美國(guó)約25年來(lái)無(wú)新煉油廠(chǎng)建設(shè),現(xiàn)有煉廠(chǎng)數(shù)也在減少。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國(guó)煉廠(chǎng)數(shù)已從1980年的300座減少到2004年底約132座,到2010年將不超過(guò)115座。 美國(guó)汽油消費(fèi)年增長(zhǎng)率為2%,部分需求需靠進(jìn)口,但美國(guó)汽油生產(chǎn)量已提高到2004年6月近900萬(wàn)bbl/d。原油加工能力已從2000年1650萬(wàn)bbl/d提高到約1690萬(wàn)bbl/d。 美國(guó)汽油加入MTBE不僅為了滿(mǎn)足汽油含氧2%的要求,MTBE也具有道路辛烷值110和RVP(雷德蒸氣壓)僅為8(lb/in2)的優(yōu)點(diǎn)。加入MTBE滿(mǎn)足汽油含氧2%的要求,使汽油數(shù)量增加11%。美國(guó)禁用MTBE正在推進(jìn)之中,加州、紐約州和康涅狄克州已禁用MTBE,其他州也計(jì)劃要禁用。 乙醇是可行的含氧化合物替代品,其辛烷值約115,但在滿(mǎn)足汽油含氧2%的要求時(shí),RVP為18(lb/in2),加入量?jī)H約6%。美國(guó)MTBE消費(fèi)量已從30萬(wàn)bbl/d減少到約17.5萬(wàn)~20萬(wàn)bbl/d。 為滿(mǎn)足煉廠(chǎng)汽油高辛烷值要求,烷基化技術(shù)和烯烴改質(zhì)技術(shù)正在發(fā)展之中。 烷基化油替代技術(shù) UOP烷基化工藝使用HF催化劑和硫酸催化劑,使異丁烷與C3~C6烯烴轉(zhuǎn)化成石蠟基汽油調(diào)合料,其辛烷值為93~95、RVP僅約4(lb/in2)。 UOP和大陸菲利浦斯(COP)公司是HF烷基化技術(shù)領(lǐng)先的供應(yīng)商。在現(xiàn)有裝置改造技術(shù)中,COP公司推出分開(kāi)的烯烴進(jìn)料技術(shù)(SOFT),通過(guò)使異丁烷:烯烴比從12~13:1降低至7~9:1,可提高能力高達(dá)70%。SOFT技術(shù)通過(guò)在COP循環(huán)管式反應(yīng)器提升管中多點(diǎn)注入異丁烷,而避免使用過(guò)量異丁烷。 Stratco公司硫酸法技術(shù)改進(jìn)了取熱量束,用于現(xiàn)有烷基化裝置改造,使處理能力提高10%~15%。 埃克森美孚研究與工程公司(EMRE)和催化蒸餾技術(shù)(CDTech)公司硫酸法烷基化技術(shù)采用新的接觸器,可使酸耗降低至少50%,也可提高辛烷值,降低投資費(fèi)用。 烷基化采用固體酸催化劑可解決環(huán)境問(wèn)題,已有幾家公司開(kāi)發(fā)這一技術(shù)。UOP公司已向外轉(zhuǎn)讓其固體酸烷基化工藝Alkylene;魯姆斯、雅寶催化劑和芬蘭Neste石油公司開(kāi)發(fā)了AlkyClean工藝,已在Neste公司Porvoo煉油廠(chǎng)完成驗(yàn)證并推向工業(yè)化。 烯烴改質(zhì) C3~ C5烯烴反應(yīng)工藝可生產(chǎn)汽油調(diào)合組分,典型的工藝可將異丁烯轉(zhuǎn)化成異辛烯,將其調(diào)入汽油,或者使異辛烯加氫為異辛烷,其MON辛烷值為99、RVP僅為2.5(lb/in2)。這種異丁烯轉(zhuǎn)化技術(shù)可用于改造MTBE裝置。擁有該技術(shù)的公司有:Axens北美公司、CDTech公司、萊昂德?tīng)柟?、KBR公司和UOP公司。 萊昂德?tīng)柟続lkylate100工藝是MTBE裝置的替代方案,異丁烯二聚為二異丁烯(DIB,或異辛烯),使用離子交換樹(shù)脂催化劑,通過(guò)加氫,99.5%以上轉(zhuǎn)化為異辛烷。該工藝可處理來(lái)自蒸汽裂解和催化裂化的各種原料。萊昂德?tīng)柟九cAker Kvaerner公司合作,進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓。目前美國(guó)已有一套MTBE裝置完成轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。異辛烯辛烷值(101)高于異辛烷(99),但RVP相同。 KBR和Neste Jacobs公司已將NexOctane異辛烯-異辛烷工藝推向市場(chǎng),第一套裝置已于2002年投運(yùn),加拿大阿爾伯達(dá)環(huán)境燃料公司使其MTBE裝置轉(zhuǎn)產(chǎn)異辛烷。第二套MTBE裝置轉(zhuǎn)換也在美國(guó)墨西哥灣開(kāi)始。 UOP公司技術(shù)轉(zhuǎn)讓了六套間接烷基化(InAlk)異辛烯-異辛烷工藝,一半用于轉(zhuǎn)換MTBE裝置,一半為新建。截至2005年5月,5套已投運(yùn),一套在建設(shè)中。InAlk工藝采用兩種樹(shù)脂催化劑,一種與MTBE催化劑相似,一種為固體磷酸(SPA),可靈活地使用催化裂化和蒸汽裂解裝置混合丁烯進(jìn)料,正丁烯有高的轉(zhuǎn)化率。 烯烴制汽油技術(shù) ??松梨谘芯颗c工程公司(EMRE)推出Emogas烯烴制汽油工藝,可使輕質(zhì)烯烴如丙烯和丁烯聚合為高辛烷值汽油組分。適用于有丙烯資源而無(wú)烷基化裝置的煉油廠(chǎng)。Emogas工藝是70年代前已工業(yè)化的PolyGas工藝的改進(jìn),PolyGas工藝生產(chǎn)汽油燃料已用于多達(dá)100套裝置。Emogas工藝使用專(zhuān)利的沸石催化劑,避免PolyGas工藝使用固體磷酸催化劑帶來(lái)的有關(guān)問(wèn)題。 采用PolyGas工藝大規(guī)模的驗(yàn)證裝置于2004年底在美國(guó)大約克敦(Giant Yorktown)煉油廠(chǎng)投運(yùn)。新建的第一套6萬(wàn)t/年裝置將于2007年投產(chǎn)。 UOP公司推出丙烯生產(chǎn)二異丙基醚(DIPE)汽油調(diào)合組分工藝,第一套工業(yè)化裝置已在南美投產(chǎn)。 另一種工藝,通過(guò)去除5%~8%(v%)汽油中低辛烷值組分可改進(jìn)汽油辛烷值和RVP,由DavidNetzer開(kāi)發(fā),涉及從重整生成油輕餾分聯(lián)產(chǎn)苯和烯烴。將重整生成油在簡(jiǎn)單的低壓塔中分餾到干點(diǎn)93℃,分離出大部分低辛烷值C5~C7烷烴(含苯10%~20%,為重整生成油的20%~30%),聯(lián)產(chǎn)品送至蒸汽裂解,使烷烴生產(chǎn)乙烯和丙烯,濃度為75%~80%的苯回收,分餾提純至97%~98%純度。
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