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从劣质柴油生产清洁柴油技术的特点和应用 尹恩杰 方向晨 廖士纲 （抚顺石油化工研究院，抚顺 113001） 　　加氢精制、最大柴油十六烷值改进（MCI）技术、中压加氢改质及加氢精制 - 临氢降凝工艺技术的操作压力相同，具有一定的共性，但也有其不同的特点，适宜于在特定的场合中灵活应用。 　　关键词：加氢精制 MCI 中压加氢改质 加氢精制 临氢降凝 清洁柴油 　　随着城市汽车数量的剧增，我国的空气质量（特别是大中城市）急剧下降，据环保机构测报，城市空气污染物的50%～60%来自汽车尾气。减少尾气污染可以通过改进汽车设计、清洁燃料及设置汽车尾气转化器来实现，实践证明使用清洁燃料效果更好，通过降低燃料中能造成尾气污染的组分（如硫、氮、芳烃、烯烃等）含量，提高有利于燃料燃烧的指标，可以显著减少污染。 　　使用柴油的发动机热效率高、动力性能好，排出的污染物少，相同功率的柴油机比汽油机可节省燃料20%左右，特别适用重型载重汽车、内燃机车和农业机械的动力燃料。因此柴油燃料成为重要的动力燃料，在我国使用的燃料中占较高的份额。 　　我国的原油大部分属低硫石蜡基或中间基原油，适宜于催化裂化加工；但大量应用催化裂化技术以及掺渣比的逐年提高，一方面生产了更多的汽油，减少了柴油产量，引起汽柴油的生产结构与市场需求之间的矛盾加剧；另一方面导致了产品质量特别是柴油质量的大幅度下降。在我国成品柴油中，1/3为质量较差的催化柴油和重油催化裂化柴油，再加上石油化工装置每年还要消耗大量的优质直馏柴油组分，更降低了柴油产品的整体质量。与清洁燃料规格相比，目前我国柴油产品质量总体表现为硫、氮、芳烃含量较高，密度大而十六烷值低。要生产合格的清洁柴油，首要解决的就是这部分劣质催化柴油的改质问题，必须增大加氢精制和改质的能力，改进劣质柴油质量的工艺有多种。现就各工艺的特点进行讨论。 1 不同清洁柴油生产工艺技术的特点和应用结果 柴油的加氢精制和加氢改质主要包括了加氢精制工艺、MCI柴油十六烷值改进工艺、加氢精制 - 临氢降凝组合工艺以及中压加氢改质工艺，它们的开发背景不同，具有的特点和应用场合也有所不同，因此掌握各种柴油精制和改质工艺的特点，在实际应用中充分发挥这些特点和优势，就可实现提高产品质量、增加经济效益的目标。 1.1 加氢精制技术 加氢精制是在氢气压力下进行催化加氢反应，脱除原料中大部分的硫、氮等杂质，饱和绝大部分的烯烃和部分芳烃。与原料相比，加氢精制柴油的质量表现为硫、氮等杂质含量低、安定性和颜色好、十六烷值有所提高。 针对催化裂化柴油和焦化汽柴油的加氢精制，抚顺石油化工研究院(FRIPP)早就开发了多种催化剂，从481系列加氢精制催化剂起步，到现在已开发成功了481系列、FH-5、FH-5A、FDS-4、FDS-4A、CH-20以及FH-98等加氢精制催化剂。其中，481-3催化剂广泛应用于国内各炼厂的重整预加氢装置，FH-5、FH-5A及FH-98催化剂则应用于各类柴油特别是二次加工柴油的加氢精制，FDS-4A和FDS-4是针对含硫汽、煤、柴及蜡油的加氢脱硫而开发的高脱硫活性、低氢耗催化剂，而CH-20是劣质焦化蜡油的专用催化剂，也可应用于柴油的加氢精制。 表1给出了FRIPP必威体育精装版的加氢精制催化剂处理重油催化裂化柴油（鲁宁管输原油）的结果，从中可以明显看出：加氢精制可以大幅度降低催化柴油的硫、氮等杂质含量，大幅度降低油料的胶质含量而显著改善柴油的氧化安定性，同时由于原料中芳烃特别是多环芳烃的加氢饱和，因而使柴油的十六烷值有一定幅度（3～6个单位）的提高。在中压下，目前新一代加氢精制催化剂处理二次加工柴油的空速可达2.0～3.0 h-1。此外，在实验和使用过程中还发现，由于FH-98催化剂的酸性较弱，在加氢活性提高的基础下，与国内同类催化剂相比，气体和汽油产率下降、柴油收率提高，氢气的耗量也有所降低。 由于目前的柴油质量要求不高，加氢精制的操作苛刻度较低，通过提高反应温度和调整其他操作参数，还可进一步降低柴油的硫含量，因此加氢精制在优质柴油的生产中起着很大的作用。 　 表1 新一代加氢精制催化剂处理重油催化裂化柴油的典型试验结果 油品性质 原料油 FH-98（精制油） FH-5A（精制油） 密度（20℃）/g·cm-3 0.923 8 0.896 6 0.899 1 0.897 7 0.898 5 馏程范围/℃ 206～381 192～380 199～381 195～379 192～381 S/μg·g-1 4 600 352 346 450 460 氮（碱氮）/μg·g-1 1 172（131） 167（7.5） 269（8.9） 234（16.0） 380（24.0） 十六烷值 23.3 29.3 30.4 29.3 30.4