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GARDES系列技术的开发与应用

GARDES系列技术的开发与应用   

       GARDES系列技术凭借其超前的设计理念,经济、简单、有效完成了企业从国Ⅳ到国Ⅴ再到国Ⅵ的汽油质量升级,其成功应用和持续发展,体现了中国石油科技开发的超前布局,凝聚了研发单位坚持不懈的努力,得到了应用单位的大力支持,走出了一条“产、学、研”有效融合、独具特色的汽油质量升级之路。

由中国石油石油化工研究院、福州大学和中国石油大学(北京)联合开发的第二代GARDES技术GARDES-II已在中国石油7家炼油企业全面用于国Ⅵ(A)标准汽油调和组分的生产,已累计向市场提供国Ⅵ(A)标准汽油近150万吨。

该技术在不改变工艺流程、不新增过程设备的情况下,仅通过更换催化剂就平稳地从生产国V标准汽油过渡到生产国ⅥA)标准汽油。与国内外同类工艺技术相比,1套年100万吨装置节省固定资产投资1.5亿~1.8亿元。开发的GARDES-II配套技术——催化剂器外预硫化技术,率先在呼和浩特石化公司成功应用,使开工周期缩短了5天,实现汽油质量升级“稳、省、快”的目标,让中国石油汽油质量升级迈上又稳又省又快的“高速公路”。

GARDES技术是中国石油应对汽油质量升级的主要技术之一。在项目立项初期,中国石油科技管理部高瞻远瞩,要求项目团队在研发用于国Ⅳ标准清洁汽油生产技术必须兼顾国Ⅴ标准清洁汽油的生产,并着眼未来更为严格的汽油标准进行超前技术储备,按照“推广一代、开发一代、储备一代”的研发理念进行持续的技术升级。

按照上述要求,项目团队在用于国Ⅳ清洁生产的第一代GARDES技术的开发过程中即考虑了未来汽油质量升级对降低汽油烯烃含量的要求,创造性地将深度脱硫和烯烃定向转化相耦合,开发出用于国Ⅳ/国Ⅴ标准清洁汽油生产的第一代GARDES技术,不仅保证了用户企业在2014年1月1日如期向市场提供国Ⅳ清洁汽油,而且使得用户在不改变工艺流程、不新增过程设备、不更换催化剂的情况下仅通过工艺参数调整在2017年1月1日如期向市场提供国Ⅴ标准清洁汽油。

针对国Ⅵ(A)汽油标准将烯烃含量进一步从国Ⅴ标准的24v%降至18v%、并保持汽油辛烷值不变这一“卡脖子”难题,项目团队基于分子炼油理念首创了烯烃分段调控转化工艺路线,创制出等级孔分子筛并率先实现工业化生产,提出一种氧化铝晶面工程方法,将金属杂化纳米晶成功负载到氧化铝载体,研制出系列新型催化剂,开发出超深度脱硫-烯烃双支链异构成套技术GARDES-II。

2017年宁夏石化公司仅通过更换新一代系列催化剂,使其年120万吨汽油加氢装置成功升级用于国Ⅵ(A)标准汽油的生产,一次开工成功。

2018年GARDES-II在中国石油另外4家炼厂投入工业应用。应用结果表明,原GARDES工艺装置仅通过催化剂的更换即可升级到生产国Ⅵ(A)清洁汽油调和组分,烯烃降量10v%以上,辛烷值损失1.2以下,均优于设计指标。

由于GARDES技术优异的性能,目前已被应用于以往几套原本采用Prime-G+工艺装置的改造中。

为缩短装置开工时间、降低装置开工安全风险,项目团队还配套开发了 GARDES-II工艺的配套技术-催化剂器外硫化技术,GARDES-II工艺技术的器外完全硫化态催化剂于2018年8月在呼和浩特石化年120万吨汽油加氢装置成功完成工业试验,这是中国石油完全硫化态催化剂的首次工业应用。

完全硫化态催化剂的使用,使得整个开工过程无酸性水、酸性气排放,投油24小时后即产出合格产品,缩短开工时间5天以上。催化剂器外硫化技术的开发不仅完善了GARDES技术,也为中国石油同类技术提供了借鉴。

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