1.3.1 基于高温费-托反应(HTFT)的CTL和GTL提炼厂
因为原料特性不同,HTFT提炼厂的设计不同于普通原油提炼厂。与原油相比较而言,HTFT反应器生成的产品有以下特点:
●它们基本是无硫释放。
●混合物中氮含量很少。
●氧化物有一定的比例。
●它们富含烯烃物质。
●芳香族含量很低。
●绝大多数是线状的或含少量支链。
●轻质碳氢化合物比重很大。
由于这些差异,为了符合汽油和柴油的规格,HTFT初级产品的提炼需要以下技术[5]:
●将低沸点产物转化为高沸点产物的低聚反应。
●将高沸点产物转化为低沸点产物的加氢裂化。
●提高辛烷值与比重的芳香化和异构化。
●去除氧化、烯烃和二烯烃的氢化作用。
通过对HTFT反应器的初级产品属性以及上述提炼技术的匹配,汽油、航空煤油和柴油可以按Euro-4规范来生产。如果基于HTFT的CTL或GTL提炼厂被设计成最大化生产汽油或者航空煤油,那么所有Euro-4规范都可得到满足。但是,如果提炼厂被设计成最大化生产柴油,除了柴油密度以外的所有Euro-4规范均可得到满足[6]。
由于含有低芳香族和低支链,这将产生比需要的十六烷值更高的烷值,因此来自于基于HTFT的CTL或GTL提炼厂的柴油是一个极好的混合组分,提高了由原油生成的柴油的属性。(www.xing528.com)
1.3.2 基于CTL和GTL的低温费-托合成过程(LTFT)
正如在1.2.2节所提到的,典型的LTFT反应器有两种主要的产物,沸点大约为370°的轻碳氢化合物(冷凝物)和常温下为固体的重碳氢化合物(蜡)。由于冷凝物和蜡的组成部分大都是直链烷烃,因此这些产品很适合用来生产副产品——中间馏分油和石脑油。基于HTFT的CTL或GTL提炼厂的产品提炼部分基本上由以下三部分构成:
(1)蜡加氢裂化转换成中间馏分油和石脑油;
(2)烯烃氢化和石蜡氧化;
(3)分离加氢裂化和氢化产物,生成柴油和石脑油。
石脑油经过蒸汽裂解后是乙烯生产的很好的原料。对于某一确定的乙烯生产,采用石蜡石脑油与采用原油生产的石脑油相比,需要的原料和能源消耗少。
在表5.4中,CTL或GTL中间馏分油或合成柴油的成分可与美国2-D柴油标准和加州空气资源局(CARB)燃料规格相媲美[7]。
表5.4 不同柴油燃料的属性
由于十六烷的烷值高,合成柴油的燃烧性好于普通由原油生产的柴油。合成柴油中对环境会造成污染的芳香族烷烃和硫含量很低,确保了对环境友好的燃烧特性。西南研究院对合成柴油与美国2-D柴油的不同混合物的排放属性进行了测定,详细见表5.5[8]。
表5.5 加州空气资源局对合成柴油及美国2-D混合物的排放测试
从表5.5中所显示的数据可以看出,应用CTL或GTL过程生产纯合成柴油时,碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物的排放可以分别减少95%、33%、28%、30%。70%的美国2-D柴油与30%的合成柴油亦可以达到CARB柴油排放标准。因此,合成柴油可以作为混合成分来提升低质量柴油的质量,或者单独使用以减少有害物质的排放,后者通常与柴油机有关。将合成柴油和原油柴油混合,可以改善低密度的合成柴油(见表5.4)。
我们还可以发现[5],在好氧条件下合成柴油在水介质中,可以快速并完全降解。相同条件下,测得石油燃料的降解率相对较低。
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