中国油品质量升级的实现之路

 1.成品油质量升级背景

一方面，随着石油化工的发展，我国原有品种不断增加，油田部分油井所产原油中硫、氮、氧、非烃化合物含量较高，严重影响成品油的质量，尤其高硫原油对炼油设备有着严重质量问题。

另一方面，近年来，雾霾成为了社会舆论的热点，石化燃料的燃烧使用被列为造成雾霾的主要原因之一。汽车尾气中含有的NOX、CO、SOX和氮，成为了城市大气污染的主要来源。环境问题日益发酵，催生了成品油质量升级。尤其是自2013年以来，我国成品油质量升级速度明显加快。

隆众薛群介绍，成品油质量升级主要体现在对硫含量的控制，实现成品油质量升级一方面从原料进行控制，选择优质的原油作为原料；另一方面也是主要的升级手段就是通过装置升级来实现硫含量的降低，装置升级是本文主要讲述内容。

2.成品油质量升级主要工艺

汽油质量升级技术主要有：催化裂化原料加氢处理（包括蜡油加氢处理和渣油加氢处理）技术，催化裂化降烯烃（如MIP-CGP，FDFCC等），催化裂化汽油选择性加氢脱硫（RSDS，OCT-M），深度脱硫降烯烃（RIDOS，OTA等）催化汽油后处理技术和S-Zorb吸附脱硫技术。

柴油质量升级技术主要有：使用加氢处理催化剂（如RS-1000,FH-UDS等），柴油中压加氢改质技术（如MHUG），非贵金属催化剂柴油单段深度加氢处理技术等。

炼油企业需要根据自己的装置构成，选择适合的处理技术。汽油升级应尽可能减少辛烷值损失，柴油质量升级迎尽可能减少投入，争取实现现有装置基础上通过更换催化剂就能产出低硫柴油的目标。

汽油方面：加氢导致辛烷值下降

辛烷值汽油在稀混合气情况下抗爆性的表示单位。从化学角度来讲，汽油中的化学组成特别是汽油中烃类分子结构与辛烷值有着决定性的作用。

通常，在分子大小相当的条件下烃类辛烷值由高到低排序为：芳烃＞异构烯烃、异构烷烃＞正构烯烃＞环烷烃＞直链烷烃。

汽油加氢生产工艺中，加氢反应改变了汽油中烃类分子的化学结构，大量烯烃加氢后生成饱和烷烃，是导致辛烷值下降的主要原因。目前看我国主要通过添加高辛烷值组分（烷基化汽油、MTBE），或者选择性加工等工艺来弥补加氢汽油辛烷值较低的缺陷。

柴油方面：加氢改进主要质量指标--十六烷值

柴油馏程为180~360℃，碳数分布在12~25范围内，化学组成包括芳烃、环烷烃、链烷烃及有机硫氮化合物。柴油馏分的质量随加工方法的不同而异，而且受原料组成的影响。

通常，正构烷烃的十六烷值最高，单环环烷烃或单环芳香烃居中，稠环环烷烃和稠环芳烃的十六烷值最低。因此柴油的理想组分是环数少、长侧链及分枝较少的烃类。

催化柴油中芳烃含量多在60%以上，其中二环、三环芳烃约占芳烃含量的75%（体积分数）左右，稠环芳烃含量较高是催化裂化柴油十六烷值低的主要原因，且催化裂化柴油中的硫主要以多环芳烃的形式存在，如二苯并噻吩这类硫化物，由于苯环的阻碍作用，硫原子很难与催化剂的加氢脱硫活性中心接触，因此脱硫困难，而催化剂将其中一个芳环加氢饱和、开环后，硫原子容易与催化剂活性中心接触，脱硫也容易了。因此，稠环芳烃开环、断链是催化裂化柴油加氢改质的关键。因此，通过加氢精制工艺，芳烃进行加氢饱和反应，对提高十六烷值有着重要的意义。

3.成品油升级进展与现状

在国家成品油质量升级政策引导下，国内两大主营以及地方炼厂等主要炼油企业分别对炼油装置做出了升级改进。

隆众数据：截至2016年1月，隆众调查统计的29家中石化炼厂中，加氢精制、汽柴油加氢、渣油加氢、蜡油加氢等二次装置年加工能力1.95亿，与一次炼油能力的比例为1:3.79；隆众调查统计的26家中石油炼厂中，加氢精制、汽柴油加氢、蜡油加氢、渣油加氢等二次装置年加工能力为1.15亿，与一次炼油能力的比例为1:2.49。

中石化：S-Zorb助力油品升级

催化汽油吸附脱硫技术（S-zorb），是中国石化引进吸收、开发创新的拥有完全知识产权的汽油质量升级技术。该技术和汽油选择性加氢脱硫技术一起，成为中国石化汽油质量升级的主体技术。

中石油：自主研发DSO技术降硫

中石油方面，则进行了DSO催化汽油选择性加氢脱硫技术和GARDES汽油加氢技术的研发推广。资料显示，GARDES技术是一项通过加氢脱硫和辛烷值恢复来生产清洁汽油的技术，该技术通过选择性加氢脱硫解决了FCC汽油中硫含量高的问题，同时采用辛烷值恢复技术降低了加氢脱硫过程中汽油辛烷值损失。

中国石油自主研发的DSO、GDS、PHF等汽柴油加氢成套技术为国Ⅴ汽柴油质量升级做好了技术准备。截至2015年底，中石油在运和在建催化汽油加氢装置27套，其中DSO、M-DSO及GARDES自有技术共17套，年生产能力近1500万吨，占中国石油催化汽油加氢生产总能力的近60%。中国石油自主研发的柴油加氢精制及改质催化装置11套，年生产能力1870万吨。

4.山东地炼：增建加氢装置紧跟油品升级

为了实现成品油质量升级，山东地炼增加了加氢装置的升级与改扩建。据隆众统计数据显示，截至2015年底，山东地炼建成及在建蜡油加氢、渣油加氢装置累计加工能力1600万吨。