清洁生产-清洁燃料生产技术及发展方向概述(ppt 64页)

第三章 清洁燃料生产技术及发展方向 目 录 u 中国炼油工业面临挑战 u 汽柴油组成与排放的关系 u 国外清洁燃料的变化趋势及发展动向 u 我国车用汽油及柴油质量现状 u 清洁汽油生产技术及发展方向 u 清洁柴油生产技术及发展方向 炼油工业正面临环保及汽车双重压力 环 境 车用燃料汽 车 u 中国加入WTO u 2008年在我国举办绿色奥运 u 汽车工业国际化、现代化 u 汽车排放标准（欧II 、欧III）执行的 时间表提前 中国炼油工业面临的挑战 1、石油资源不足的挑战 2000年进口原油6880万吨 2010年进口1亿吨，消费量的1/3 2015年进口1.8亿吨，消费量的1/2 2、企业装置规模与经济效益的挑战 装置规模 能耗 开工周期 装置开工率 中国炼油工业面临的挑战 3、装置结构与产品结构的挑战 u催化裂化比例高，加氢裂化、加氢精制、催化 重整、烷基化和醚化装置比例低 u催化裂化汽油比例高，重整和烷基化汽油低， 成品汽油高辛烷值组分低，烯烃、硫高 u二次加工柴油比例高，加氢精制能力不足， 硫 高，安定性差，部分柴油十六烷值低 u柴油需求量大，柴汽比需提高到2.0以上 中国炼油工业面临的挑战 4、原油质量变差与提高产品质量的挑战 原油越来越重 进口含硫/高硫原油比例上升 5、环境保护与可持续发展的挑战 石油产品规格指标日趋严格 清洁生产、零排放 开发环境友好产品与技术 更加经济有效的重油转化技术 代用燃料开发及能源的综合利用 我国大气环境污染状况 大气污染 酸雨: SOx 温室效应: CO2, CH4, NOx, 臭氧层破坏:氟氯烃 光化学烟雾: NOx, 汽车尾气 SOx 、NOx 、HC、颗粒物PM 北京市大气污染的主要问题（1998年度 ） u 总悬浮颗粒物（TSP）超标89% PM10 PM2.5来源复杂 u 二氧化硫（S02） 超标100% u 氮氧化物（NOX） 超标204% u 一氧化碳（CO） 冬季交通干线超标 u 臭氧（O3） 夏季存在超标问题 大气污染物中机动车排放分担率，% 汽油组成对排放的影响 u 降低硫含量，可显著减少SOx排放，有限度 减少NOx、CO、HC和有毒物排放； u 降低芳烃含量，可明显减少尾气中有毒物 质排放； u 降低烯烃，可明显降低同臭氧结合的倾向 ； u 加入含氧化合物，可提高抗爆性，使燃烧 完全，降低CO、HC排放，但对NOx、有毒物 排放影响不显著。 柴油组成与排放的关系 u 随着硫含量的增加，尾气中的SOX增加 u 随着多环芳烃的增加，NOX和PM增加，而CO 和HC下降 u 随着十六烷值的增加，CO和HC排放显著下降 ， NOX排放略有下降，但PM增加 硫含量对汽车排放的影响 硫含量从450ppm降低至50ppm 烯烃含量对汽车排放的影响 烯烃含量从20%降低至5% 芳烃含量对汽车排放的影响 芳烃含量从45%降低至20% 车用柴油十六烷值与排放关系 车用柴油多环芳烃含量与排放关系 控制途径： u汽车生产技术改进 u生产使用清洁燃料 u提高汽车压缩比 u电子喷射 u闭环控制 u催化转换器 u汽油缸内直接喷射 uPM捕集过滤器 u废气再循环 控制机动车尾气排放 u 降低挥发性有机物（VOC）排放 u 减少毒性空气污染物（Toxics）排放 u 苯、1.3丁二烯、甲醛、乙醛、多环有机物 u 减少氮氧化物（NOX）的排放 u 减少颗粒物（PM2.5、PM10）排放 u 提高尾气催化转化器转化效率和使用寿命 清洁燃料的主要目标 清洁汽油的一般特性 尽可能低的苯含量 较低的蒸汽压 尽可能低的硫含量 较少的芳烃 较少的烯烃 较低的终馏点 添加含氧化合物 足够量的汽油清净剂 清洁车用柴油的一般特性 降低多环芳烃含量 提高十六烷值 尽可能低的硫含量 限制密度范围 较低的终馏点 添加柴油清净剂 国外车用汽油的发展趋势 尽可能低的苯含量 较低的蒸汽压 尽可能低的硫含量 较少的芳烃 较少的烯烃 较低的终馏点 添加含氧化合物 足够量的汽油清净剂 环保及汽车制造商对汽油组成的要求 降低多环芳烃含量 提高十六烷值 尽可能低的硫含量 限制密度范围 较低的终馏点 添加柴油清净剂 国外车用柴油的发展趋势 环保及汽车制造商对柴油组成的要求 美国含氧汽油及新配方汽油 1990.11 美国国会批准“空气清净法”修正案 1992.11含氧汽油开始（含氧量95m%， 已工业化 u 催柴单段加氢处理脱硫脱芳技术（SSHT ） u 柴油两段脱硫脱芳烃技术（DDA） u 满足世界燃油规范II 、III u SSHT于2001年7月在燕山石化投产，产 品满足世界燃油规范II u DDA的柴油收率可达98%以上 柴油脱芳烃技术 中压加氢裂化技术 主要是RMC技术 生物脱硫技术 生产硫含量低于10ppm的柴油 加氢技术/生物脱硫技术相结合 中科院化学冶金研究所等已开展探索研究 柴油添加剂 柴油清净剂、消烟节能剂、稳定剂、降凝剂 清洁柴油其他生产技术 u 符合中国原油特点和炼油生产之国情 u 汽油、柴油尽可能低硫 u 汽油烯烃与芳烃合适的比例 u 提高汽油辛烷值 u 提高柴油十六烷值 u 提高柴油氧化安定性 u 代用燃料的开发利用 我国清洁燃料的发展方向 代用燃料 目前使用最广泛的代用燃料是压缩天 然气（CNG），液化天然气（LNG）和液 化石油气（LPG）。我国已制定了压缩天 然气和液化石油气产品标准，其主要技 术要求见表18和表19。 汽车用压缩天然气主要技术要求(GB 18047-2000) 项目 指标 高位发热量，MJ/m3 不小于 31.4 硫化氢含量，mg/m3 不大于 15 总硫含量， mg/m3 不大于 200 二氧化碳含量，%(v/v) 不大于 3.0 水露点 低于最高操作压力下最低 环境温度5 车用液化石油气规格主要指标（SY7548-1998） 生产清洁燃料需要巨大投入 u 美国90年代初至今累计投入300多亿美金 u 油品成本提高、炼厂利润下降 u 欧洲炼厂达到2000EC规格，也将投资