田艷荷
摘 要:當前我國的催化裂化汽油當中的硫含量過高,影響了汽油的質量,以及帶來了大量的環境污染,所以進行催化裂化汽油脫硫工藝的研究和探討具有非常重要的意義。本論文主要是從加氫脫硫和非加氫脫硫二個大的方面,對各自領域類的工藝和技術進行了相應的分析和總結,以供同行參考。
關鍵詞:催化裂化汽油;脫硫工藝;加氫脫硫
進入21世紀以來,汽油原料的質量越來越差,進口原料當中的含硫量越來越高。所以對于催化裂化汽油的脫硫排放物對于環境的污染問題也引起了大家的關心。近十年來,我國城市的汽車量在不斷增加,汽車排放的尾氣也在不斷增加,其中硫燃燒產生的污染物是最有害的。所以當前世界各國都針對硫的排放做了嚴格的規定(如表1),我國也將汽油的脫硫工藝和技術做為一個非常重要的研究課題。
表1 歐盟汽油硫質量分數
項目時間 烯烴/% 芳烴/% 苯/% 硫/(ug/g-1)
1999年 - - 5 500
2000年 18 42 1 150
2005年 18 35 1 15-50
從當前我國的實際情況來看,汽油的含硫量達到了500-800ug/g,標準遠低于歐美。所以我們要加強催化裂化汽油脫硫工藝的研究,把它當成一項國家戰略來進行實施。
1 加氫脫硫技術
1.1 HDS脫硫技術
HDS技術全國石油企業最常用的一種脫硫方法。其主要原理是使用組合催化劑Co/Mo/Al2O3或Ni/Mo/Al2O3,在300-350℃的作用下,在50-100 atm壓力下,使氫與硫發生化學反應轉換為H2S進行脫硫。
1.2 FRIPP技術
FRIPP技術是我國撫順石油化工研究院立足國內汽油的現狀,有針對性開發的開發的。經FRIPP技術裝置脫硫后汽油中硫的質量分數小于150 ug/g,可以達到國標III汽油的標準。
1.3 CDHydro/CDHDS工藝
CDHydro/CDHDS工藝將加氫脫硫反應與催化蒸餾技術組合在一座塔器中進行。第一段為CDHydro脫己烷塔,塔頂產生低含二烯烴和硫醇的C5/C6物流,硫醇脫除率可大于9 %。第一段采用CDHDS過程從FCCC7以上組分汽油去除高達99.5%的硫,而辛烷值損失甚小。
1.4 加氫異構降烯烴脫硫
2001年,中國石油化工研究所自行研發出了催化裂化汽油加氫異構脫硫降烯烴技術,該技術的主要特點是可以生產清潔汽油。第二年,該技術在中石化燕山石化分公司建成工業化裝置并成功投運。標定結果顯示,催化裂化汽油烯烴含量從51.8%降到19.1%,硫含量降低到30ug/g以下,汽油抗爆指數損失小于1.3個單位。表明該項技術不僅能大幅度降低催化裂化汽油烯烴和硫含量,而且汽油辛烷值損失小,產品收率高。
2 非加氫脫硫技術
我們通過對催化裂化汽油脫硫工藝的研究,發現非加氫脫硫同加氫脫硫工藝相比,具有反應條件溫和,脫硫率高,成本低等優點,從而吸起了很多公司的關注,本節就對常見的幾種非加氫脫硫技術進行詳細的探討。
2.1 吸附脫硫技術
吸附脫硫技術優點很多,最主要的是保證汽油辛烷值的穩定不下將。我們知道,汽油當中的含硫化合物一定都是存在于芳烴類化合物當中,在進行吸附劑脫硫工藝當中,吸附劑可以有選擇性的脫除汽油中的含硫芳烴化合物,但是吸附劑卻對汽油當中大量的烯烴化合物沒有任何的影響。
菲利浦斯石油公司開發了一套的S-Zorb吸附脫硫技術,吸附脫硫工藝原理如下:吸附劑采用的是鋅和其它金屬的混合體,并且把他們固定在一種載體上;當催化汽油通過裝有吸附劑的載體時進行吸附脫硫;在吸附脫硫當中,會排出一部分的待生劑并送進再生器進行再生,循環操作。試驗結果表明,催化全餾分汽油脫硫率可達97%以上,硫含量可降低到20ug/g。通過實驗還發現,當汽油中的硫含量過高時也能過到20ug/g的效果。另外該技術不需要采用高壓環境,脫硫過程中使用的氫氣較少,整體看來,投資少,效益高。當前該技術已在多個國家進行了工業化的生產,值得推廣。
2.2 氧化脫硫技術
氧化脫硫技術一般是選擇H2O2做為氧化劑與還原劑進行反應。其原理是H2O2與乙酸發生氧化還原反應,生成過氧乙酸,繼而與汽油當中的含硫物反應生成亞礬,最后亞礬與過氧化物生成礬。
USC和Sulphco公司對當前的氧化脫硫技術進行了改進,通過在脫硫工藝中使用超聲波輻射的辦法,來加強脫硫效果。超聲波氧化脫硫技術的化學原理是將油品中的噻吩類硫化物氧化為砜,通過工藝取出砜進行循環利用。在這個過程中,超聲波主要是提供了能量,強化了化學反應的過程,增加了脫硫效率。在超聲波氧化脫硫過程中,超聲波會使得汽油當中產生部分小泡從而形成氣穴現象。當氣泡達到一定程度就會部分破裂,從則引起整個溶劑的劇烈混合,加快化學反應的速率。數據顯示,使用超聲波氧化脫硫技術可以使硫的含量降低到10-15 ug/g以下。
2.3 生物脫硫技術
生物脫硫技術的應用非常之早,早在上個世紀80年代美國人Kilbane就發現一些微生物有些特別的功能,可以選擇性的打開碳硫單鍵,從此之后使用微生物進行汽油的脫硫技術進入了一個高速發展的階段。當前生物脫硫技術有了新的發展,已分出2種菌株,產生的酶能將二苯并噻吩中的硫選擇性氧化為砜,然后再進行脫硫。此種辦法操作簡單,成本低。同當前主流的加氫脫硫技術相比較的話,其投資成本只有一半,操作費用更是減少了二成。
2.4 溶劑脫硫技術
早在2000年的時候,美國的GTC公司就提出了GT-Desulf工藝。其作用可以同時脫除汽油中的硫和苯,從而達到提煉精制催化裂化汽油的目的。此種工藝可以使汽油中的硫含量降低到30ug/g,另外還可以通過溶劑的辦法回收原料中的有毒物苯和甲苯等,是一種非常值得推廣的辦法。
3 結語
綜上所述,我國汽油的脫硫工藝同國際先進水平還是有很大差距。所以應該加強我國汽油脫硫技術的發展,從當前的工藝技術來看,更應該加強非加氫脫硫技術的發展。隨著我國進口原油量的進一步增加,非加氫脫硫工藝的發展還是具有非常廣闊的市場前景,這需要我們這些從業工作者的努力。
參考文獻
[1] 李春義,楊紅燕,顧艷萍,山紅紅,楊朝合.催化裂化汽油脫硫添加劑的研究進展[J].石油大學學報(自然科學版),2005,03.
[2] 王林,孫雪芹,曹庚振,楊一青,孫書紅.催化裂化汽油脫硫工藝技術進展[J].煉油與化工,2012.
[3] 李明豐,習遠兵,潘光成,聶紅.催化裂化汽油選擇性加氫脫硫工藝流程選擇[J].石油煉制與化工,2010.
摘 要:當前我國的催化裂化汽油當中的硫含量過高,影響了汽油的質量,以及帶來了大量的環境污染,所以進行催化裂化汽油脫硫工藝的研究和探討具有非常重要的意義。本論文主要是從加氫脫硫和非加氫脫硫二個大的方面,對各自領域類的工藝和技術進行了相應的分析和總結,以供同行參考。
關鍵詞:催化裂化汽油;脫硫工藝;加氫脫硫
進入21世紀以來,汽油原料的質量越來越差,進口原料當中的含硫量越來越高。所以對于催化裂化汽油的脫硫排放物對于環境的污染問題也引起了大家的關心。近十年來,我國城市的汽車量在不斷增加,汽車排放的尾氣也在不斷增加,其中硫燃燒產生的污染物是最有害的。所以當前世界各國都針對硫的排放做了嚴格的規定(如表1),我國也將汽油的脫硫工藝和技術做為一個非常重要的研究課題。
表1 歐盟汽油硫質量分數
項目時間 烯烴/% 芳烴/% 苯/% 硫/(ug/g-1)
1999年 - - 5 500
2000年 18 42 1 150
2005年 18 35 1 15-50
從當前我國的實際情況來看,汽油的含硫量達到了500-800ug/g,標準遠低于歐美。所以我們要加強催化裂化汽油脫硫工藝的研究,把它當成一項國家戰略來進行實施。
1 加氫脫硫技術
1.1 HDS脫硫技術
HDS技術全國石油企業最常用的一種脫硫方法。其主要原理是使用組合催化劑Co/Mo/Al2O3或Ni/Mo/Al2O3,在300-350℃的作用下,在50-100 atm壓力下,使氫與硫發生化學反應轉換為H2S進行脫硫。
1.2 FRIPP技術
FRIPP技術是我國撫順石油化工研究院立足國內汽油的現狀,有針對性開發的開發的。經FRIPP技術裝置脫硫后汽油中硫的質量分數小于150 ug/g,可以達到國標III汽油的標準。
1.3 CDHydro/CDHDS工藝
CDHydro/CDHDS工藝將加氫脫硫反應與催化蒸餾技術組合在一座塔器中進行。第一段為CDHydro脫己烷塔,塔頂產生低含二烯烴和硫醇的C5/C6物流,硫醇脫除率可大于9 %。第一段采用CDHDS過程從FCCC7以上組分汽油去除高達99.5%的硫,而辛烷值損失甚小。
1.4 加氫異構降烯烴脫硫
2001年,中國石油化工研究所自行研發出了催化裂化汽油加氫異構脫硫降烯烴技術,該技術的主要特點是可以生產清潔汽油。第二年,該技術在中石化燕山石化分公司建成工業化裝置并成功投運。標定結果顯示,催化裂化汽油烯烴含量從51.8%降到19.1%,硫含量降低到30ug/g以下,汽油抗爆指數損失小于1.3個單位。表明該項技術不僅能大幅度降低催化裂化汽油烯烴和硫含量,而且汽油辛烷值損失小,產品收率高。
2 非加氫脫硫技術
我們通過對催化裂化汽油脫硫工藝的研究,發現非加氫脫硫同加氫脫硫工藝相比,具有反應條件溫和,脫硫率高,成本低等優點,從而吸起了很多公司的關注,本節就對常見的幾種非加氫脫硫技術進行詳細的探討。
2.1 吸附脫硫技術
吸附脫硫技術優點很多,最主要的是保證汽油辛烷值的穩定不下將。我們知道,汽油當中的含硫化合物一定都是存在于芳烴類化合物當中,在進行吸附劑脫硫工藝當中,吸附劑可以有選擇性的脫除汽油中的含硫芳烴化合物,但是吸附劑卻對汽油當中大量的烯烴化合物沒有任何的影響。
菲利浦斯石油公司開發了一套的S-Zorb吸附脫硫技術,吸附脫硫工藝原理如下:吸附劑采用的是鋅和其它金屬的混合體,并且把他們固定在一種載體上;當催化汽油通過裝有吸附劑的載體時進行吸附脫硫;在吸附脫硫當中,會排出一部分的待生劑并送進再生器進行再生,循環操作。試驗結果表明,催化全餾分汽油脫硫率可達97%以上,硫含量可降低到20ug/g。通過實驗還發現,當汽油中的硫含量過高時也能過到20ug/g的效果。另外該技術不需要采用高壓環境,脫硫過程中使用的氫氣較少,整體看來,投資少,效益高。當前該技術已在多個國家進行了工業化的生產,值得推廣。
2.2 氧化脫硫技術
氧化脫硫技術一般是選擇H2O2做為氧化劑與還原劑進行反應。其原理是H2O2與乙酸發生氧化還原反應,生成過氧乙酸,繼而與汽油當中的含硫物反應生成亞礬,最后亞礬與過氧化物生成礬。
USC和Sulphco公司對當前的氧化脫硫技術進行了改進,通過在脫硫工藝中使用超聲波輻射的辦法,來加強脫硫效果。超聲波氧化脫硫技術的化學原理是將油品中的噻吩類硫化物氧化為砜,通過工藝取出砜進行循環利用。在這個過程中,超聲波主要是提供了能量,強化了化學反應的過程,增加了脫硫效率。在超聲波氧化脫硫過程中,超聲波會使得汽油當中產生部分小泡從而形成氣穴現象。當氣泡達到一定程度就會部分破裂,從則引起整個溶劑的劇烈混合,加快化學反應的速率。數據顯示,使用超聲波氧化脫硫技術可以使硫的含量降低到10-15 ug/g以下。
2.3 生物脫硫技術
生物脫硫技術的應用非常之早,早在上個世紀80年代美國人Kilbane就發現一些微生物有些特別的功能,可以選擇性的打開碳硫單鍵,從此之后使用微生物進行汽油的脫硫技術進入了一個高速發展的階段。當前生物脫硫技術有了新的發展,已分出2種菌株,產生的酶能將二苯并噻吩中的硫選擇性氧化為砜,然后再進行脫硫。此種辦法操作簡單,成本低。同當前主流的加氫脫硫技術相比較的話,其投資成本只有一半,操作費用更是減少了二成。
2.4 溶劑脫硫技術
早在2000年的時候,美國的GTC公司就提出了GT-Desulf工藝。其作用可以同時脫除汽油中的硫和苯,從而達到提煉精制催化裂化汽油的目的。此種工藝可以使汽油中的硫含量降低到30ug/g,另外還可以通過溶劑的辦法回收原料中的有毒物苯和甲苯等,是一種非常值得推廣的辦法。
3 結語
綜上所述,我國汽油的脫硫工藝同國際先進水平還是有很大差距。所以應該加強我國汽油脫硫技術的發展,從當前的工藝技術來看,更應該加強非加氫脫硫技術的發展。隨著我國進口原油量的進一步增加,非加氫脫硫工藝的發展還是具有非常廣闊的市場前景,這需要我們這些從業工作者的努力。
參考文獻
[1] 李春義,楊紅燕,顧艷萍,山紅紅,楊朝合.催化裂化汽油脫硫添加劑的研究進展[J].石油大學學報(自然科學版),2005,03.
[2] 王林,孫雪芹,曹庚振,楊一青,孫書紅.催化裂化汽油脫硫工藝技術進展[J].煉油與化工,2012.
[3] 李明豐,習遠兵,潘光成,聶紅.催化裂化汽油選擇性加氫脫硫工藝流程選擇[J].石油煉制與化工,2010.
摘 要:當前我國的催化裂化汽油當中的硫含量過高,影響了汽油的質量,以及帶來了大量的環境污染,所以進行催化裂化汽油脫硫工藝的研究和探討具有非常重要的意義。本論文主要是從加氫脫硫和非加氫脫硫二個大的方面,對各自領域類的工藝和技術進行了相應的分析和總結,以供同行參考。
關鍵詞:催化裂化汽油;脫硫工藝;加氫脫硫
進入21世紀以來,汽油原料的質量越來越差,進口原料當中的含硫量越來越高。所以對于催化裂化汽油的脫硫排放物對于環境的污染問題也引起了大家的關心。近十年來,我國城市的汽車量在不斷增加,汽車排放的尾氣也在不斷增加,其中硫燃燒產生的污染物是最有害的。所以當前世界各國都針對硫的排放做了嚴格的規定(如表1),我國也將汽油的脫硫工藝和技術做為一個非常重要的研究課題。
表1 歐盟汽油硫質量分數
項目時間 烯烴/% 芳烴/% 苯/% 硫/(ug/g-1)
1999年 - - 5 500
2000年 18 42 1 150
2005年 18 35 1 15-50
從當前我國的實際情況來看,汽油的含硫量達到了500-800ug/g,標準遠低于歐美。所以我們要加強催化裂化汽油脫硫工藝的研究,把它當成一項國家戰略來進行實施。
1 加氫脫硫技術
1.1 HDS脫硫技術
HDS技術全國石油企業最常用的一種脫硫方法。其主要原理是使用組合催化劑Co/Mo/Al2O3或Ni/Mo/Al2O3,在300-350℃的作用下,在50-100 atm壓力下,使氫與硫發生化學反應轉換為H2S進行脫硫。
1.2 FRIPP技術
FRIPP技術是我國撫順石油化工研究院立足國內汽油的現狀,有針對性開發的開發的。經FRIPP技術裝置脫硫后汽油中硫的質量分數小于150 ug/g,可以達到國標III汽油的標準。
1.3 CDHydro/CDHDS工藝
CDHydro/CDHDS工藝將加氫脫硫反應與催化蒸餾技術組合在一座塔器中進行。第一段為CDHydro脫己烷塔,塔頂產生低含二烯烴和硫醇的C5/C6物流,硫醇脫除率可大于9 %。第一段采用CDHDS過程從FCCC7以上組分汽油去除高達99.5%的硫,而辛烷值損失甚小。
1.4 加氫異構降烯烴脫硫
2001年,中國石油化工研究所自行研發出了催化裂化汽油加氫異構脫硫降烯烴技術,該技術的主要特點是可以生產清潔汽油。第二年,該技術在中石化燕山石化分公司建成工業化裝置并成功投運。標定結果顯示,催化裂化汽油烯烴含量從51.8%降到19.1%,硫含量降低到30ug/g以下,汽油抗爆指數損失小于1.3個單位。表明該項技術不僅能大幅度降低催化裂化汽油烯烴和硫含量,而且汽油辛烷值損失小,產品收率高。
2 非加氫脫硫技術
我們通過對催化裂化汽油脫硫工藝的研究,發現非加氫脫硫同加氫脫硫工藝相比,具有反應條件溫和,脫硫率高,成本低等優點,從而吸起了很多公司的關注,本節就對常見的幾種非加氫脫硫技術進行詳細的探討。
2.1 吸附脫硫技術
吸附脫硫技術優點很多,最主要的是保證汽油辛烷值的穩定不下將。我們知道,汽油當中的含硫化合物一定都是存在于芳烴類化合物當中,在進行吸附劑脫硫工藝當中,吸附劑可以有選擇性的脫除汽油中的含硫芳烴化合物,但是吸附劑卻對汽油當中大量的烯烴化合物沒有任何的影響。
菲利浦斯石油公司開發了一套的S-Zorb吸附脫硫技術,吸附脫硫工藝原理如下:吸附劑采用的是鋅和其它金屬的混合體,并且把他們固定在一種載體上;當催化汽油通過裝有吸附劑的載體時進行吸附脫硫;在吸附脫硫當中,會排出一部分的待生劑并送進再生器進行再生,循環操作。試驗結果表明,催化全餾分汽油脫硫率可達97%以上,硫含量可降低到20ug/g。通過實驗還發現,當汽油中的硫含量過高時也能過到20ug/g的效果。另外該技術不需要采用高壓環境,脫硫過程中使用的氫氣較少,整體看來,投資少,效益高。當前該技術已在多個國家進行了工業化的生產,值得推廣。
2.2 氧化脫硫技術
氧化脫硫技術一般是選擇H2O2做為氧化劑與還原劑進行反應。其原理是H2O2與乙酸發生氧化還原反應,生成過氧乙酸,繼而與汽油當中的含硫物反應生成亞礬,最后亞礬與過氧化物生成礬。
USC和Sulphco公司對當前的氧化脫硫技術進行了改進,通過在脫硫工藝中使用超聲波輻射的辦法,來加強脫硫效果。超聲波氧化脫硫技術的化學原理是將油品中的噻吩類硫化物氧化為砜,通過工藝取出砜進行循環利用。在這個過程中,超聲波主要是提供了能量,強化了化學反應的過程,增加了脫硫效率。在超聲波氧化脫硫過程中,超聲波會使得汽油當中產生部分小泡從而形成氣穴現象。當氣泡達到一定程度就會部分破裂,從則引起整個溶劑的劇烈混合,加快化學反應的速率。數據顯示,使用超聲波氧化脫硫技術可以使硫的含量降低到10-15 ug/g以下。
2.3 生物脫硫技術
生物脫硫技術的應用非常之早,早在上個世紀80年代美國人Kilbane就發現一些微生物有些特別的功能,可以選擇性的打開碳硫單鍵,從此之后使用微生物進行汽油的脫硫技術進入了一個高速發展的階段。當前生物脫硫技術有了新的發展,已分出2種菌株,產生的酶能將二苯并噻吩中的硫選擇性氧化為砜,然后再進行脫硫。此種辦法操作簡單,成本低。同當前主流的加氫脫硫技術相比較的話,其投資成本只有一半,操作費用更是減少了二成。
2.4 溶劑脫硫技術
早在2000年的時候,美國的GTC公司就提出了GT-Desulf工藝。其作用可以同時脫除汽油中的硫和苯,從而達到提煉精制催化裂化汽油的目的。此種工藝可以使汽油中的硫含量降低到30ug/g,另外還可以通過溶劑的辦法回收原料中的有毒物苯和甲苯等,是一種非常值得推廣的辦法。
3 結語
綜上所述,我國汽油的脫硫工藝同國際先進水平還是有很大差距。所以應該加強我國汽油脫硫技術的發展,從當前的工藝技術來看,更應該加強非加氫脫硫技術的發展。隨著我國進口原油量的進一步增加,非加氫脫硫工藝的發展還是具有非常廣闊的市場前景,這需要我們這些從業工作者的努力。
參考文獻
[1] 李春義,楊紅燕,顧艷萍,山紅紅,楊朝合.催化裂化汽油脫硫添加劑的研究進展[J].石油大學學報(自然科學版),2005,03.
[2] 王林,孫雪芹,曹庚振,楊一青,孫書紅.催化裂化汽油脫硫工藝技術進展[J].煉油與化工,2012.
[3] 李明豐,習遠兵,潘光成,聶紅.催化裂化汽油選擇性加氫脫硫工藝流程選擇[J].石油煉制與化工,2010.