降低催化汽油硫含量的技術應用

陳華杰(中海油東方石化有限責任公司 海南省東方市 572600)

前言：

隨著工業化程度的加重，燃料在國民經濟的發展中起到越來越重要的作用。隨著人們環保意識的提高，人們對燃料的清潔性要求也逐漸發生變化。全世界范圍內車燃料消耗的石油量已經超過石油消耗總量的50%，清潔燃料已經成為推動世界煉油技術發展的主要動力[1]。據國內外機構研究顯示，通過降低汽油內硫的含量能夠有效降低汽車尾氣中的污染物數量。

一、催化汽油的優勢

降低汽車尾氣污染的第一選擇為使用低硫原油，但隨著世界原油質量的日趨降低，大多數煉油廠均采用含硫原油進行加工。在汽油的多種組分調和時，催化汽油是成品汽油中硫含量的主要組成部分。據研究顯示，催化汽油中硫的含量占原油中硫含量的10%以上。

影響催化汽油中硫含量的因素包括原油的品質、工藝、催化劑和助劑等。通過研究催化裂化的反應機理能夠發現，反應溫度及催化劑的性質決定了成品汽油中硫的含量。隨著催化反應溫度的提高，成品汽油中的硫含量會有所增加。在通常情況下，全餾分的催化汽油會被切割為3個餾分，分別是輕餾分、中餾分和重餾分。其中輕餾分中含有硫化物和輕硫醇，若能夠精確控制切割則能夠保證輕餾分中不含噻吩；中餾分中含有噻吩、輕烷基酚和硫醇；而重餾分中則含有苯并噻吩、烷基苯和硫醇。在輕餾分中所含有的硫化物較容易脫除，而中餾分和重餾分中的硫化物則很難脫除。

二、降低汽油中硫含量的相應技術

1.后處理加氫脫硫

后處理加氫脫硫技術是指在餾分切割之后采用選擇性加氫處理，一般采用加氫處理的為直餾煤油和催化輕循環油。在工業制造過程中驗證的可行技術有以下幾種，分別為Pnime-G、Scenfinnig和CDHudro技術等，采用此類技術進行后處理具有投資少、氫耗低、操作成本低等特點。除了以上技術之外，目前普遍應用于工業化生產的技術還包括吸附脫硫技術等。

（1）Pnime-G技術

該技術在Axems公司的應用頻率最高，同時在全世界范圍之內該技術也被廣泛應用。Pnime-G技術所采用的雙催化劑系統能夠滿足催化裂化汽油長周期運轉的要求；該裝置的加工能力范圍為0.12～4.20 Mt/a，其加工的原料油硫含量僅為100～3000 μ g/g，且具有極低的抗爆值損失[2]。

（2）Scenfinnig技術

Scenfinnig技術是由Exonmobli公司開發的一項催化汽油技術，其原料選擇為含硫低于1000 μg/g的催化汽油。通過采用該技術進行后處理能夠將成品汽油的硫含量降低至＜40 μg/g，同時也具有極低的抗爆值損失。

（3）Octagin技術

Octagin技術同樣是由Exonmobli公司開發的催化汽油技術，在該技術中采用的是簡單低壓固定床技術，同樣采用2種催化劑，目前該技術已經發展至第三代，其全部三代技術均已經實現工業化應用。在工業應用中表明，采用該技術以催化重汽油為原料能夠生產出硫含量低于1μg/g的超低硫汽油。

2.加氫預處理催化原料油技術

采用加氫預處理技術能夠有效降低催化汽油中硫元素和氮元素的含量，從而極大的降低汽車尾氣中污染物的數量。使用此類預處理技術同時能夠降低成品油中金屬元素的含量，另外還能夠降低催化劑的損耗，減少殘炭在成品油中的含量。采用此類技術所生產的汽油中硫的含量一般低于10 μ g/g，但采用此方法進行脫硫對操作要求較高，故其工業應用率較低[3]。

3.部分轉化加氫裂化技術

對催化裂化汽油的原料采用部分轉化加氫技術能夠降低其中的硫含量，一般應用于催化裂化汽油的進料處理，通過此方法進行進料處理的成品油通常不需要進行再次處理即可滿足成品油的硫含量。

4.采用催化劑和助劑

在催化劑的研究中，Eneglhrad公司取得極大的進展，該公司所開發的沸石催化劑法能夠極大的降低汽油中硫的含量。目前采用催化劑降低催化汽油中硫含量的方法特別多，且具有極廣泛的應用。故在全世界范圍內均對催化脫硫的方案十分認可。目前在世界范圍內應用的工業化催化脫硫方案已經有17種。

加拿大的石油公司Oakivlel煉油廠在2000年對助劑進行了改進，從而極大的降低了汽油中硫的含量，在助劑的質量比達到10%時，全餾分汽油的硫含量減少了20%以上。在近些年對催化汽油助劑的研究又取得了長足的進步。通過采用新型催化裂化助劑能夠將未經處理的催化汽油總硫含量降低約50%。

結論

綜上所述，我國的汽油清潔化之路，應該在借鑒國外先進經驗的基礎上，依靠自己的力量，開發適合我國煉油廠特點的清潔汽油生產技術，實現質量升級，縮短與國外先進技術的差別。由于我國是個發展中國家，資金的合理利用尤為重要。因此，各個煉油企業和研發機構都應注重其連續性和長遠性，不能為了滿足目前或者未來幾年的清潔汽油標準，而無視更加長遠的目標，這樣只會加重企業和國家的負擔。

[1]張哲民，石亞華，傅軍.降低催化裂化汽油硫和烯烴含量的技術途徑[J].石油煉制與化工，2013，07（03）：1028-1032.

[2]吳青，何鳴元.降低催化裂化汽油硫含量的技術及進展[J].煉油技術與工程，2012，02（04）：1001-1004.

[3]馮文輝，魏曉麗，黃汝奎，等.增強型降低催化裂化汽油硫含量催化劑的工業應用[J].石油煉制與化工，2010，12（06）：1028-1033.