提高汽油辛烷值方法及措施

程清明(陜西延長石油(集團)有限責任公司永坪煉油廠，陜西 延安 717208)

前言

我國城市汽車造成的環(huán)境污染問題相當嚴重，提高車用汽油的質(zhì)量成為當務之急。就車用汽油而言，我國近期目標是實現(xiàn)汽油無鉛化，提高汽油辛烷值。長遠目標是調(diào)整汽油結構，降低汽油中的烯烴、芳烴、苯及硫的含量，提高汽油中的氧含量和辛烷值，解決新配方汽油的生產(chǎn)問題。因此,根據(jù)國情和各自的實際情況，采用先進的技術,優(yōu)化調(diào)整汽油生產(chǎn)操作，盡快提高汽油辛烷值是各煉廠迫切需要解決的問題。

1 催化裂化裝置

催化裂化工藝是我國大多數(shù)煉油廠重油轉(zhuǎn)化的重要加工手段之一，所以在汽油構成中極不合理的問題就是催化裂化汽油在汽油構成中占的比例太大，而重整汽油、烷基化油等汽油組分所占的比例極小，異構化油幾乎為零，其結果是辛烷值短缺的矛盾將更加突出[1]。

1.1 MIP工藝的應用

石油化工科學研究院成功開發(fā)了多產(chǎn)異構烷烴和化工生產(chǎn)原料丙烯的流化催化裂化技術(簡稱MIP)和生產(chǎn)汽油組成滿足歐Ⅲ排放標準并增產(chǎn)丙烯的催化裂化工藝(簡稱MIP-CGP)。目前,已有25套催化裂化工業(yè)裝置采用MIP系列技術進行改造并處于運行中,另有多套裝置處于設計或建設中,總加工能力達到45 Mt/a以上,約占全國催化裂化裝置總加工量的45%。從已運行的MIP工業(yè)裝置標定結果來看,MIP技術不僅能夠大幅度降低汽油中的烯烴含量、苯含量和硫含量,而且還可提高汽油辛烷值,尤其是馬達法辛烷值。并能多產(chǎn)丙烯，提高經(jīng)濟效益[2]。

永坪煉油廠兩套催化裂化裝置均采用MIP工藝，盡量將汽油烯烴含量往卡邊控制，適當降低MIP降烯烴的苛刻度，以便提高催化汽油辛烷值。

1.2 優(yōu)化操作，提高辛烷值

適當降低催化劑活性，產(chǎn)品中烯烴含量相對增加，可使辛烷值有所提高；提高反應溫度，提高了裂化反應與氫轉(zhuǎn)移反應之比，因而可以提高汽油的辛烷值。在轉(zhuǎn)換率一定的情況下，汽油辛烷值隨反應溫度的升高而增加，反應溫度控制在在515-520℃之間；降壓提高了裂化反應/氫轉(zhuǎn)移反應比率，提高了烯烴產(chǎn)率，降低壓降，可以提高辛烷值，通過提高蒸汽使用量，可降低油氣分壓，因而可以提高汽油的辛烷值。

1.3 石腦油回注量及位置調(diào)整

120萬噸/年催化裝置2013年7月5日開爐，7月9日回注石腦油，回注量約為9-12t/h，汽油辛烷值基本維持在87.18-88.68之間，平均87.76。2013年12月13日，石腦油回注量降至5t/h左右汽油辛烷值明顯提高，維持在89.02-89.55之間，平均89.37。提高了1.61。2014年2月26日將石腦油回注由急冷油噴嘴(上進料)改到石腦油改質(zhì)噴嘴(下進料)，汽油辛烷值平均89.93，提高0.56。

表1 :石腦油回注量及位置調(diào)整前后汽油辛烷值變化表

2 催化重整裝置

催化重整汽油的最大優(yōu)點是它的重組分的辛烷值較高，而輕組分的辛烷值較低，這正好彌補了催化裂化汽油重組分辛烷值低，輕組分辛烷值高的不足。重整裝置安全、平穩(wěn)、高效運行對煉廠提高汽油辛烷值至關重要。在正常生產(chǎn)中，重整裝置應以平穩(wěn)操作為主，關鍵操作參數(shù)波動幅度應嚴格控制在指標范圍內(nèi)，特別是反應壓力、反應溫度決不允許大幅度波動。

2.1 加強監(jiān)控，確保長周期運行

根據(jù)原料性質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量，實時調(diào)整重整及加氫操作方案，并要求嚴格落實執(zhí)行，增加細化平穩(wěn)率考核細則，以各班組較高的平穩(wěn)率保證了裝置安全平穩(wěn)生產(chǎn)。

預加氫、重整、加氫催化劑經(jīng)過長周期運行，活性都有所下降，針對這一問題，制定詳細配氯配水及注硫、硫化方案，努力減緩催化劑活性下降速度，保證最大限度發(fā)揮催化劑性能。同時加強對原料、產(chǎn)品、各類氣體、油品分析數(shù)據(jù)的監(jiān)控分析，保證催化劑在受控狀態(tài)下安全高效發(fā)揮作用。

2.2 重整裝置深拔碳六技術改造

永坪煉油廠在2010年3月裝置檢修時完成了對15萬噸/年重整進行深拔碳六的技術改造。7月份開始試運行，效果非常理想，重整汽油苯含量明顯降低，由原來的4.24%降至最低時的0.98%，重整汽油辛烷值提高3-4個單位。

表2 :深拔碳六改造前后重整汽油質(zhì)量變化表

2.3 調(diào)整重整操作

(1)降低空速。重整處理量是受全廠物料平衡限制的，重整60%負荷與目前全廠物料平衡相適應，也利于重整汽油辛烷值的提高。

(2)提高操作苛刻度。根據(jù)需要提高各個反應器入口溫度，在提溫過程中視各加熱爐熱負荷情況和重整反應的特點，將三個反應器入口溫度分別調(diào)整到520℃、520℃、522℃。

3 S-Zorb裝置

3.1 S-Zorb專利技術

2013年11月23日年永坪煉油廠90萬噸/年S-Zorb催化汽油吸附脫硫裝置一次投料開車成功。裝置工藝采用S-Zorb專利技術，該技術基于吸附劑作用原理對汽油進行脫硫，通過吸附劑選擇性的吸附含硫化合物中的硫原子而達到脫硫目的，與加氫脫硫技術相比，該技術具有脫硫率高(硫可脫至10ppm以下)、辛烷值損失小、操作費用低，氫耗少等優(yōu)點。

在現(xiàn)在的工藝條件下，產(chǎn)品硫含量、飽和蒸汽壓均滿足生產(chǎn)要求，辛烷值損失平均在0.7左右(見表3)。

3.2 優(yōu)化操作，降低辛烷值損失

裝置自開工正常以來，汽油辛烷值損失一直較大，通過降低氫油比、提高反應溫度、降低吸附劑活性等多種手段調(diào)整操作，精制汽油硫含量向指標上線控制，降低烯烴飽和度，損失值略有降低，約0.8-1.2單位，可是對比同類裝置辛烷值損失仍舊偏大。

3.3 原料汽油直供

由于煉制原油的差異及生產(chǎn)工況的變化，造成進入S-Zorb裝置的原料性質(zhì)和硫含量波動很大，難以掌握汽油辛烷值損失的規(guī)律，不能準確的優(yōu)化裝置操作。為此，原料汽油改為催化裝置直供，盡量在一段時間內(nèi)穩(wěn)定S-Zorb裝置原料汽油性質(zhì)，并及時分析原料性質(zhì)，找到辛烷值損失的規(guī)律，優(yōu)化操作條件，減少辛烷值的損失。

表3 :S-Zorb裝置精制汽油辛烷值損失情況統(tǒng)計表

4 汽油調(diào)合

汽油調(diào)合作為煉油廠生產(chǎn)成品油的最后一個環(huán)節(jié)，調(diào)合效益在生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益中占有舉足輕重的地位。因為調(diào)合方式?jīng)Q定了成品汽油的質(zhì)量和生產(chǎn)成本，選用合理的調(diào)合方法特別是低辛烷值油的參調(diào)，不僅是煉油化工企業(yè)在市場競爭中取得有利地位的重要保障，同時為有效解決低辛烷值汽油的處理難題提供了一個極好機遇。

4.1 ZBSY汽油助辛劑

成品車間自2011年3月至5月期間試用西安普天石油化工有限公司生產(chǎn)的ZBSY汽油助辛劑，將90#汽油調(diào)合為93#汽油。成功調(diào)合出符合國Ⅲ標準的93#汽油，目前可生產(chǎn)國Ⅴ標準的93#乙醇組分汽油。

4.2 合適控制汽油辛烷值富余度

成品車間通過開展降低汽油富余量技術攻關，將93#車用乙醇汽油辛烷值平均值控制在為92.337，比攻關前汽油辛烷值富余降低0.034，錳含量由活動前的0.005上升至0.0061，二甲苯平均每天使用量由330噸降低至277.8噸，降低了汽油辛烷值富余量和二甲苯使用量，提高經(jīng)濟效益。

5 結語

隨著社會的不斷發(fā)展進步，人們的環(huán)保意識不斷提高，對汽油質(zhì)量以及清潔化的要求將會越來越嚴，但是只要各煉油廠不斷引進采用新技術，在設備方面進行適當改造，在操作方面進行優(yōu)化調(diào)整，選用合適的催化劑及助劑，就能提高汽油辛烷值。

[1]藺愛國、王德會、戴立順.催化裂化汽油改質(zhì)的研究與探討.石油煉制與化工.2001年第32卷第7期:9-12.

[2]許友好.重油加工技術.中國石化出版社.2007年:26-34.