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清洁燃料生产技术及发展方向概述


十六烷值
最小
40
芳烃含量, %(m/m) 最大 35.0
多环芳烃含量, %(m/m)

T95, ℃
最高

密度, kg/m3

柴油清净剂

欧洲
2000 350 51 - 11 360 ≤845 -
汽车商规范
II类
III类
300
30
53
55
25.0
15.0
5
2
355
340
820~860 √
820~84 0 √
项目 馏程
50%蒸发温度, 90%蒸发温度, 蒸汽压, kPa 硫含量 , %(m/m) 芳烃含量, %(v/v) 烯烃含量, %(v/v) 苯含量 %(v/v) 氧含量, %(m/m)
指标
不高于
99
不高于
149
不大于 48.3
不大于 0.004
不大于
25
不大于
6.0
不大于
1.0
1.8~2.2
美国车用燃料硫含量的发展趋势
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
生产使用清洁燃料
提高汽车压缩比 电子喷射 闭环控制 催化转换器 汽油缸内直接喷射 PM捕集过滤器 废气再循环
清洁燃料的主要目标
降低挥发性有机物(VOC)排放 减少毒性空气污染物(Toxics)排放 苯、1.3丁二烯、甲醛、乙醛、多环有机物 减少氮氧化物(NOX)的排放 减少颗粒物(PM2.5、PM10)排放 提高尾气催化转化器转化效率和使用寿命
1998 年
2000 年
(EN 228-93) (EN 228-98) (EN 228-99)
欧洲Ⅰ号
欧洲Ⅱ号
欧洲Ⅲ号
2005 年 (待批) 欧洲Ⅳ号
硫含量,%
不大于
0.1
0.05
0.015
0.005
苯含量,%
不大于
5
5
1
1
芳烃含量,% 不大于
无规定
无规定
42
35
烯烃含量,% 不大于
无规定
无规定
18
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 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
0.8
0.7
0.6
0.5
0.40.3Βιβλιοθήκη 0.20.10
35
40
45
50
55
60
十六烷值
CO HC NOX PM
车用柴油多环芳烃含量与排放关系
排放值,g/km
0.7
0.6
0.5
CO
0.4
HC
0.3
NOX
0.2
PM
0.1
0
5
10
15
20
25
30
多环芳烃含量,%(m/m)
控制机动车尾气排放
控制途径:
汽车生产技术改进
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
项目
美国 EPA
欧洲
1995
2000
饱和蒸汽压,kPa 最大
60
60
苯含量,%(v/v) 最大
1.0
1.0
氧含量,%(m/m) 最大
2.0
2.3
芳烃含量,%(v/v) 最大
25
42
烯烃含量,%(v/v) 最大
10
18
硫含量,ppm
最大
339
150
汽油清净剂


世界燃油规范
II类
III类
2.5
1.0
2.7
2.7
40
35
20
10
200
30


国外车用柴油的发展趋势
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
环保及汽车制造商对柴油组成的要求
项目
美国 EPA
1993
硫含量, ppm 最大 500
烯烃含量对汽车排放的影响
质量排放变化率,%
10
HC
0
-10
-20
-30
CO
Nox Toxics Ozone
烯烃含量从20%降低至5%
芳烃含量对汽车排放的影响
质量排放变化率,%
HC
0 -10 -20 -30 -40
CO
NOx
Toxics
芳烃含量从45%降低至20%
车用柴油十六烷值与排放关系
排放量,g/km
2000 年
2005 年
(EN590-93) (EN590-98) (EN590-99) (建议)
欧洲Ⅰ号
欧洲Ⅱ号
欧洲Ⅲ号 欧洲Ⅳ号
十六烷值, 不小于
49
49
51
58
十六烷指数,不小于
46
46
46

密度, kg/m3
820~860
820~860
820~845 820~825
多环芳烃,%(v/v)不大于
柴油组成与排放的关系
随着硫含量的增加,尾气中的SOX增加 随着多环芳烃的增加,NOX和PM增加,而CO 和HC下降 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
质量排放变化率,%
HC 0
CO
NOx
Toxics
-10
-20
-30
硫含量从450ppm降低至50ppm
第三章 清洁燃料生产技术及发展方向
目录
中国炼油工业面临挑战 汽柴油组成与排放的关系 国外清洁燃料的变化趋势及发展动向 我国车用汽油及柴油质量现状 清洁汽油生产技术及发展方向 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
汽车
车用燃料
中国炼油工业面临的挑战
中国加入WTO 2008年在我国举办绿色奥运 汽车工业国际化、现代化 汽车排放标准(欧II 、欧III)执行的 时间表提前
常规 500ppm
汽油
2000年
加州40/RFG150ppm
2004年 30ppm
柴油
常规 500ppm
2004 or 2005年
30 or 50ppm
欧洲新配方汽油规格
蒸气压,kPa(夏季) E100℃,%(v/v) E150,%(v/v) 烯烃含量,%(v/v) 芳烃含量,%(v/v) 苯含量,%(v/v) 氧含量,%(m/m) 铅含量,g/L 硫含量,%(m/m)
国内车用汽油发展趋势
2003年集团公司汽油升级目标
烯烃含量 ≤35%(v/v) 硫含量 ≤0.08%(m/m)
三大城市汽油: 执行相当于世界燃油规范Ⅱ类的股份公司企业标准 主要指标:硫含量小于200ppm,
烯烃+芳烃小于60%,其中烯烃小于30%, 苯含量小于2.0%
毒性空气污染物减少量,%
≥15.0 ≥15.0 ≥20.0
NOx减少量,%
≥ 0.0
≥ 5.5
苯含量,%(v/v)
≤ 1.0
≤ 1.0
≤ 1.0
氧含量,%(m/m)
≥ 2.0
≥ 2.0
≥ 2.0
硫含量、烯烃含量、T90的年均值不得超过1990年全美基准汽油水平
美国基础汽油规格
项目
抗爆指数, (RON+MON)/2
常规汽油 94 95 96
新配方汽油 32%
97 98 99 2000
简单模型和复杂模型
每加仑汽油标准
简单模型 复杂模型 第二阶段
蒸汽压美国南部,Psi/kPa
≤ 7.2/50
蒸汽压美国北部,Psi/kPa
≤ 8.1/56
美国南部VOC减少量,%
≥35.1 ≥27.5
美国北部VOC减少量,%
≥15.6 ≥25.9
项目
铅,g/L
不大于
硫含量,%(m/m) 不大于
氧含量,%(m/m) 不大于
芳烃含量,%(v/v) 不大于
烯烃含量, (v/v) 不大于
苯含量, (v/v) 不大于
清净剂
Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类
0.013 未检出 未检出 未检出
0.10 0.02 0.003 无
2.7
2.7
2.7 2.7
50.0 40.0 35.0 35.0
2.3
0.20
欧洲Ⅳ号 (建议)
1.00 0.10
注:1)本标准限值为不大于该数值
— — 0.15 0.08
1.13 0.5 — —
欧洲车用燃料硫含量的发展趋势
当前 500ppm
当前 500ppm
汽油
2000年 150ppm
柴油
2000年 350ppm
2005年 50ppm
2005年 50ppm
世界燃油规范汽油主要指标
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