催化裂化汽油加氫精制工藝技術(shù)研究進(jìn)展

摘要：本文綜述了近些年來(lái)國(guó)內(nèi)外催化裂化汽油加氫精制工藝技術(shù)，包括催化裂化汽油加氫脫硫工藝技術(shù)和加氫脫硫辛烷值恢復(fù)工藝技術(shù)的研究進(jìn)展，并對(duì)各個(gè)工藝技術(shù)的流程及其特點(diǎn)進(jìn)行了比較分析。此外，還展望了催化裂化汽油加氫精制工藝技術(shù)的發(fā)展未來(lái)。

關(guān)鍵詞：催化裂化汽油;加氫精制;研究進(jìn)展

1背景

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來(lái)越嚴(yán)格，國(guó)家相繼出臺(tái)了各項(xiàng)保護(hù)環(huán)境的法律法規(guī)。2018年12月29日，發(fā)改委等七部委聯(lián)合發(fā)文：2019年1月1日起，全國(guó)全面供應(yīng)符合第六階段強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)VIA車用汽油（含E10乙醇汽油），同時(shí)在國(guó)內(nèi)停止銷售低于國(guó)VIA標(biāo)準(zhǔn)車用汽油（含E10乙醇汽油）。國(guó)VIA車用汽油標(biāo)準(zhǔn)比國(guó)V車用汽油標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，要求成品汽油中硫、烯烴、芳烴的含量更低，對(duì)環(huán)境更加友好。催化裂化（FCC）汽油占國(guó)內(nèi)的成品汽油的70%以上，且FCC汽油的硫、烯烴含量高，再加上越來(lái)越劣質(zhì)化且硫含量更高的原油品質(zhì)，為了滿足國(guó)VIA標(biāo)準(zhǔn)，就需要對(duì)FCC汽油進(jìn)一步加工處理，現(xiàn)運(yùn)用較為廣泛的加工處理技術(shù)是加氫精制工藝技術(shù)。

2 國(guó)內(nèi)外FCC汽油加氫精制技術(shù)

2.1 國(guó)外FCC汽油加氫精制技術(shù)

2.1.1 Prime-G+加氫脫硫技術(shù)

Prime-G+技術(shù)是法國(guó)IFP公司為了滿足汽油中更低硫含量標(biāo)準(zhǔn)的要求，在原有Prime-G技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，于2000年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。該技術(shù)被普遍應(yīng)用于海內(nèi)外各大煉油廠，已被用于近千套裝置。該技術(shù)主要包括選擇性加氫部分（SHU）及加氫脫硫部分（HDS）[1]。原料在SHU部分主要發(fā)生二烯烴飽和、輕質(zhì)硫化物轉(zhuǎn)化為重質(zhì)硫化物，再經(jīng)過(guò)分餾塔進(jìn)行輕、重汽油分離，輕汽油中硫含量較低，不需作進(jìn)一步處理，重汽油進(jìn)入HDS部分再次脫出硫化物，再按照一定的比例將輕、重汽油混合以獲得目標(biāo)產(chǎn)物。其核心技術(shù)為HR催化劑，其特點(diǎn)是脫硫選擇性高，且辛烷值損失控制在一點(diǎn)五個(gè)單位，能滿足質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10μg/g的超低硫汽油的生產(chǎn)。其工藝流程如圖1所示。

2.1.2 ISAL加氫脫硫辛烷值恢復(fù)技術(shù)

Intevep公司研發(fā)的ISAL技術(shù)采用固定床反應(yīng)器，包含加氫脫硫、辛烷值恢復(fù)兩部分。其核心技術(shù)為具有擇形能力的沸石催化劑（其酸性、比表面積和穩(wěn)定性表現(xiàn)良好）。原料首先在第一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生加氫脫硫、脫氮、烯烴飽和反應(yīng)，汽油的辛烷值有所降低，進(jìn)入另一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生異構(gòu)化、加氫裂化等辛烷值恢復(fù)反應(yīng)，以獲得辛烷值符合要求的成品汽油。

2.1.3 OCTGAIN加氫脫硫辛烷值恢復(fù)技術(shù)

Exxon Mobil公司研發(fā)的OCTGAIN技術(shù)采用ISAL技術(shù)類似的固定床反應(yīng)器，可用于全餾分FCC汽油的加氫精制處理，由加氫脫硫、辛烷值恢復(fù)兩部分組成。第一部分采用Mo-Ni/Al2O3型催化劑，以實(shí)現(xiàn)硫化合物加氫生成H2S和烯烴加氫飽和反應(yīng)，另一部分采用專利分子篩型催化劑，以實(shí)現(xiàn)異構(gòu)化、加氫裂化等反應(yīng)，進(jìn)而恢復(fù)汽油在加氫脫硫過(guò)程中損失的辛烷值。

2.2 國(guó)內(nèi)FCC汽油加氫精制技術(shù)

2.2.1 OCT-M加氫脫硫技術(shù)

在國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用的OCT-M技術(shù)是由撫順石油化工科學(xué)研究院（FRIPP）自主研發(fā)[2]。該技術(shù)的特點(diǎn)是以一定的溫度為切割點(diǎn)先把原料分為輕、重組分，然后用堿液進(jìn)一步處理低硫、高烯烴的輕組分，進(jìn)而脫除其大部分硫;利用深度加氫脫硫的HDS催化劑（FGH-20/FGH-11）進(jìn)一步處理高含硫（噻吩硫）的重組分，以獲得目標(biāo)產(chǎn)物。其工藝流程圖如圖2。

2.2.2 FRS加氫脫硫技術(shù)

FRIPP以O(shè)CT-M技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)一步研發(fā)出FRS加氫脫硫技術(shù)。該技術(shù)的特點(diǎn)是采用了OCT-M技術(shù)的催化劑和工藝流程，可加氫脫硫處理全餾分FCC汽油。其主要的工藝由加氫脫硫部分、循環(huán)氫脫H2S部分組成。研究表明國(guó)內(nèi)的FCC汽油利用該技術(shù)加工處理的效果顯著，為生產(chǎn)國(guó)標(biāo)要求的燃油成品提供了高效的技術(shù)支持。

2.2.3 RSDS加氫脫硫技術(shù)

RSDS加氫脫硫技術(shù)作為中石化FCC汽油加氫精制的主要技術(shù)，是由中石化石油化工科學(xué)研究院（RIPP）自主研發(fā)的。該技術(shù)的特點(diǎn)是以 80～100℃為切割點(diǎn)先將FCC汽油切割為輕、重組分，然后用堿液進(jìn)一步處理低硫、高烯烴的輕組分，進(jìn)而脫除其大部分硫醇;再利用RSDS-I催化劑（具有低芳烴飽和活性、高烯烴飽和/脫硫活性）對(duì)重組分進(jìn)行加氫脫硫處理。其技術(shù)的核心是RSDS-I催化劑。RIPP在RSDS技術(shù)的基礎(chǔ)上研發(fā)了RSDS-II技術(shù)，該技術(shù)具有更好的脫硫效果[3]。

2.2.4 GARDES加氫脫硫辛烷值恢復(fù)技術(shù)

中石油蘭州化工研究中心、中國(guó)石油大學(xué)（北京）合作研發(fā)的GARDES加氫脫硫辛烷值恢復(fù)技術(shù)，于2010-2011年在大連石化工業(yè)試驗(yàn)成功后，被廣泛應(yīng)用于中石油的各大煉油廠[4]。原料先進(jìn)入裝有NiMo/Al2O3-KP催化劑反應(yīng)器里進(jìn)行加氫脫硫處理，再進(jìn)入裝有NiMo/HZSM-5催化劑的反應(yīng)器里進(jìn)行異構(gòu)化、芳構(gòu)化等系列的恢復(fù)汽油的辛烷值反應(yīng)，進(jìn)而獲得辛烷值符合要求的成品油。較高的硫、烯烴含量FCC汽油通過(guò)此技術(shù)加工后，可以獲得較好的脫硫效果和較高的辛烷值的成品油。該技術(shù)（具有較高的靈活性）可作生產(chǎn)符合國(guó)V過(guò)渡到國(guó)VIA汽油的技術(shù)支持。為了滿足生產(chǎn)國(guó) VIA 階段標(biāo)準(zhǔn)汽油，中國(guó)石油大學(xué)（北京）、福州大學(xué)、中石油蘭州化工研究中心共同合作自主研發(fā)出FCC汽油加氫改質(zhì) GARDES-II 技術(shù)。

3 結(jié)論與展望

綜上所述，為了提高FCC汽油品質(zhì)，海內(nèi)外各大煉油廠普遍采取加氫精制的方法對(duì)其處理，包括加氫脫硫技術(shù)和加氫脫硫辛烷值恢復(fù)技術(shù)，且國(guó)內(nèi)外研發(fā)的加氫精制工藝技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。為了使FCC汽油獲得深度的脫硫效果、辛烷值不受損失的效果，除了開(kāi)發(fā)出優(yōu)良的加氫脫硫工藝技術(shù)之外，還應(yīng)設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)的催化劑。隨著國(guó)家制定燃油的標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，研究者們也正在為研發(fā)出更加環(huán)保、更加經(jīng)濟(jì)且靈活的FCC汽油加氫精制工藝技術(shù)而努力工作。相信在不久的將來(lái)，研究者們一定會(huì)研發(fā)出對(duì)環(huán)境友好和企業(yè)效益高的雙贏的工藝技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬金麗.催化汽油加氫脫硫工藝技術(shù)現(xiàn)狀及節(jié)能方向研究[J].化工管理，2019（21）：59-60.

[2]柳偉，關(guān)明華，劉繼華，等.OCT-M系列FCC汽油選擇性加氫脫硫技術(shù)簡(jiǎn)介[J].煉油技術(shù)與工程，2014，44（11）：1-4.

[3]習(xí)遠(yuǎn)兵，李明豐，潘光成，等.催化裂化汽油選擇性加氫脫硫技術(shù)RSDS-II的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[C]//中國(guó)石化加氫裝置生產(chǎn)技術(shù)交流會(huì)論文集，2012：72-78.

[4]Fan Y，Shi G，Bao X.A Process for producing ultraclean gasoline by coupling efficient hydrodesal furization and direction olefin corrersion.American Institute of Chemical Engineers.2012，0（0），1-11.

作者簡(jiǎn)介：

劉振華（1990.05-），男，山東菏澤人，畢業(yè)于東北石油大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)，碩士研究生，從事催化裂化、汽油/柴油加氫等工作。