馬賽(中石油長慶石化公司,陜西 咸陽 712000)
隨著國民經濟快速發展,我國工業化水平也有了較大提升,社會對工業產品需求日漸增加。而全球工業每年石油消耗數量十分驚人,且在汽油燃燒過程中產生的二氧化硫等導致空氣中的大顆粒含量也隨之增加,進而產生了霧霾天氣,直接危害人們身心健康。而選擇加氫脫硫技術的出現及應用,不僅有效降低了汽油中的硫含量,且能夠降低辛烷值損失。因此加強對該項技術在工業中應用的研究,能夠優化工業生產過程,實現節能、環保等綜合目標,具有積極的現實意義。
該項技術在應用中,首先選擇合適的切割點溫度,采用催化裂化將全餾汽油劃分為輕、重兩種餾分。然后利用專門性開發的催化劑體系,在較為平緩的情況下,對重汽油進行選擇加氫處理,一般來說,加氫后的物料含硫量應達到210μg/g。將輕汽油與加氫后的重汽油分別置于脫硫醇裝置當中,消除汽油中的硫醇含量,最后通過調和后制成清潔汽油。通過該項技術處理后的汽油,具有選擇性高、產品液收率高等特點[1]。
汽油具有烯烴含量較低,但是硫含量較高的特點。自2013年后國家執行新的Ⅳ汽油標準,將硫含量控制在小于50μg/g,直接對原有裝置提出了更大的挑戰,加之傳統裝置已經無法滿足當前的環保標準,但是為了促使汽油脫硫后與新標準相吻合,需要研發一種新型工藝。將選擇加氫脫硫技術應用于工業領域中十分必要,在引入該項技術之前,應明確目標,以此來更好地指導該項工作。
為了促使選擇加氫脫硫技術能夠最大限度發揮積極效用,在工業中應用之初,應對裝置進行相應改在和調整。具體來說。第一,結合實際情況,引入催化劑,如FGH-20等,并按照一定比例進行裝填。第二,增加催化汽油預分餾塔,并從催化裂化裝置中,完成對汽油的切割,同時將重餾分汽油加入到加氫反應系統當中,而輕汽油則與經過處理后的重汽油進行混合,然后添加到堿洗脫硫裝置當中,為后續處理工作做好鋪墊。第三,在加氫反應器當中,適當添加冷氫,以此來滿足高仿熱反應需求,確保反應過程穩定性。
一般來說,汽油硫醇主要有兩種,一種是沸點較低的正構硫醇;第二種是沸點較高的異構硫醇。通常情況下,可以利用脫臭工藝去除正構硫醇。當前技術發展水平下,需要采取Merox 法對第二類脫硫進行處理。如果在工業生產過程中,遇到汽油硫醇較高的情況,且第二種硫醇含量低于10μg/g,可以通過脫臭處理,便能夠促使汽油硫醇達到標準。確保汽油中的硫醇分子結構分布合理性是直接決定加氫后硫醇含量的關鍵性因素。因此在優化具體操作情況基礎之上,合理控制粗汽油的干點十分必要,將其控制在合理范圍內,能夠降低汽油加氫原料中硫醇含量,從而為工業生產提供支持,同時實現節能、環保等目標。
加氫處理過程是一個復雜性過程,汽油中的烯烴與反應生成的二氧化硫相結合,會形成硫醇,且前者分子質量將會越來越小,而后者分子質量會隨之增加、由于重汽油中硫醇分子較大,且催化穩定汽油的系統質量會隨著汽油組分的增多而減少。因此在技術應用過程中,應適當提升汽油的初餾點,降低加氫反應后烯烴飽和產生硫醇的機會,最終避免辛烷值的損失。工業作為國民經濟發展的重要力量,其同樣是污染環境最重的產業[2]。因此工業企業要立足于環保角度,將該項技術引入到生產過程中,生產出更多潔凈汽油,減少對生態環境產生的污染。
針對選擇加氫脫硫裝置而言,脫硫裝置的運行在一定程度上增加了工業生產的操作費用。但是就長遠角度、社會環境效益方面而言,貢獻卻是顯而易見的。就安慶石化工業而言,該裝置能耗在20kgEo/t,加工費用為120 元/t,裝置運行一年后直接增加了企業的運行成本,一年的總費用約為8000多萬元。該企業具備兩套脫硫裝置,每年催化汽油加工量為160萬噸,兩套脫硫裝置將總硫為800ppm 的催化汽油進行脫硫處理后,控制到50ppm,脫硫率高達95%。總體來看,就上述情況來說,每年能夠減少1125t 硫化物通過汽車尾氣排放到大氣當中,直接減少了對環境產生的污染。
根據上文所述,隨著節能環保理念日漸滲透,社會各個領域都應朝著該方向發展。選擇加氫脫硫技術作為一項新型、高效技術,在工業中的應用將成為必然趨勢。利用該項技術,能夠將汽油切割為輕、重兩種汽油餾分,且能夠將其汽油中的硫醇含量,避免對生態環境產生的破壞。隨著工業進程的推進,各領域還應深入研究該項技術,促使該項技術在工業綠色化發展中的積極作用得到最大程度發揮。
[1]趙晨曦,彭成華,付玉梅等.CDOS-FRCN 全餾分催化汽油選擇加氫脫硫技術的首次工業應用[J].現代化工,2013,(09):100-102+104.
[2]彭成華,趙晨曦,付玉梅等.CDOS-FRCN 全餾分催化汽油選擇加氫脫硫工藝技術的工業應用[J].山東化工,2015,(08):122-124.