硫化催化裂化(FCC)汽油吸附脫硫工藝發(fā)展研究

李　倩（蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院,蘭州　730060）

硫化催化裂化(FCC)汽油吸附脫硫工藝發(fā)展研究

李倩
（蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院,蘭州730060）

作為一種應(yīng)用非常廣泛的技術(shù)，硫化催化裂化(FCC)汽油吸附脫硫工藝符合清潔能源的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，具有資金投入小的優(yōu)勢(shì)，能夠有效的減少汽車污染物的排放量，緩解汽車尾氣污染問題。本文主要對(duì)FCC汽油吸附脫硫工藝進(jìn)行簡(jiǎn)述，闡述了FCC汽油吸附脫硫工藝發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)FCC汽油吸附脫硫工藝的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望，以期進(jìn)一步擴(kuò)大該工藝技術(shù)的應(yīng)用范圍，為相關(guān)研究提供參考意見。

硫化催化裂化汽油；吸附脫硫工藝；發(fā)展研究

0　引言

由于原油的性質(zhì)，七成以上的原油在硫元素構(gòu)成含量方面都超過0.5%，是大氣污染的一個(gè)重要方面，面對(duì)節(jié)能減排的發(fā)展趨勢(shì)，加大對(duì)原油硫含量的控制成為各個(gè)國(guó)家亟待解決的一項(xiàng)任務(wù)，對(duì)保護(hù)城市環(huán)境有極大的幫助。硫化催化裂化汽油吸附脫硫工藝憑借其優(yōu)勢(shì)，受到社會(huì)各界廣泛的關(guān)注，發(fā)展前景非常廣闊。研究FCC汽油吸附脫硫工藝發(fā)展具有非常重要的意義，能夠有效的推動(dòng)工藝技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)燃料油的深度脫硫，促進(jìn)城市的和諧發(fā)展。

1　硫化催化裂化(FCC)汽油吸附脫硫工藝簡(jiǎn)述

硫化催化裂化(FCC)汽油吸附脫硫工藝具體指的是通過吸附劑脫去硫化物，分離汽油中所含的硫，減少汽油中的硫含量的方式。在實(shí)際應(yīng)用過程中需要借助回轉(zhuǎn)床吸附器來實(shí)現(xiàn)，在該裝置中可以對(duì)汽油的餾分進(jìn)行重復(fù)的吸附、脫離操作，直至硫含量符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)[1]。FCC汽油吸附脫硫工藝技術(shù)雖然不損失辛烷值，能夠最大限度的降低硫含量，但在生產(chǎn)效率方面存在很大的不足。當(dāng)前FCC汽油吸附脫硫工藝主要包括化學(xué)吸附脫硫技術(shù)和物理吸附脫硫技術(shù)兩大類，其中前者又涵蓋IRVAD工藝、LADS脫硫技術(shù)等，而后者則包括TReND工藝和S-Zorb技術(shù)，不同工藝技術(shù)的應(yīng)用范圍不同，所發(fā)揮的作用有所差異，各種技術(shù)要求的操作環(huán)境也不盡相同，具有各自的優(yōu)勢(shì)，但也不可避免的存在一些弊端，這些吸附脫硫工藝技術(shù)在都能取得良好的汽油脫硫吸附效果。

2　FCC汽油吸附脫硫工藝發(fā)展研究

2.1金屬氧化物基脫硫吸附劑的應(yīng)用及發(fā)展

汽油中的Lewis堿包括氧原子、氮原子及硫原子等物質(zhì)，這些物質(zhì)含有孤對(duì)電子，具備同金屬氧化物進(jìn)行反應(yīng)的能力，這是金屬氧化物基脫硫吸附劑發(fā)揮作用的根本原理。汽油硫化物可以針對(duì)性的被吸附劑吸收，吸附準(zhǔn)確性極高，大大降低了汽油中的硫元素的含量，脫硫后的汽油烴類元素能夠在設(shè)備的作用下進(jìn)入到成品油中，對(duì)提高汽油的生產(chǎn)效率有非常重要的意義，避免烴類物質(zhì)大量損失現(xiàn)象的出現(xiàn)。當(dāng)前應(yīng)用率極高的金屬氧化物基脫硫吸附劑包括氧化銅、氧化鋅及氧化鋁等，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的性能優(yōu)化后，能夠提高負(fù)載能力，硫化合物脫離更加徹底，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域占據(jù)著極高的地位。

2.2分子篩基脫硫吸附劑的應(yīng)用及發(fā)展

選擇性吸附劑-分子篩包括多種類型，能夠根據(jù)篩選的物質(zhì)的分子大小來選擇分子篩孔徑的大小，可以對(duì)有效的將汽油中的含硫化合物脫離出來。當(dāng)前在汽油脫硫工藝中應(yīng)用比較廣泛的分子篩為Y型和X型兩大類，但要注意的是分子篩本身的脫硫功能不強(qiáng)，需要進(jìn)行性能改進(jìn)后，才能選擇硫化物的種類，發(fā)揮較強(qiáng)的脫硫活性[2]。分析篩因?yàn)轭愋偷牟煌谄土蚝糠矫婷撾x的效果也有一定的差異，因?yàn)閮?yōu)化性能的原理及制備途徑上的差異，對(duì)相同物質(zhì)分子的吸附脫硫質(zhì)量也各不相同。其中通過稀土元素、金屬離子這兩種方式進(jìn)行優(yōu)化后的分子篩功能強(qiáng)大，甚至能夠徹底清除硫元素，吸附能力明顯增強(qiáng)，針對(duì)性也有很大的改善，然而在稠環(huán)噻吩類硫化物及其衍生物方面的脫硫效果不理想，需要不斷改進(jìn)。

2.3其它類型吸附劑的應(yīng)用及發(fā)展

除了以上兩種吸附劑外，F(xiàn)CC汽油吸附脫硫工藝技術(shù)應(yīng)用到的脫硫劑還包括其他種類，其中粘土吸附劑由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，能夠同硫化物交換離子，脫離出硫元素，尤其針對(duì)堿性硫化物有非常明顯的吸附脫硫效果[3]；活性炭吸附劑則利用其良好的吸附作用，對(duì)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的硫醇、硫醚及無(wú)機(jī)硫等物質(zhì)進(jìn)行高質(zhì)量的吸附脫離，具有很大的活性，如果進(jìn)行深層的研究和完善，必然會(huì)成為FCC汽油吸附脫硫工藝技術(shù)的首選脫硫吸附劑。

3　FCC汽油吸附脫硫工藝的發(fā)展趨勢(shì)分析

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，環(huán)境問題日益嚴(yán)重，降低污染物的排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境成為世界范圍內(nèi)的一項(xiàng)重要任務(wù)。近年來，國(guó)家相繼加大對(duì)汽油硫含量指標(biāo)的控制力度，研發(fā)降低汽油中硫含量的技術(shù)勢(shì)在必行。污染小、有效降低硫含量、實(shí)施過程簡(jiǎn)便、成本投入少是FCC汽油吸附脫硫工藝技術(shù)最顯著的特征，能夠進(jìn)行重復(fù)利用，具有極高的應(yīng)用價(jià)值[4]。在科學(xué)技術(shù)日益完善的現(xiàn)代化社會(huì)中，F(xiàn)CC汽油吸附脫硫工藝技術(shù)已經(jīng)逐漸在一些城市試點(diǎn)推廣應(yīng)用，形成了工業(yè)化發(fā)展模式，但在應(yīng)用過程中也存在的一些不容忽視的問題，如：使用期限較短、需要不斷進(jìn)行再生、再生過程復(fù)雜及硫容低等，影響吸附劑功效的發(fā)揮等。

在以后的發(fā)展過程中，要明確定位FCC汽油吸附脫硫工藝技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)，深入探索汽油硫化物的特征、結(jié)構(gòu)和鍵能等基礎(chǔ)性質(zhì)，把握吸附脫硫的工作原理和本質(zhì)，并將工作重點(diǎn)放在簡(jiǎn)化再生流程、延長(zhǎng)使用時(shí)間、降低能量消耗、減少汽油辛烷值損失等方面，力爭(zhēng)研制出高性能的吸附劑，開發(fā)出液收、硫容較高的工藝，從而不斷優(yōu)化脫硫吸附工藝技術(shù)的功能，大規(guī)模的應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)領(lǐng)域。

[1]孟超，邵正昌，宋曉云.FCC 汽油吸附脫硫技術(shù)[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2012,37(06):71-75．

[2]董世偉，秦玉才，阮艷軍.改性Y型分子篩對(duì)FCC汽油脫硫性能的研究[J].燃料化學(xué)學(xué)報(bào),2013,41(03)：341-345．

[3]潘光成，李濤，陶志平.催化裂化汽油液相吸附脫硫的研究[J].煉油技術(shù)與工程,2011,41(12):10-14．

[4]張萍，馬新龍.催化裂化汽油加氫及反應(yīng)吸附脫硫進(jìn)展[J].化工生產(chǎn)與技術(shù),2012,19(02):41-44．