《加氢脱硫催化剂的研究进展》.doc

文献总结 前言 随着我国经济的持续快速发展、城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高，我国各种油品的需求量与日俱增。柴油是石油炼制的大宗产品之一，广泛用作柴油车、铁路内燃机车、船舶、大型发动机组等的燃料。我国现生产的柴油品种分为轻柴油、重柴油及专用柴油其中轻柴油约占柴油总产量的98%。%，年均增长率为6.2%。成品油的消费比原油增长更为迅速，2005年我国汽、柴油的表观消费量预2000年相比分别增长了31.6%和55.6%，年均增长率为5.6%和9.2% 表1 近年来我国原油、成品油消费状况一览表 Mt 年份 原油 汽油 柴油 煤油 2000 222.32 36.80 70.50 9.13 2001 217.64 35.48 74.07 8.24 2002 231.07 37.23 76.21 8.71 2003 252.32 40.16 83.74 8.64 2004 291.83 47.09 103.73 10.62 2005 299.86 48.42 109.68 10.49 另外，随着我国自产原油的日益重质化、劣质化以及进口的含硫和高硫原油逐年增加，优质油品越来越少。目前世界上含硫原油(硫含量为0.5%~2.0%)和高硫原油(硫含量2.0%以上)的产量已占世界原油总产量的75%以上，其中硫含量在1%以上的原油超过世界原油总产量的55%，硫含量2%以上的原油也占30%以上。目前全球炼油厂加工的原油平均相对密度是0.8514,平均硫含量是0.9%，2000年后，平均相对密度将上升到0.8633，硫含量将上升到1.6%。此外，原油中重金属铁、钒、镍的含量也有上升趋势[2]。这都导致所生产的柴油中硫、氮、氧等杂质含量过高，产品质量差。 另一方面，随着环境的日益恶化，人们环保意识的不断增强，政府立法对排放在大气中的尾气标准也越来越苛刻，对石油产品的质量标准的要求也越来越高，即允许的S、N含量越来越低。美国车用柴油标准已进入超清洁阶段，加拿大和墨西哥进入清洁阶段（见表2）。美国车用柴油硫含量要求小于15ppm；加拿大要求部分小于15ppm，部分小于500ppm；墨西哥要求小于300ppm。美国车用柴油芳烃含量要求小于35v%；墨西哥要求小于30v%。欧洲车用柴油标准十分先进,多数国家均已进入超清洁阶段（见表3）。欧盟要求从2005年1月1日开始，必须有一部分车用柴油达到硫含量10ppm以下的标准；到2009年1 月1 日，所有车用柴油的硫含量都必须降到10ppm以下。由于欧洲各国对低硫燃料采取了税收优惠政策，一些国家的车用柴油硫含量已提前达到硫含量10ppm的标准。例如，瑞典、芬兰已分别于1990年和1997年将车用柴油硫含量降低到10ppm，德国2003年也将车用柴油硫含量降低到10ppm。2005年日本的车用柴油硫含量已降到50ppm。表4分别是北京2008年3月执行的柴油DB11/239-2007标准与欧美标准的比较[3]。 表2 北美各国车用柴油标准主要指标 国家和地区 十六烷值 硫含量，ppm 芳烃含量，v% 多环芳烃含量，v% 美国(2006年) ≮40 ≯15 ≯35 — 加拿大 ≮40 15～500 — — 墨西哥 ≮48 ≯300 ≯30 — 表3 欧洲各国车用柴油标准主要指标 国家和地区 十六烷值 硫含量，ppm 芳烃含量，v% 多环芳烃含量，v% 欧盟、克罗地亚、塞黑 ≮51 ≯50/10 — ≯11 阿尔巴尼亚、波黑、保加利亚、罗马尼亚 ≮51 ≯350 — ≯11 表4 国内外柴油标准对比 指 标 欧盟Ⅴ，2009年 美 国，2006年 中国北京，2008年3月执行 硫含量，ppm ＜10 ＜15 ＜50 芳烃含量，v % 欧Ⅳ 总芳烃＜10 ＜35 — 多环芳烃，v % ＜11 ＜11 ＜11 十六烷值 欧Ⅳ 54～57 ＞40(十六烷指数) 47～50 从表4可以看到，美国、欧盟的柴油标准日趋严格，正在朝清洁柴油的目标迈进。我国的成品柴油中硫、芳烃的含量都较高，而十六烷值则较低。生产清洁柴油的主要措施就是要降低柴油中硫和芳烃的含量，提高十六烷值。 通过改变工艺流程、操作条件以及制备高活性的HDS催化剂可以满足油品深度HDS的要求。改变工艺流程，对现有装置进行改造，在某种程度来讲可以达到油品深度脱硫的要求，但这将增加设备投资。改变操作条件，如提高反应温度和压力可以降低HDS反应后馏分油的硫含量。但随着温度的提高，会加剧副反应的发生，降低产品质量；提高压力，会增加设备投资和操作费用。此外，降低空速也可满足油品深度HDS的要求，但降低空速相当于减少处理量，大幅度减少处理量是不切实际的。因此，开发新型高效的深度HDS催化剂成为解决这一难