得到現(xiàn)模型(圖3)以及變量相互之間的關(guān)系(表3),并進(jìn)行擬合度檢驗(yàn),所有指標(biāo)都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平(表4).
我說:“這下你知道孩子為什么磨蹭了吧?”她很驚訝地說:“難道是因?yàn)槲覇??不?huì)吧!我每天都在催他做事情呀!我對(duì)他要求很嚴(yán)的!我現(xiàn)在之所以覺得應(yīng)該找點(diǎn)事情做,是不想讓我兒子看不起我!”
1.1.2MIP汽油的特點(diǎn)MIP汽油在烯烴含量大幅度降低的情況下,RON有所增加(除個(gè)別裝置外),MON明顯地增加,尤其以多產(chǎn)丙烯和汽油生產(chǎn)方案時(shí),MIP汽油的RON和MON均增加近2個(gè)單位;硫傳遞系數(shù)STC(汽油中的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)與原料中的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比)降低30%~50%;苯芳比RBA(汽油中的苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)與芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比)低,RBA是用于評(píng)估苯和烯烴烷基化生成烷基苯的反應(yīng)趨勢(shì)[1,7]。MIP汽油性質(zhì)明顯改善的原因在于其組成發(fā)生了變化。MIP和FCC汽油組成列于表3。
C技術(shù)路線可以利用低價(jià)值的甲醇轉(zhuǎn)化為汽油組分,增加高價(jià)值的汽油收率,同時(shí)降低汽油烯烴含量,提高汽油辛烷值。此舉對(duì)于煉油企業(yè)自身來說,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。由于輕汽油醚化后,其醚化汽油氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升約3.2百分點(diǎn),折合混合汽油氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升約0.8百分點(diǎn)。因此,要密切關(guān)注調(diào)合后汽油氧含量(指標(biāo)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.7%),尤其是醚類調(diào)合組分較多的情況下。
未改性PVDF膜表現(xiàn)出最小的接觸角值。當(dāng)添加了不同粒徑的ZIF-8之后,膜表面的接觸角數(shù)值呈上升趨勢(shì),這是由于ZIF-8材料本身的疏水性質(zhì)導(dǎo)致的。雖然所制備ZIF-8在粒徑上不同,但其仍是同一種物質(zhì)。因此,添加了不同粒徑的ZIF-8的MMM所表現(xiàn)出的接觸角數(shù)值和下降趨勢(shì)基本一致,并且其下降速率也符合預(yù)期,在3 min的測(cè)試后,接觸角數(shù)值僅為55°,說明所制備的MMM的表面親水性擁有良好的親水性。
表6 汽油生產(chǎn)兩條基礎(chǔ)技術(shù)路線比較
1)在計(jì)算汽油收率時(shí),將甲醇計(jì)入原料。
對(duì)于車用汽油組分調(diào)合來說,由于車用汽油中的氧含量部分被輕汽油醚化中的氧所占,其他低價(jià)值氧化物(如MTBE)的加入量就受到限制。相對(duì)于C技術(shù)路線,A技術(shù)路線中汽油可以加入更多的MTBE,同樣可以提高汽油產(chǎn)率和汽油辛烷值。從這個(gè)角度來看,應(yīng)該著眼于A技術(shù)路線的開發(fā),先從煉油自身來調(diào)整汽油組分,滿足車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。
在加氫脫硫裝置生產(chǎn)過程中,汽油烯烴飽和率對(duì)辛烷值損失影響較大。汽油烯烴飽和率越高,其辛烷值損失就越大。汽油加氫脫硫裝置汽油產(chǎn)品辛烷值損失的根本原因與S Zorb裝置相同,都是脫硫反應(yīng)過程中烯烴飽和造成的。圖4為不同工藝條件下汽油加氫脫硫裝置汽油烯烴飽和率與其辛烷值損失的變化。
隨著乙醇車用汽油標(biāo)準(zhǔn)GB 18351—2017的強(qiáng)制推出,醚化輕汽油不可能作為車用汽油調(diào)合組分,必須采用新的技術(shù)路線來改造C技術(shù)路線。因此,MIP和S Zorb汽油加氫脫硫工藝組合(A技術(shù)路線)是我國(guó)車用汽油質(zhì)量升級(jí)首選的技術(shù)途徑。MIP和S Zorb汽油加氫脫硫具有較好的協(xié)同性,MIP工藝有利于降低汽油烯烴含量,增加汽油辛烷值和減少汽油中的硫含量,從而為汽油后處理提供理想的原料,同時(shí)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益。
在我國(guó)車用汽油質(zhì)量升級(jí)過程中,MIP技術(shù)成為石化企業(yè)首選的煉油技術(shù),形成了具有中國(guó)特色的煉油技術(shù)路線。MIP汽油中的烯烴含有較多的異構(gòu)烯烴,從而有利于汽油脫硫后處理。在汽油超深度脫硫時(shí),MIP汽油的辛烷值損失明顯低于FCC汽油,確保了高標(biāo)號(hào)車用汽油的生產(chǎn),這也是常規(guī)FCC技術(shù)無法具備的。生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,在生產(chǎn)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于10 μgg的清潔汽油時(shí),MIP汽油比常規(guī)FCC汽油辛烷值平均少損失約0.5個(gè)單位。按研究法辛烷值(RON)每單位140元t計(jì),已生產(chǎn)的清潔汽油近40 Mta,產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)25.2億元a。目前MIP和S Zorb技術(shù)只是簡(jiǎn)單地組合,這條技術(shù)路線深度耦合仍然存在著巨大的開發(fā)空間。
在變徑提升管反應(yīng)器技術(shù)平臺(tái)上,從工藝和催化劑上強(qiáng)化第二反應(yīng)區(qū)選擇性氫轉(zhuǎn)移反應(yīng),以進(jìn)一步降低汽油烯烴含量。同時(shí)開發(fā)相應(yīng)的高效再生技術(shù),以燒去因汽油烯烴含量降低而帶來的產(chǎn)率增加的焦炭。由此開發(fā)出多產(chǎn)高辛烷值、超低烯烴含量汽油的新一代FCC技術(shù)(FCC for Producing Gasoline with Ultra Low Olefins,簡(jiǎn)稱Ultra LOF)。表7為Ultra LOF工藝試驗(yàn)結(jié)果。從表7可以看出,與MIP工藝相比,Ultra LOF技術(shù)可以將汽油烯烴體積分?jǐn)?shù)降至10%以下。
企業(yè)員工的激勵(lì)機(jī)制,直接影響企業(yè)的經(jīng)營(yíng)與發(fā)展動(dòng)力,同時(shí)也影響了企業(yè)員工的工作積極性和主動(dòng)性。特別是在當(dāng)前注重工作效率的環(huán)境下,企業(yè)想要實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)的整體性目標(biāo),就需要不斷激勵(lì)員工。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天,企業(yè)不能忽略員工的價(jià)值,只有企業(yè)做好員工激勵(lì)工作,才能激發(fā)員工發(fā)展?jié)摿?,不斷提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
表7 MIP和Ultra LOF工藝技術(shù)比較
國(guó)內(nèi)很多煉油廠選用S Zorb技術(shù)來處理FCC汽油,有些企業(yè)已建設(shè)兩套S Zorb裝置,如此為FCC汽油處理流程的優(yōu)化提供了空間。為此,開發(fā)出汽油靈活吸附脫硫技術(shù)(簡(jiǎn)稱SDS)。在FCC裝置主分餾塔塔頂處設(shè)置兩級(jí)冷凝器,F(xiàn)CC粗汽油從塔頂首先進(jìn)入第一級(jí)冷凝器,分離出重汽油和油氣,重汽油直接輸送到后續(xù)的S Zorb裝置進(jìn)行吸附脫硫,油氣再進(jìn)入第二級(jí)冷凝器進(jìn)行冷卻,冷卻后的液體進(jìn)入吸收穩(wěn)定系統(tǒng),富氣進(jìn)入氣壓機(jī)系統(tǒng),這部分輕汽油從穩(wěn)定塔塔底抽出進(jìn)入另一個(gè)S Zorb裝置進(jìn)行吸附脫硫。由于重汽油烯烴含量低,而硫含量高,可以采用高苛刻度來降低汽油中的硫含量;同時(shí)輕汽油烯烴含量高、硫含量低,可以采用低苛刻度操作以盡可能地減少汽油烯烴的飽和,從而降低汽油辛烷值損失。SDS工藝原則流程見圖6。
張華軍:當(dāng)我們關(guān)注“關(guān)系”時(shí),并不是說我們要降低教與學(xué)的質(zhì)量,也不是說我們忽略了人。相反,對(duì)“關(guān)系”的注意,建立在對(duì)每個(gè)人的內(nèi)在情感需求和情感感受的尊重基礎(chǔ)之上。關(guān)注“關(guān)系”的目的,是提升教學(xué)質(zhì)量,不意味著教師不認(rèn)真?zhèn)湔n,或者不那么在意自己的“教”。關(guān)注“關(guān)系”對(duì)教師的要求更高,因?yàn)榻處煙o法再滿足于、依賴于和停留于已經(jīng)準(zhǔn)備好的現(xiàn)成東西上,要向不斷生成的那個(gè)當(dāng)下開放,接納它,促使某種新的東西生成,讓教和學(xué)的質(zhì)量體現(xiàn)在生成的東西中。
圖6 SDS工藝原則流程
表8為SDS工藝試驗(yàn)結(jié)果。從表8可以看出:相比于S Zorb工藝,SDS工藝在汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至2.0 μgg時(shí),RON損失減少0.6個(gè)單位,MON損失減少0.1個(gè)單位。
表8 SDS工藝試驗(yàn)結(jié)果
在SDS工藝基礎(chǔ)上,研制專用催化劑及其處理方法,并開發(fā)出相應(yīng)的工藝,將汽油中的重烯烴輕質(zhì)化裂解為低碳烯烴,而不是低碳烷烴,同時(shí)部分烯烴輕度芳構(gòu)化。由此開發(fā)出重烯烴轉(zhuǎn)化技術(shù)(Heavies to Lights,簡(jiǎn)稱HTL)[9-10]。在生產(chǎn)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于10 μgg汽油的同時(shí),將汽油中的重烯烴芳構(gòu)化和輕質(zhì)化,而烯烴芳構(gòu)化和輕質(zhì)化均可以提高汽油的辛烷值,達(dá)到汽油自身碳?xì)涓雍侠淼乩玫男Ч?/p>
表9為HTL工藝中型試驗(yàn)結(jié)果。從表9可以看出:相比于S Zorb工藝,HTL工藝在汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至6gg時(shí),汽油中的C4和C5烯烴含量增加,C7~C10芳烴含量增加,從而導(dǎo)致RON損失減少1.2個(gè)單位,MON損失減少0.5個(gè)單位。
表9 HTL工藝試驗(yàn)結(jié)果
國(guó)Ⅴ階段車用汽油標(biāo)準(zhǔn)要求烯烴體積分?jǐn)?shù)低于24%,國(guó)Ⅵ階段車用汽油標(biāo)準(zhǔn)要求烯烴體積分?jǐn)?shù)低于15%,從生產(chǎn)國(guó)Ⅴ階段車用汽油到生產(chǎn)國(guó)Ⅵ階段車用汽油時(shí),即使將車用汽油生產(chǎn)基礎(chǔ)路線MIP+S Zorb開發(fā)為Ultra LOF+SDS+HTL,仍面臨汽油辛烷值損失較大,尤其是中間餾分的辛烷值組分損失的問題。因此,在Ultra LOF+SDS+HTL技術(shù)路線的基礎(chǔ)上,需要集成開發(fā)出生產(chǎn)更多的高辛烷值汽油調(diào)合組分(如異構(gòu)化、烷基化、碳四烯烴疊合等汽油)的技術(shù),以提高汽油前段和中間餾分的辛烷值。烷基化油的RON可達(dá)92.9~95,MON可達(dá)91.5~93,蒸氣壓相對(duì)較低(40~61 kPa),終餾點(diǎn)小于200 ℃,密度(20 ℃)小于0.70 gcm3,是優(yōu)質(zhì)的汽油調(diào)合組分。在我國(guó)汽油升級(jí)的發(fā)展過程中,車用汽油標(biāo)準(zhǔn)總體上朝著低硫、低烯烴、低芳烴的方向發(fā)展。因此,烷基化油在汽油質(zhì)量升級(jí)過程中將發(fā)揮越來越重要的作用。烷基化生產(chǎn)技術(shù)有液體酸烷基化、固體酸烷基化、離子液體烷基化。中國(guó)石化已開發(fā)出硫酸烷基化和固體酸烷基化技術(shù)[11-12]。硫酸烷基化正在進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn),固體酸烷基化已完成工業(yè)側(cè)線試驗(yàn),2019年進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。
隨著烷基化油的需求增加,會(huì)導(dǎo)致更多的新建烷基化裝置投入使用。烷基化裝置的主要原料是C4組分,主要來自催化裂化液化氣。未來烷基化裝置面臨的首要問題就是資源不足[13-14]。由于未來對(duì)烷基化油和C5C6異構(gòu)烴的需求量持續(xù)增加,需要更多的異丁烷和異戊烷。已開發(fā)的精細(xì)催化裂化新工藝(Fine FCC,簡(jiǎn)稱fFCC)可以滿足未來部分需求[15]。
fFCC是以多環(huán)環(huán)烷烴為原料,通過精準(zhǔn)反應(yīng)途徑控制,多產(chǎn)異丁烷、異戊烷等異構(gòu)烷烴和二甲苯等輕質(zhì)芳烴,從而實(shí)現(xiàn)了原料油組成單一化、反應(yīng)過程精準(zhǔn)化和目標(biāo)產(chǎn)品定制化的目標(biāo)。表10為fFCC工藝兩種生產(chǎn)方案的試驗(yàn)結(jié)果。
1.冰雪產(chǎn)業(yè)體系不完善,部分相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較落后。吉林省冰雪產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要以雪上項(xiàng)目為核心,冰雪運(yùn)動(dòng)、冰雪休閑養(yǎng)生、冰雪民俗文化等產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好,但部分相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍相對(duì)落后。冰雪雕塑是體現(xiàn)冰雪文化的重要載體,而吉林省的冰燈和冰雕水平則與黑龍江省差距較大,冰雪藝術(shù)作品和文學(xué)作品相對(duì)較少。
表10 fFCC工藝兩種生產(chǎn)方案的試驗(yàn)結(jié)果
從表10可以看出:當(dāng)原料油富含多環(huán)環(huán)烷烴時(shí),對(duì)于多產(chǎn)汽油生產(chǎn)方案,汽油收率可達(dá)到66.16%,其中異戊烷、二甲苯收率分別為9.87%和6.97%,同時(shí)異丁烷收率為8.37%;對(duì)于多產(chǎn)液化氣生產(chǎn)方案,液化氣收率可達(dá)到34.51%,其中異丁烷收率高達(dá)12.14%,丙烯收率達(dá)11.39%,二甲苯收率達(dá)8.30%。針對(duì)由富含環(huán)烷烴的原料油所得到的特殊組成汽油,可考慮將汽油切割為輕、重兩部分或者輕、中和重3部分。輕餾分含有較多的異構(gòu)烷烴,可直接作為車用汽油調(diào)合組分;中間餾分含有較多的環(huán)烷烴、很少的烯烴和幾乎全部的BTX,可以進(jìn)行芳烴抽提處理,得到BTX作為化工原料,抽余油作為原料再進(jìn)行裂化處理或作為車用汽油調(diào)合組分。
MIP與S Zorb或與汽油加氫脫硫組合生產(chǎn)車用汽油技術(shù)路線與采用FCC與汽油加氫脫硫輕汽油醚化組合技術(shù)比較,結(jié)果表明,前者在總液體收率、汽油辛烷值、汽油烯烴含量控制和運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的能耗上均具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
隨著乙醇車用汽油標(biāo)準(zhǔn)GB 18351—2017的強(qiáng)制推出,醚化輕汽油不可能作為車用汽油調(diào)合組分。因此,MIP和S Zorb汽油加氫脫硫工藝組合成為當(dāng)前我國(guó)車用汽油質(zhì)量升級(jí)首選的技術(shù)途徑。
根據(jù)設(shè)備的失效形式和破壞機(jī)理,確定出當(dāng)前該設(shè)備的損傷次因子,然后將所有損傷次因子相加得到Df(t)。針對(duì)公共管廊管道,其主要的損傷次因子包括: 腐蝕減薄次因子外部損傷次因子機(jī)械疲勞次因子脆性斷裂次因子則公共管管廊的Df(t)計(jì)算如式(2) 所示:
在MIP與S Zorb技術(shù)路線基礎(chǔ)上,開發(fā)出生產(chǎn)超低烯烴含量汽油的FCC技術(shù)、靈活吸附脫硫技術(shù)、汽油重烯烴轉(zhuǎn)化技術(shù)和精細(xì)FCC技術(shù)。這些技術(shù)組合可使汽油烯烴體積分?jǐn)?shù)降至15%以下,汽油辛烷值增加1.5個(gè)單位以上,異丁烷和汽油收率明顯增加。這些技術(shù)開發(fā)的成功,有望形成新一代車用汽油生產(chǎn)技術(shù)路線,為我國(guó)乙醇車用汽油的生產(chǎn)提供可靠的技術(shù)保證。