杜洪(中原油田石油化工總廠, 河南 濮陽 457001)
催化汽油加氫脫硫工藝技術現狀及節能方向分析
杜洪(中原油田石油化工總廠, 河南 濮陽 457001)
近年來,由于環境污染日益嚴重,人們的環保意識不斷增加,進而推動汽油不斷進行產品質量升級工作,包括催化汽油加氫脫硫,以適應環保的要求。在煉油廠中,催化汽油加氫脫硫裝置的作用越來越凸顯,汽油加氫裝置工藝技術類型比較多,近來一些新的工藝技術應用到煉油過程中,增加了煉化企業理性選擇催汽油加氫脫硫工藝的難度。因此本文主要從催化汽油加氫脫硫工藝技術現狀和催化汽油加氫脫硫工藝技術的節能方向這兩個方面進行闡述,為煉油企業選擇節能裝置提供有效的參考建議。
催化汽油;加氫脫硫工藝;節能方向;現狀
我國社會經濟不斷發展,人們的環保意識不斷增強,因此,我國對汽車尾氣中的污染物排放量進行嚴格的控制。在2011年,我國相應的管理部門已經發布了汽油標準,不斷地降低汽油中的硫含量,生產出更多地符合國家標準的低硫和低烯烴清潔汽油。催化裂化汽油中含有大量的硫化物,會對環境產生嚴重影響。因此降低催化裂化汽油中的硫含量是提升我國汽油品質的關鍵。
就目前而言,國內主要采用2種汽油加氫脫硫工藝技術①從國外引進的先進工藝技術,包括 PRIMEGCDTECH 和S-ZORB 等。②國內自主研究與開發的汽油加氫脫硫工藝技術,如:選擇性加氫脫硫技術RSDS、由中石化石油化工科學研究院研究出來的技術、OCT-M 等技術,由中石化撫順石油化工研究院研究出來的技術。中國石油大學與中石油石油化工研究院聯合開發研究出一項GARDES 技術。在當前形勢下,在中石化中應用較廣的技術包括:RSDS、OCT-M 和S-ZORB技術。而中石油應用更多的技術是PRIME G+、DSO和GARDES。
2001年中國石化股份公司已經完成了對 RSDS 工藝技術的鑒定。催化汽油有機硫富集在高沸點部分通常采用RSDS技術。而烯烴集中在輕餾分中的特點而開發的技術,其主要的工藝流程可以分為三個部分。這種工藝的主要特點是,采用高選擇性加氫脫硫催化劑,在緩和的操作條件下,能有效地達到較高的脫硫深度,同時有利于辛烷值、化學氫消耗量損失降低。2003年中石化廣州分公司實現首次在工業中應用了OCT-M工藝技術,現今已經廣泛地應用到多套裝置上。這項工藝技術的主要流程是選擇適當的切割點溫度,將催化汽油分為輕汽油和重汽油這兩部分。之后采用專門開發的高選擇性加氫脫硫催化劑,在工藝條件比較緩和的情況下,對高硫含量的HCN進行加氫處理,在加氫處理完成以后所生成的產物與切割出的LCN進行混合。將混合油送到無堿脫臭裝置中,再深層次地進行脫硫醇處理,最終得到清潔汽油產品,具有低硫、低烯烴和低硫醇含量。OCT-M 技術工藝比較簡單,裝置運行時也比較平穩,催化汽油的總脫硫率較高,總脫硫率可達85%—90%,其辛烷值損失值控制在較小的范圍。
2.1 實現節約燃料氣的目標
想要節約燃料氣,需要通過提高加熱爐、重沸爐的效率,從而降低燃料氣。例如:采用調節三門一板操作,更換更加高效的燃燒噴嘴,同時要對煙氣中的氧含量以及排煙的溫度進行控制,增加空氣預熱器,對爐體進行保溫。加熱爐效率要提高到92%左右,使得燃料氣的消耗降低。不斷地優化操作參數,使得加熱爐的熱負荷降低,燃料氣下降。比如:要以保證產品質量的前提下,可以適當地降低分餾塔的操作壓力,最終使得塔底的溫度以及重沸爐的熱負荷降低。
2.2 實現節約電能的目標
針對原料泵等耗電量比較大的機械設備,要不斷地研究出新的技術,如:適當地增加變頻以及永磁調速的技術。從而靈活地調節泵的轉動速度,避免泵出現負荷不足的情況,最終達到節約電能的目的。對于往復式壓縮機來說,可以在壓縮機上增加余隙調節以及無極氣量系統。以用戶的實際用氣量為依據,對壓縮機的出氣情況進行靈活的調節。針對離心式壓縮機,應該適當地減少反飛動閥的開度,將反飛動量減少,反飛動量主要控制在3%以下,甚至可以減少到0,從而避免壓縮氣體無謂循環,使得電力消耗減少。進一步優化換熱網絡,使得物料進空冷前的溫度下降,進一步降低空冷的負荷,最終實現節電的效果。例如:通過對物料的優化取熱,在保證空冷器不結鹽的情形下,可以考慮將物料進空冷前的溫度降低,降低至80℃上下。
總而言之,社會環境污染程度的加深以及人們環保意識的增強以及國家嚴格控制汽車尾氣排放的要求,對汽油的環保質量水平提出了更高的要求。因此,煉油企業要提煉更加清潔的汽油,而汽油的清潔性的關鍵是降低汽油餾分中烯烴和硫含量。國內今后加氫脫硫技術的研究重點是實現超低硫汽油生產的經濟性,提高催化汽油選擇性加氫技術水平,最終實現催化汽油加氫脫硫工藝技術節約燃料與電能的目標,建立環境友好型社會。
[1]高道偉,段愛軍,趙震,鄧云川.FCC汽油加氫脫硫工藝技術研究進展[J].石油與天然氣化工,2013,03:216-221.
[2]陳小虎.催化裂化汽油加氫脫硫技術的研究[D].東北石油大學,2015.
[3]溫廣明,王丹,趙野,吳昆鵬.催化裂化汽油加氫脫硫技術進展[J].工業催化,2008,12:1-6.
杜 洪(1970- ),男,漢族,四川南部人,主要從事工作:生產技術管理,石油煉制。