国VI标准汽油调合方案的研究与应用

王峰　闫宗磊

摘 要：随着国民经济持续高速增长以及国家对环保要求的提高，国家对炼油企业油品的质量要求也越来越高，作为中石油旗下离北京最近的炼厂，华北石化公司履行央企相应的社会责任。依据已公布《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》中明确了“2+26”城市的大气污染治理任务，公司需要实行汽柴油产品质量升级任务，从2017年初开始对国VI标准汽油调合方案进行技术攻关。

华北石化公司现有调合系统使用的是美国霍尼韦尔公司的技术，对汽油各组分在油品运行部东罐区进行汽油成品调合。在2012年和2016年分别对汽油调合系统进行了升级改造及调合工艺配方的调整，具备了生产国五汽油和部分京VI标准汽油的能力。此次油品升级改造是在国五汽油标准基础上调整了烯烃、芳烃、馏程、苯等指标。

1 技术方案研究与应用

1.1技术方案的研究目标与研究内容

首先，我们针对现行国Ⅴ汽油标准与即将推行的国VI汽油标准进行对比研究，通过研究发现，新标准烯烃降至18%，芳烃降至35%、馏程的50%蒸发温度降至110℃、苯指标降至0.8%，目前华北石化公司现有汽油调合池组分最主要的烯烃来源为催化汽油，烯烃含量达到35-40%，催化汽油直接经过s-zorb装置汽油加氢脱硫后烯烃含量会有所下降，大约下降6-9%左右，但是经过s-zorb装置后的催化汽油辛烷值也会有所降低，大概会降低1.5-2.5个辛烷值；芳烃最大来源为重整汽油，其芳烃含量达到90%以上。经过对华北石化公司汽油调合各组分性质的研究可以计算出整个汽油池中辛烷值及烯烃、芳烃等含量。

研究数据得出华北石化公司汽油池中烯烃含量已经达到17.5%，接近国VI汽油上限标准；另外公司每年还要生产约30%的京VI汽油，其烯烃含量指标为<15%，这一因素又使汽油调合的组分池中剩余烯烃含量达到18.8%，因此可以得出以下结论，制约国VI标准汽油调合的因素主要为烯烃含量。

1.2技术方案的研究制定过程

从新出台的国VI汽油标准可以看出，新标准对烯烃和芳烃含量都作出了严格的限制，因此就限制了催化汽油和重整重汽油的加入量，而烷基化油则是一种理想的汽油调合组分，其具有低烯烃、低芳烃、高辛烷值、蒸气压适中等特点。

数据显示烷基化油完全满足了国VI汽油标准的全部要求，因此引入烷基化油进行调合可以通过稀释作用降低汽油中的烯烃、芳烃、苯以及硫含量，而且有利于汽油馏程尤其是50%蒸发温度的指标。

在确定引入烷基化油作为调和组分后，经计算大约加入5%的烷基化油后，可实现全部国VI标准汽油的生产需求，在进行全国VI标准汽油实验室配比调合分析后的数据，也证实了全国VI汽油调合方案的可行性，且实际组织全国VI汽油调合方案时预留部分指標富余量，确保高质量的国VI汽油满足向市场的稳定供应。

1.3技术方案的生产实施过程

在具体实施生产国VI标准汽油的过程中，对装置的物料平衡作出部分调整，使产出的汽油各组分向着更有利于降低烯烃的方向发展。

（1）二催化装置降低汽油干点控制指标，优化汽油流程，提高催化汽油进重整比例（控制在20吨/小时），这样以来可以降低汽油池的总烯烃，为国VI汽油调合提供保障。

（2）S Zorb装置优化操作，通过调整反应温度和氢油比等调整措施有效的降低产品的烯烃含量，从化验结果来看，s-zorb装置调整操作后可以使产品烯烃含量较原来降低30%左右，但是这一操作会提高产品辛烷值损失，因此在实际生产中需要对各项指标进行平衡。

另外在具体实施烷基化进入调合系统过程中，对现有流程进行了改造，外购的烷基化油通过苯乙烯装车场的MTBE装车线卸车进综合罐区，并在综合罐区新建烷基化油的工艺调合流程，包括调合入泵线、调合泵、调合泵至东罐区在线调合系统的工艺管线等，并利旧老罐区G302进行存储，最大限度的降低了投资，本次改造总投资为15万元。

1.4技术方案的应用情况

国VI汽油调合方案自2017年七月份投入运用以来，完全满足了公司全国VI汽油标准，部分京VI汽油标准的目标，截止2017年底生产各牌号国VI汽油66.7万吨，所生产产品不仅全部合格而且指标留有合理的富裕量，确保高质量的国VI汽油满足向全国市场的稳定供应，有效的解决了公司产品销路问题，为公司四年上台阶，五年创辉煌打下坚实基础。

2 技术创新点

国VI汽油调合方案仅对罐区流程进行了有限的改造后即可实施，在生产国VI标准汽油过程中没有增加任何成本，且对原有的调和工艺没有改动，技术易于操作工掌握，保证了生产的平稳运行。本次国VI汽油调合方案在公司的应用使华北石化公司提前了3个月完成国VI标准油品质量升级的目标，且极大地提高了公司产品品质，解决了因国家油品质量升级而带来的政策问题，公司因此也成为中石油首家向北京供应油品的生产单位，确保了公司在全国的市场份额。

3 经济效益、社会效益

国VI标准汽油生产方案实施后，实现了华北石化公司汽油全部达到国VI标准，与同期相比减少生产国Ⅳ标准汽油50.6万吨。按同期国Ⅳ标准汽油与国VI标准汽油的销售差价180元计算，可为公司创造高额的收入回报。

年增收效益 50.6万×180元 =9108万元

扣除材料费和施工费15万元，仍然可以实现增加营业收入9093万元，具有很好的经济效益。

华北石化公司汽油全部达到国VI标准不仅经济效益巨大，同时还带了了巨大的社会效益，使用国VI标准油品后，汽油车颗粒物排放降幅可达10%，非甲烷有机气体和氮氧化物总体上能下降8%至12%，极大的改善了大气环境质量，也将为建设“美丽中国”做出更大贡献。

4 存在问题及改进措施

现阶段调和用烷基化油需外购，再运输过程中因存在天气等外在因素影响，因此来油量难以保持稳定，在调合过程中需针对库存进行预判，避免因库存不足带来的调合困难；在将来千万吨配套项目中公司规划建设了烷基化装置，将解决这一问题。