GARDES技術催化汽油加氫裝置性能評價

楊黎峰，劉昕

（中國石油四川石化有限責任公司，四川彭州611930）

GARDES技術催化汽油加氫裝置性能評價

楊黎峰，劉昕

（中國石油四川石化有限責任公司，四川彭州611930）

四川石化公司催化汽油加氫精制裝置采用GARDES汽油加氫技術，通過性能標定，輕汽油(LCN)終餾點59.12℃，總硫含量0.95 μg/g，滿足后續輕汽油醚化作為原料的要求；輕重混合汽油產品終餾點199.73℃，總硫含量7.13×10-6，辛烷值91.7，滿足汽油國V質量標準要求；加氫后混合汽油產品辛烷值較原料辛烷值損失0.55，符合辛烷值損失小于1.6要求；混合汽油收率99.41%，優于設計指標。

催化汽油；汽油加氫；GARDES；性能評價

四川石化公司為滿足成品汽油國V質量標準升級要求，新建了1 100 kt/a催化汽油加氫精制裝置。該裝置采用石油化工研究院與中國石油大學（北京）合作研發的GARDES工藝技術，以催化汽油為原料，通過加氫脫硫生產滿足國V質量標準的汽油調和組分，2016年4月建成，8月一次開車成功［1,2］。

1 設計技術指標

1.1 催化汽油性質

裝置原料的性質見表1。

表1 設計原料性質

催化汽油要求干點控制在200±2℃，總加工流程正常工況下催化裝置原料全部為渣油加氫精制渣油，催化汽油硫含量≤180 μg/g，渣油加氫換劑期間，催化裝置原料一部分為渣油加氫精制渣油，一部分為減壓渣油，催化汽油硫含量≤400 μg/g。

1.2 氫氣的性質

原料氫氣的性質見表2。

表2 原料氫氣組成

1.3 加氫后混合汽油產品指標

混合汽油產品性質見表3。

表3 混合汽油產品性質

在辛烷值損失方面，按2種工況考慮，催化汽油中硫含量≤180 μg/g，加氫后產品辛烷值損失要求≤1.6。如渣油加氫換催化劑，催化汽油硫含量按≤400 μg/g，加氫后產品辛烷值損失要求≤2.8。

輕汽油組分直接與加氫后重汽油混合進入汽油調和池，也可用作輕汽油醚化裝置加工醚化汽油，輕汽油要求干點≤65℃，硫含量≤10×10-6。

2 生產運行情況

四川石化公司1 100 kt/a催化汽油加氫裝置2016年8月建成一次投料開車成功，2017年1月組織開工后首次性能考核標定［3］。

2.1 標定期間原料情況

汽油原料性質見表4，新氫性質見表5。

表4 催化裂化汽油原料性質

表5 新氫組成

從表4可以看出，催化汽油的終餾點、烯烴、芳烴等指標與設計值相當，密度略高于設計值。但原料中的硫含量與設計值相比偏差較大，其主要原因為上游催化裝置原料中硫含量與設計值相比偏差較大，催化汽油實際硫含量69.6×10-6低于設計值（180×10-6）。

2.2 反應器主要操作參數

各反應器主要操作參數見表6。

表6 反應器主要操作參數

由表6可知，預加氫反應器的入口反應溫度為99.4℃，低于設計值140℃，滿足催化劑90～125℃的值要求；反應器入口壓力2.348 MPa，與設計值2.4 MPa相當；床層溫升6.6℃，低于設計值12℃。

加氫脫硫反應器入口反應溫度為196℃，低于設計值240℃，滿足催化劑185～205℃的值要求，反應器入口壓力2.096 MPa，低于設計值2.4 MPa；反應器床層溫升1.2℃，遠低于設計值35℃。

辛烷值恢復反應器入口溫度為277.8℃，低于設計值340℃，高于催化劑245～270℃的值；反應器入口壓力1.855 MPa，低于設計值2.000 MPa，反應器床層溫升4℃，低于設計值25℃。

加氫脫硫及辛烷值恢復反應器反應溫升均較低，表明加氫脫硫及辛烷值恢復催化劑鈍化效果較好，操作條件緩和、活性高、選擇性好。同時，反映出催化劑適應性強、裝置操作靈活［4］。

標定期間裝置總加工原料9 508 t，耗氫9 t；輕重混合汽油產品9 461 t，混合汽油收率99.41%，優于設計值99%。其中輕汽油2 755 t，占全餾分汽油進料量的30%，滿足設計要求。

2.3 產品性質

輕汽油產品性質見表7，重汽油產品性質見表8，輕重混合汽油產品性質見表9。

表7 輕汽油產品性質

表7顯示，輕汽油終餾點59.12℃（設計≤65℃），總硫含量0.95×10-6，滿足汽油國V質量標準要求。

表8 重汽油產品性質

表9 輕重混合汽油產品性質

由表9可知，輕重混合汽油產品總硫為7.13×10-6，達到汽油國V質量標準總硫不大于10×10-6的要求。混合產品辛烷值（RON）平均為91.69，與原料92.24相比，辛烷值損失約0.55，優于設計值（研究法辛烷值損失不大于1.6），且優于該技術在其它部分企業的辛烷值損失。

該次標定期間，通過分析分餾塔頂氣相組成，H2S含量約（10～20）×10-6，說明預加氫催化劑不僅具有硫轉移和芳構、異構化功能，而且還具有微弱的脫硫能力。穩定塔頂氣相組分分析中H2含量高達91%～94%，H2S含量達（3 000～6 000）×10-6，說明加氫脫硫催化劑選擇性好，加氫過程中幾乎無裂解反應。

2.4 裝置能耗

裝置標定能耗為835.77 MJ/t原料，略高于設計能耗792.071 MJ/t原料。原因主要是由于開工初期，裝置整體鈍化效果好，抑制了選擇性加氫脫硫催化劑活性，加氫脫硫反應器反應溫升較小，遠低于設計值，因而增加了加氫脫硫反應產物加熱爐熱負荷，增加了燃料氣的消耗［5］。

另一方面，裝置燃料氣原設計為天然氣，而實際生產過程中，燃料氣摻入了大量輕烴回收的吸附廢氣，因該股燃料氣中氫氣含量高達60%～70%，熱值相對天然氣低，燃料氣的實際消耗量比設計大，影響了裝置整體能耗。

3 結束語

（1）裝置設計規模為1 100 kt/a催化汽油，進料量131 t/h，實際生產中原料加工能力131 t/h，加工負荷100%裝置運行平穩；液相收率99.41%，大于性能保證值；綜合能耗835.77 MJ/t原料，略高于設計能耗，但有較大優化空間。

（2）輕重混合汽油中總硫含量7.13×10-6，滿足汽油國V質量指標（≤10×10-6）要求，飽和蒸汽壓與干點均能達到國V出廠指標；輕汽油終餾點59.12℃，總硫含量0.95×10-6，達到設計要求。

（3）混合汽油產品辛烷值（RON）與原料相比平均損失為0.55，滿足性能要求。

［1］向永生，黃金剛，石岡，等.GARDES工藝在FCC汽油加氫裝置的工業應用［J］.工業催化，2015，23（2）：131-135.

［2］石岡，范煜，鮑曉軍，等.催化裂化汽油加氫改質GARDES技術的開發及工業試驗［J］.石油煉制與化工，2013，44（9）：66-72.

［3］姚文君，常曉昕，高源，等.汽油加氫改質GARDES催化劑的性能評價及工業應用［J］.石化技術與應用，2015，33（2）：141-146.

［4］吳杰，張忠東，李艷晗，等.GARDES技術在汽油加氫改質裝置的工業應用［J］.化工進展，2014，33（9）：2506-2509.

［5］許長輝.GARDES技術在汽油加氫脫硫裝置的工業應用［J］.石油煉制與化工，2015，46（1）：62-67.

Performance evaluation of catalytic gasoline hydrogenation unit of GARDES technology

Yang Lifeng，Liu Xin
（PetroChina Sichuan Petrochemical Co.，Ltd.，Pengzhou 611930，China）

The catalytic gasoline hydrogenation unit of Sichuan Petrochemical Company uses the GARDES gasoline hydrogenation technology.By performance testing,the end distillation point of light gasoline（LCN）is 59.12℃,total sulfur content is 0.95 μg/g,which meet the requirement of using it as raw material in the subsequent light gasoline etherization;the end point of the mixed light and heavy gasoline product is 199.73℃,total sulfur content is 7.13×10-6,octane number is 91.7,which meet the gasoline quality requirement of state V standard;after hydrogenation,the loss of octane number of mixed gasoline product is 0.55 compared to the octane number of raw material,which conform to the requirement of＜1.6;the yield of mixed gasoline is 99.41%which is better than the design index.

catalytic gasoline;gasoline hydrogenation;CARDES;performance evaluation

F276.44

A

1671-4962（2017）06-0010-03

2017-08-16

楊黎峰，男，高級工程師，2005年畢業于西南石油大學化學工程與工藝專業，現從事煉油工藝技術管理工作。