為了減少對(duì)氣候、環(huán)境以及人類(lèi)的不良影響，在過(guò)去的幾年中機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放的法規(guī)中斷了進(jìn)一步的發(fā)展。對(duì)于個(gè)人、公共交通和貨物運(yùn)輸而言，內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛仍是交通運(yùn)輸?shù)闹黧w。與奧托型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，柴油型發(fā)動(dòng)機(jī)的效率會(huì)更高，使用也更普及。不得不說(shuō)在道路和海上運(yùn)輸中，柴油機(jī)在未來(lái)依然是車(chē)輛和船舶的主要地位。

圖1 餾分油加氫處理

圖2 餾分油加氫處理產(chǎn)品分布

對(duì)于個(gè)人交通而言，除了歐盟區(qū)，汽油機(jī)動(dòng)車(chē)輛依然是地面交通工具的首選。由于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和燃料特性的影響，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)比燃燒汽油的奧托型發(fā)動(dòng)機(jī)在廢棄排放方面更為復(fù)雜。氮氧化物（NOx），硫氧化物（SOx），碳?xì)浠衔铮℉C）和顆粒物質(zhì)（PM）的排放必須通過(guò)燃料規(guī)格、發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和廢氣處理來(lái)加以控制。

煉油廠調(diào)整燃料規(guī)格以遵循法律規(guī)范

值得關(guān)注的是，ENISO 590標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了超低硫柴油（ULSD）的規(guī)格，包括調(diào)節(jié)物理和化學(xué)特性以達(dá)到最佳燃燒性能的規(guī)格，以及在寒冷氣候條件下低溫流動(dòng)性的規(guī)格。主要指標(biāo)包括冷濾點(diǎn)（CFPP）和濁點(diǎn)（CP），也會(huì)對(duì)傾點(diǎn)（PP）作出規(guī)定（美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)，ASTM D6371、D5773、D5949）。

科萊恩在中間餾分流動(dòng)改進(jìn)劑（MDFI）和降凝添加劑（WASA）等調(diào)整低溫流動(dòng)性（CFP）的解決方案方面有著近40年的豐富經(jīng)驗(yàn)。DODIFLOW?和 DODIWAX?系列是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的調(diào)整低溫流動(dòng)性的有效添加劑。此外，科萊恩還提供諸如抗凝改進(jìn)劑（WAFI）之類(lèi)的解決方案?？迫R恩的HYDEX?系列作為可在現(xiàn)有裝置中進(jìn)行的簡(jiǎn)易解決方案，為現(xiàn)有的柴油加氫處理器增加了催化脫蠟功能，是單獨(dú)的脫蠟操作單元提供的獨(dú)立解決方案。

為了優(yōu)化運(yùn)營(yíng)，特別是對(duì)于聚焦柴油燃料、家用燃料油和噴氣燃料的煉油廠，這些燃料產(chǎn)生的大部分中間體都會(huì)被送入柴油加氫處理裝置。除了輕質(zhì)餾分，其他都會(huì)對(duì)低溫流動(dòng)性和其他規(guī)格產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。所用原料混合油的餾程要比純柴油的餾程大得多。

輕餾分可以直接用于改善低溫流動(dòng)性。重餾分能夠調(diào)節(jié)密度，以作為密度調(diào)節(jié)混合組分用于較重的燃料油（有時(shí)稱(chēng)為通量）。圖1顯示了一個(gè)典型的餾分油加氫處理的流程方案，圖2則展示了使用這一方案產(chǎn)生的產(chǎn)品分布情況。

在進(jìn)行了一系列以加氫脫硫?yàn)橹饕康牡牟僮髦螅瑫?huì)出現(xiàn)另一個(gè)結(jié)果就是產(chǎn)品分布。如果使用之前提到的進(jìn)料分組，就能得到優(yōu)于要求標(biāo)準(zhǔn)的低溫流動(dòng)性。結(jié)合脫硫（HDS）、脫氮（HDN）、芳烴飽和（ASAT）和烯烴飽和（OSAT）的氫化過(guò)程，雖然密度能夠得到降低，但低溫流動(dòng)性卻受到了影響（由圖3所示）。

圖3 加氫處理

值得關(guān)注的是，濁點(diǎn)可以通過(guò)降低初沸點(diǎn)和終沸點(diǎn)來(lái)進(jìn)行下調(diào)。通過(guò)調(diào)整柴油產(chǎn)品的分餾點(diǎn)，兩用煤油會(huì)轉(zhuǎn)化為柴油產(chǎn)品。這種柴油產(chǎn)品在最糟的情況下，會(huì)殘留很大一部分重餾分（見(jiàn)圖2）。

在最后的柴油混合和添加其他混兌組分的階段，CFP和中間餾分流動(dòng)改進(jìn)劑被用于調(diào)整最終的冷濾點(diǎn)。在很多情況下，十六烷值和潤(rùn)滑性也需要進(jìn)行調(diào)整。科萊恩的DODILUBE?和 DODICETTM添加劑能夠協(xié)助調(diào)整。圖4顯示了催化脫蠟層作為嵌入層夾在加氫脫硫催化劑之間。這種解決方案為調(diào)整低溫流動(dòng)性提供了一定的靈活度。

圖4 催化脫蠟層

在這種情況下，可以在柴油產(chǎn)品中加入含量更高的重餾分油。在脫蠟過(guò)程能夠抵消重餾分油對(duì)低溫流動(dòng)性產(chǎn)生的負(fù)面影響，同時(shí)減少產(chǎn)生的兩用煤油（見(jiàn)圖5和圖6）。因此，產(chǎn)生額外的石腦油（粗石腦油）和天然氣會(huì)損失煤油和柴油的收率。

圖5 重餾分油

圖6 加氫處理

新的脫蠟解決方案

從圖7收率角度能夠看出聯(lián)合脫蠟法的卓越效果。在餾分油的加工過(guò)程中，HYDEX?G的脫蠟苛刻度降至最低要求，最后通過(guò)定制的 DODIFLOW?/DODIWAX?配方將冷濾點(diǎn)調(diào)至所需水平。降低HYDEX?G的脫蠟苛刻度更便于操作，有利于保持整體的氫氣平衡。

圖7 聯(lián)合脫蠟收率

當(dāng)煉油廠面對(duì)當(dāng)下日益嚴(yán)峻的低質(zhì)量原油轉(zhuǎn)換挑戰(zhàn)。一項(xiàng)有關(guān)HYDEX?G和DODIFLOW?的使用聯(lián)合方案近期在運(yùn)營(yíng)層面上已初步完成，目前正在評(píng)估獲得的數(shù)據(jù)。

此外，我們還啟動(dòng)了一項(xiàng)研發(fā)計(jì)劃，希望在餾分油脫蠟過(guò)程中加入新的脫蠟催化劑，經(jīng)過(guò)對(duì)多種材料的篩選，我們得到了一種獨(dú)特的脫蠟催化劑，能夠提供更優(yōu)化的柴油收率和煤油餾分。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)顯示，這種催化劑能夠更顯著地改善低溫流動(dòng)性，同時(shí)帶來(lái)更高的收率。圖8顯示了從含有超過(guò)20%的正構(gòu)烷烴的餾分油中所觀察到的一小段數(shù)據(jù)。

新一代HYDEX?E蓄勢(shì)待發(fā)

嵌入式脫蠟在應(yīng)用HYDEX?G的情況下，尤其在苛刻造作條件下（高脫蠟床溫度，濁點(diǎn)大幅降低），脫蠟層排出的廢液并非完全不含烯烴。（如圖9所示）。應(yīng)用HYDEX?E可降低密度，以實(shí)現(xiàn)2%的最小體積膨脹。通過(guò)常規(guī)方法計(jì)算 ，CI可提高3個(gè)點(diǎn)。在芳烴分布方面，HYDEX?E能夠?qū)⒍喹h(huán)芳烴轉(zhuǎn)化為單芳烴。

圖8 含有超過(guò)20%正構(gòu)烷烴的餾分油

圖9 嵌入式脫蠟

結(jié)論

催化脫蠟和低溫流動(dòng)添加劑已經(jīng)成為一種有效的方法，能夠改善低溫流動(dòng)性各方面的特性。這種方法能夠幫助世界各地的煉油廠最大化收率和高價(jià)值餾分，減少優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品庫(kù)存，增加利潤(rùn)，具備巨大的商業(yè)價(jià)值。隨著HYDEX?E的推出可進(jìn)一步優(yōu)化柴油收率，并得到高硫含量和重質(zhì)原油原料，同時(shí)減少大部分有害副產(chǎn)物的形成，提供更高的成本效益，促進(jìn)可持續(xù)性發(fā)展。