2-8清潔燃料能源的生產(chǎn)

1、2.8 清潔燃料能源的消費.化石燃料利用對環(huán)境的影響1、空氣質(zhì)量下降污染物：CO、SOX、NOX、粉塵、揮發(fā)性有機化合物等。2、溫室效應(yīng)：CO2是主要的溫室氣體。3、酸雨： SOX、 NOX是構(gòu)成酸雨的重要物質(zhì)。化石燃料能源是不可再生的有限資源.新能源的開發(fā)利用.核能生物能風能太陽能新能源.1千克鈾的原子核所釋放出來的熱量，大約相當于3570噸3570000千克煤熄滅時所放出的熱量。建造一座發(fā)電量為100萬千瓦的電站，假設(shè)是核電站，每年需求補充的核燃料為30噸，六輛解放牌載重汽車就可運進。假設(shè)是燒煤的火力電站，每年要耗費300多萬噸煤。運輸這些煤炭，平均每天要開三列火車，每列火車掛40節(jié)車皮；

2、或是每天要開一艘萬噸級的輪船。核能.核能核能發(fā)電表示圖.核能秦山核電站.太陽灶太陽能.太陽能太陽能發(fā)電安裝.太陽能太陽能計算器.太陽能太陽能汽車.太陽能太陽能發(fā)電站.風能.風能澳大利亞風力發(fā)電.風能.生物能.阿里地域地熱田其他新能源.其他新能源冰島地熱.其他新能源地熱電站.其他新能源潮汐能成因表示圖.其他新能源.清潔燃料清潔燃料是指燃料的有害物質(zhì)如硫、氮、重金屬、烯烴、芳烴等含量低，熄滅后的尾氣對環(huán)境污染小。 .清潔燃料消費技術(shù)及開展方向.煉油工業(yè)正面臨環(huán)保及汽車雙重壓力環(huán) 境車用燃料汽 車.我國大氣環(huán)境污染情況大氣污染酸雨: SOx 溫室效應(yīng): CO2, CH4, NOx, 臭氧層破壞:氟氯

3、烴光化學煙霧: NOx, 汽車尾氣 SOx 、NOx 、HC、顆粒物PM.汽油組成對排放的影響 降低硫含量，可顯著減少SOx排放，有限制 減少NOx、CO、HC和有毒物排放； 降低芳烴含量，可明顯減少尾氣中有毒物 質(zhì)排放； 降低烯烴，可明顯降低同臭氧結(jié)合的傾向； 參與含氧化合物，可提高抗爆性，使熄滅 完全，降低CO、HC排放，但對NOx、有毒物 排放影響不顯著。.柴油組成與排放的關(guān)系 隨著硫含量的添加，尾氣中的SOX添加 隨著多環(huán)芳烴的添加，NOX和PM添加，而CO 和HC下降 隨著十六烷值的添加，CO和HC排放顯著下降， NOX排放略有下降，但PM添加.控制途徑：汽車消費技術(shù)改良消費運用清潔

4、燃料提高汽車緊縮比電子放射閉環(huán)控制催化轉(zhuǎn)換器汽油缸內(nèi)直接放射PM捕集過濾器廢氣再循環(huán)控制機動車尾氣排放. 降低揮發(fā)性有機物VOC排放 減少毒性空氣污染物Toxics排放 苯、1.3丁二烯、甲醛、乙醛、多環(huán)有機物 減少氮氧化物NOX的排放 減少顆粒物PM2.5、PM10排放 提高尾氣催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化效率和運用壽命 清潔燃料的主要目的.清潔汽油的普通特性 盡能夠低的苯含量 較低的蒸汽壓 盡能夠低的硫含量 較少的芳烴 較少的烯烴 較低的終餾點 添加含氧化合物 足夠量的汽油清凈劑.清潔車用柴油的普通特性 降低多環(huán)芳烴含量 提高十六烷值 盡能夠低的硫含量 限制密度范圍 較低的終餾點 添加柴油清凈劑 .國外

5、車用汽油的開展趨勢 盡能夠低的苯含量 較低的蒸汽壓 盡能夠低的硫含量 較少的芳烴 較少的烯烴 較低的終餾點 添加含氧化合物 足夠量的汽油清凈劑.環(huán)保及汽車制造商對汽油組成的要求. 降低多環(huán)芳烴含量 提高十六烷值 盡能夠低的硫含量 限制密度范圍 較低的終餾點 添加柴油清凈劑 國外車用柴油的開展趨勢.環(huán)保及汽車制造商對柴油組成的要求.美國含氧汽油及新配方汽油1990.11 美國國會同意“空氣清凈法修正案1992.11含氧汽油開場含氧量2.7wt%1995.1新配方汽油簡單模型1998.1復雜模型開場2000第二階段開場44個CO超標地域9個臭氧超標城市.美國新配方汽油的市場份額含氧汽油新配方汽油

6、32常規(guī)汽油.美國根底汽油規(guī)格.美國加州第2階段新配方汽油規(guī)格.汽 油 常規(guī) 2000年 2004年500ppm 加州40/RFG150ppm 30ppm柴 油 常規(guī) 2004 or 2005年 500ppm 30 or 50ppm美國車用燃料硫含量的開展趨勢.歐洲汽油規(guī)范變化.歐洲車用燃料硫含量的開展趨勢汽 油 常規(guī) 2000年 2005年 500ppm 150ppm 50ppm柴 油 常規(guī) 2000年 2005年 500ppm 350ppm 50ppm.世界燃油規(guī)范汽油主要目的.歐洲車用柴油規(guī)范變化.國內(nèi)車用汽油質(zhì)量現(xiàn)狀硫含量高 集團公司2000年平均硫含量為0.05%，最低0.01%，最

7、高0.10%。烯烴含量高 集團公司2000年90#汽油烯烴含量平均45.7%，最高為60%，最低為17%。 芳烴含量低 集團公司汽油芳烴含量平均為15%左右，最高為35%，最低為6.5%。 苯含量低，平均約為1%左右. II類汽油* III類汽油* 我國新規(guī)范* 苯含量, % 2.5 1.0 2.5 烯烴含量，% 20 10 35 芳烴含量，% 40 35 40 含氧化合物，% 2.7 2.0 2.7 硫含量，ppm 200 30 800 *，美歐日汽車制造商協(xié)會建議的理想規(guī)范 * *2000年7月1日起開場執(zhí)行 國內(nèi)外汽油規(guī)范的差別.國內(nèi)外汽油與柴油組成烷基化+異構(gòu)化+醚化催化裂化重整34%

8、33%33%世界中國80% 其它20%催化裂化柴油世界 主要是直餾柴油中國 一部分來自催化裂化，一部分來自加氫精制汽油. 2003年集團公司汽油晉級目的 烯烴含量 35v/v硫含量 0.08m/m三大城市汽油：執(zhí)行相當于世界燃油規(guī)范類的股份公司企業(yè)規(guī)范 主要目的：硫含量小于200ppm， 烯烴芳烴小于60%，其中烯烴小于30%， 苯含量小于2.0%國內(nèi)車用汽油開展趨勢. 近期2000-2003年目的 全部消費90號以上無鉛汽油烯烴含量 35v/v硫含量 0.08m/m 未來2005-2021年目的硫含量 0.005m/m清潔汽油消費技術(shù)開發(fā)目的. 降低催化裂化汽油中烯烴的技術(shù) 降低汽油硫含量技

9、術(shù) 消費高辛烷值組分技術(shù)清潔汽油消費技術(shù).降低催化裂化汽油烯烴技術(shù) 降低FCC汽油烯烴催化劑GOR及工藝 一代 二代 降低催化裂化汽油烯烴的助劑 LGOA (工業(yè)實驗), GORA 最大量消費氣體和柴油工藝 (MGD) 最大量消費異構(gòu)烷烴的FCC新工藝MIP技術(shù). 催化汽油降低硫含量催化劑和助劑 催化汽油選擇性加氫脫硫技術(shù)RSDS FCC汽油異構(gòu)加氫脫硫降烯烴技術(shù)RIDOS 催化汽油吸附脫硫技術(shù)/溶劑抽提脫硫技術(shù) 降低汽油硫含量技術(shù).擴展消費高辛烷值汽油組分安裝的才干，特別是重整安裝的才干 低壓組合床重整技術(shù)LPCBR和催化劑 安裝進展擴能改造 高空速重整原料預加氫技術(shù)和催化劑 開發(fā)新型半再生

10、重整催化劑PRT系列 開發(fā)新一代低積炭延續(xù)重整催化劑PS-VI.開發(fā)固體酸烷基化、輕汽油醚化和C5、C6異構(gòu)化技術(shù)新配方汽油研討和汽油清凈劑研討運用 開發(fā)符合中國國情的清潔汽油配方技術(shù) 開發(fā)用于熄滅室清凈的清凈劑 汽油抗磨劑等添加劑技術(shù)。清潔汽油其他消費技術(shù). 硫含量高 2000年集團公司輕柴油硫含量平均為0.15%，最高到達0.5左右%。十六烷值呈下降趨勢 2000年集團公司0#柴油的十六烷值為48左右 氧化安定性差 2000年集團公司0#柴油實踐膠質(zhì)平均35mg/100ml 芳烴及多環(huán)芳烴含量高 2000年集團公司輕柴油芳烴含量平均為19.46%，多環(huán)芳烴含量平均為11.02%，最高為16

11、.96%。國內(nèi)輕柴油質(zhì)量現(xiàn)狀.國內(nèi)外柴油規(guī)范的差別. 石化集團公司輕柴油晉級目的 2002年1月1日起 輕柴油全部執(zhí)行新的國家規(guī)范硫含量小于0.2%，十六烷值不小于452003年1月1日起 供應(yīng)三大城市的輕柴油要執(zhí)行相當于世界燃油規(guī)范類的股份公司企業(yè)規(guī)范硫含量小于300ppm，十六烷值不小于50國內(nèi)輕柴油開展趨勢.2000-2004年目的 芳烴含量 20硫含量 500 ppm 未來2005-2021年目的硫含量 50 ppm芳烴含量 10多環(huán)芳烴 1清潔柴油消費技術(shù)開發(fā)目的. 影響我國輕柴油質(zhì)量的主要工程是硫含量、 氧化安定性和十六烷值。 需求經(jīng)過不同程度的加氫工藝來處理，如： 加氫精制、加氫

12、裂化、加氫脫芳、加氫改 質(zhì)、加氫異構(gòu)等柴油質(zhì)量提高途徑. 柴油精制技術(shù) 提高柴油十六烷值、降低柴油密度技術(shù) 中壓加氫裂化技術(shù) 生物脫硫技術(shù) 柴油添加劑清潔柴油消費技術(shù). 高活性加氫精制催化劑RN-10 中壓加氫改質(zhì)技術(shù)MHUG 可消費低硫低芳柴油，十六烷值可達53以上，被美國成為消費高質(zhì)量柴油的三大技術(shù)之一 柴油精制技術(shù). 以劣質(zhì)催柴為原料，消費清潔柴油的RICH技術(shù) 大幅度提高十六烷值和降低密度 十六烷值 提高10個單位以上， 柴油收率95m%， 已工業(yè)化提高柴油十六烷值、降低柴油密度技術(shù). 催柴單段加氫處置脫硫脫芳技術(shù)SSHT 柴油兩段脫硫脫芳烴技術(shù)DDA 滿足世界燃油規(guī)范II 、III

13、SSHT于2001年7月在燕山石化投產(chǎn)，產(chǎn) 品滿足世界燃油規(guī)范II DDA的柴油收率可達98%以上柴油脫芳烴技術(shù).中壓加氫裂化技術(shù) 主要是RMC技術(shù)生物脫硫技術(shù) 消費硫含量低于10ppm的柴油 加氫技術(shù)/生物脫硫技術(shù)相結(jié)合 中科院化學冶金研討所等已開展探求研討柴油添加劑 柴油清凈劑、消煙節(jié)能劑、穩(wěn)定劑、降凝劑清潔柴油其他消費技術(shù). 符合中國原油特點和煉油消費之國情 汽油、柴油盡能夠低硫 汽油烯烴與芳烴適宜的比例 提高汽油辛烷值 提高柴油十六烷值 提高柴油氧化安定性 代用燃料的開發(fā)利用我國清潔燃料的開展方向.2.8.3 汽車替代燃料 目前在進展研制的替代燃料有： 液化石油氣、液化天然氣 甲醇和乙

14、醇 生物柴油 液氫 燃料電池.1天然氣作汽車燃料 天然氣作為內(nèi)燃機燃料的優(yōu)點：天然氣比石油的蘊藏量大，可開采年限比石油長，分布的不均勻性比石油小；天然氣可不經(jīng)加工直接用于內(nèi)燃機熄滅，從而降低本錢；內(nèi)燃機燃用天然氣時的熄滅完全度、熱效率都比燃用石油制品時好；而排污明顯減少，天然氣汽車尾氣無鉛、無SOX污染，產(chǎn)生的CO僅為汽油車的4%，碳氧化合物及碳氫化合物為汽油車的1/10。缺陷：能量密度低，攜帶不方便，易于走漏等。 .全世界投入運用的天然氣汽車已有100萬輛。按運用方式，汽車所運用的天然氣可分為：緊縮天然氣CNG液化天然氣LNG吸附天然氣ANG天然氣合成燃料油目前研討和運用最多的是緊縮天然氣。

15、 .緊縮天然氣CNG和液化天然氣LNG緊縮天然氣是將天然氣緊縮而成的，儲存條件為常溫、高壓充氣壓力不大于20MPa。液化天然氣是將天然氣凈化、液化而成，儲存條件為常壓、低溫(溫度不高于-160)。CNG和LNG對天然氣資源的要求為主要成分甲烷含量90%以上，乙烷戊烷含量小于10%，不含硫化氫、二氧化碳和水等。 .吸附天然氣ANGANG貯氣法的主要優(yōu)點為：無需建高壓充氣站，配備多臺緊縮機，降低了投資和操作費用；貯氣瓶自重輕，其材質(zhì)和制造技術(shù)要求不高；中低壓儲存天然氣提高了運用的平安性；吸附劑可多次再生利用。缺陷是吸附劑的價錢高，吸附、解吸過程的熱效應(yīng)影響了吸附劑的性能。 .2液化石油氣作替代燃料

16、 汽車運用的液化石油氣LPG主要是由丙烷和丁烷的混合物組成。運用LPG時，廢氣排放量小，適用于在市區(qū)內(nèi)運用的車輛。LPG的低溫性能良好，辛烷值高，與汽油相比，熱值低，行駛里程短。 . 車用液化石油氣規(guī)格主要目的SY7548-1998. 汽車用緊縮天然氣主要技術(shù)要求(GB 18047-2000)項 目 指 標 高位發(fā)熱量，MJ/m3 不小于 31.4 硫化氫含量，mg/m3 不大于 15 總硫含量， mg/m3 不大于 200 二氧化碳含量，%(v/v) 不大于 3.0 水露點 低于最高操作壓力下最低環(huán)境溫度5 .3含氧化合物燃料(醇類燃料、二甲醚)C5以下的醇類都可作內(nèi)燃機燃料，可幾種混用，可單一醇獨用，還可摻用到汽油、柴油中。醇類燃料的原料來源廣泛，如煤、木材、植物、糧食等。醇類燃料是石油、天然氣以外最可代用的燃料。德國早在70年代就制成甲醇發(fā)動機，如今，德國是世界上開展醇汽車最有效果的國家。二甲醚液化后也可以直接作為汽車燃料，它的熄滅效果比甲醇更好。是柴油發(fā)動機的理想燃料。 .4氫氣作替代燃料氫氣熄滅時幾乎不排放CO2 廢氣，氫氣的點燃范圍寬，熄滅干凈，僅產(chǎn)生水和少量NOX假設(shè)采用先