煉油化工企業(yè)催化汽油質(zhì)量升級(jí)的技術(shù)分析

武 同 霞

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煉油化工企業(yè)催化汽油質(zhì)量升級(jí)的技術(shù)分析

武 同 霞

（山東石大勝華化工集團(tuán)股份有限公司，山東 東營(yíng) 257061）

催化汽油是我國(guó)國(guó)內(nèi)汽油的主要調(diào)和組分，其清潔改質(zhì)與實(shí)現(xiàn)汽油質(zhì)量的升級(jí)非常關(guān)鍵。通過(guò)加氫升級(jí)處理汽油可以將汽油中硫脫出，提高汽油質(zhì)量，使汽油滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。基于此，對(duì)我國(guó)煉油化工企業(yè)催化汽油質(zhì)量現(xiàn)狀展開了分析，詳述了催化汽油加氫工藝技術(shù)，探討了煉油化工企業(yè)催化汽油加氫工藝的應(yīng)用，希望對(duì)于后續(xù)催化汽油質(zhì)量升級(jí)技術(shù)研究有所幫助。

煉油化工；催化汽油；質(zhì)量升級(jí)；技術(shù)分析

在汽車已經(jīng)成為人們生活工具的今天，汽車使用量不斷增長(zhǎng)，相應(yīng)的所排放的汽車尾氣比較嚴(yán)重，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。為了降低汽車排放尾氣對(duì)空氣造成的污染，各個(gè)國(guó)紛紛進(jìn)行汽油質(zhì)量升級(jí)技術(shù)研究，希望可以限制汽油中硫、烯烴的含量來(lái)清潔汽油，降低汽車排放尾氣的污染性、危害性[1]。筆者重點(diǎn)分析我國(guó)煉油化工企業(yè)催化汽油質(zhì)量升級(jí)的技術(shù)，了解我國(guó)汽油質(zhì)量升級(jí)現(xiàn)狀，并提出改進(jìn)建議。

1 當(dāng)前我國(guó)催化汽油質(zhì)量現(xiàn)狀

在科學(xué)技術(shù)的大力支持下，國(guó)內(nèi)煉油化工企業(yè)經(jīng)過(guò)多年不懈努力，在催化汽油質(zhì)量升級(jí)方面取得顯著成績(jī)，使得汽油產(chǎn)品質(zhì)量有大幅提高，滿足“國(guó)Ⅲ”汽油標(biāo)準(zhǔn)，并且能夠生產(chǎn)出北京、上海等重點(diǎn)城市所需的“國(guó)Ⅳ”的標(biāo)準(zhǔn)汽油。但盡管如此，我國(guó)汽車排放尾氣對(duì)環(huán)境造成的污染依舊很是嚴(yán)重。對(duì)此，我國(guó)政府在“十二五”末期提出，全面實(shí)行“國(guó)Ⅳ”汽油標(biāo)準(zhǔn)，并且重點(diǎn)城市實(shí)行“國(guó)Ⅴ”汽油標(biāo)準(zhǔn)的要求。此種情況下，需要煉油化工企業(yè)加快汽油質(zhì)量升級(jí)技術(shù)的研究與催化，為改善自然環(huán)境而努力。

綜合近些年我國(guó)汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況（如表1）來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)煉油企業(yè)（除去部分海外企業(yè)），主要是進(jìn)行低硫的原油質(zhì)量升級(jí)，也即是對(duì)含硫量在0.2%以下的原油進(jìn)行質(zhì)量升級(jí)，如此可以降低汽油質(zhì)量升級(jí)難度，并且可以提高高質(zhì)量汽油創(chuàng)造量。從國(guó)際角度來(lái)看，我國(guó)催化汽油質(zhì)量升級(jí)水平較低，尤其是降低汽油中烯烴含量。在“十五”及“十一五”期間，中國(guó)石化、中國(guó)石油兩家企業(yè)對(duì)催化汽油質(zhì)量升級(jí)技術(shù)進(jìn)行改造，提高了催化汽油的烯烴含量效果[2]。

總的來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)煉油化工企業(yè)在催化汽油質(zhì)量升級(jí)方面取得顯著效果的同時(shí)，還存在諸多缺陷，需要煉油化工企業(yè)一直致力于催化汽油質(zhì)量升級(jí)技術(shù)研究工作，最終達(dá)到清潔汽油，使汽油應(yīng)用綠色環(huán)保[3,4]。

2 煉油化工企業(yè)催化汽油加氫工藝

目前我國(guó)一些煉油化工企業(yè)采用催化汽油加氫工藝來(lái)進(jìn)行汽油質(zhì)量升級(jí)。此種催化汽油工藝方法的應(yīng)用，可以大大降低汽油中硫含量及烯烴含量，對(duì)于清潔汽油有很好的效果。

表1 我國(guó)汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要參數(shù)及執(zhí)行時(shí)間

2.1 選擇性加氫脫硫降烯烴

本研究分析了大豆ms1輪回群體核心種質(zhì)單株產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀，但對(duì)ms1輪回群體核心種質(zhì)的抗性、品質(zhì)等性狀，因籽粒量較少，尚未進(jìn)行分析鑒定，要完全了解ms1輪回群體核心種質(zhì)的內(nèi)在性狀，需要對(duì)單株后代進(jìn)行繁殖，并作進(jìn)一步鑒定與測(cè)試，這些工作有待今后進(jìn)行。

選擇性加氫脫硫降烯烴工藝操作，則是在加氫過(guò)程中有選擇性地控制脫硫反應(yīng)，有選擇的脫硫，并降低烯烴飽和度，使汽油產(chǎn)品中硫含量、烯烴含量降低，并保證辛烷值不出現(xiàn)損失。當(dāng)然，選擇性加氫脫硫降烯烴工藝作用的充分發(fā)揮，需要優(yōu)化操作條件，優(yōu)選催化配方，即科學(xué)、合理的設(shè)置脫硫反應(yīng)器，使其在處理重汽油餾分的過(guò)程中可以直接對(duì)輕汽油進(jìn)行脫硫處理，并且控制烯烴組分情況；科學(xué)、合理地設(shè)置脫二烯烴反應(yīng)器，使其能夠在處理二烯烴的過(guò)程中，對(duì)總烯烴包含率加以控制，避免烯烴過(guò)度飽和而損失汽油辛烷值。另外，為了提高選擇性加氫脫硫降烯烴工藝效果，最好采用純凈的氫氣來(lái)催化汽油，提高汽油脫硫降烯烴效果。

2.2 加氫脫硫恢復(fù)辛烷值

加氫脫硫恢復(fù)辛烷值工藝的應(yīng)用操作中，尤為注意的是加氫精制后利用氫氣進(jìn)行汽油催化，脫硫降烯烴，并生成辛烷值，以此來(lái)彌補(bǔ)脫氫降烯烴過(guò)程中所造成的辛烷值損失，使汽油產(chǎn)品辛烷值符合標(biāo)準(zhǔn)要求。這一目的實(shí)現(xiàn)，需要在加氫脫硫恢復(fù)辛烷值工藝操作的過(guò)程中，注意優(yōu)化兩個(gè)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。

其一，一反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化，即根據(jù)催化汽油產(chǎn)品質(zhì)量需求，對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行科學(xué)、合理的調(diào)節(jié)與設(shè)置，通過(guò)其來(lái)加氫，并能夠使氫氣充分與汽油接觸，催化汽油中的硫、氮等雜質(zhì)，與此同時(shí)使汽油中發(fā)生的烯烴進(jìn)行飽和反應(yīng)，從而降低汽油中硫含量、烯烴含量。

其二，二反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要是為了生成高辛烷值組成，為此需要對(duì)反應(yīng)器異構(gòu)化、芳構(gòu)化加氫原材料功能進(jìn)行強(qiáng)化，使加氫的原材料能夠在反應(yīng)器中充分發(fā)揮異構(gòu)化反應(yīng)和芳構(gòu)化反應(yīng)，生成高辛烷值組分，以此來(lái)彌補(bǔ)汽油脫氫降烯烴過(guò)程中辛烷值的損傷。由此可見(jiàn)，科學(xué)、合理的設(shè)置與操作加氫脫硫恢復(fù)辛烷值工藝，可以使汽油中的辛烷值得到很好的保存，升級(jí)汽油產(chǎn)品質(zhì)量，降低汽油產(chǎn)品應(yīng)用對(duì)環(huán)境造成的危害。

3 煉油化工企業(yè)催化汽油加氫工藝的應(yīng)用

在我國(guó)政府在“十二五”末期提出，全面實(shí)行“國(guó)Ⅳ”汽油標(biāo)準(zhǔn)，并且重點(diǎn)城市實(shí)行“國(guó)Ⅴ”汽油標(biāo)準(zhǔn)的要求的情況下，需要煉油化工企業(yè)按照催化汽油總量70%來(lái)計(jì)算。也就是說(shuō)，煉油化工企業(yè)需要通過(guò)催化汽油質(zhì)量升級(jí)技術(shù)來(lái)降低汽油中70 mg/L的硫含量、35%的烯烴，即催化汽油的脫硫率在80%以上，烯烴飽和率在50%以上，如此將大大提高煉油化工企業(yè)催化汽油質(zhì)量升級(jí)難度[5,6]。對(duì)此，某煉油化工企業(yè)決定對(duì)催汽油加氫工藝中的選擇性加氫脫硫降烯烴工藝、加氫脫硫恢復(fù)辛烷值工藝進(jìn)行改進(jìn)，使其能夠?qū)p重汽油餾分中硫、烯烴進(jìn)行有效處理，以使汽油產(chǎn)品脫硫降烯烴后質(zhì)量達(dá)標(biāo)，滿足國(guó)家汽油質(zhì)量升級(jí)需求。

煉油化工企業(yè)對(duì)催化汽油加氫工藝中的選擇性加氫脫硫降烯烴工藝、加氫脫硫恢復(fù)辛烷值工藝進(jìn)行改進(jìn)，主要是進(jìn)行裝置結(jié)構(gòu)改進(jìn)。按照國(guó)家汽油標(biāo)準(zhǔn)，明確催化汽油加氫工藝技術(shù)應(yīng)用，所要達(dá)到的汽油質(zhì)量升級(jí)目標(biāo)，在基礎(chǔ)上對(duì)以上兩項(xiàng)工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。其中，對(duì)選擇性加氫脫硫降烯烴工藝的優(yōu)化是改進(jìn)脫硫反應(yīng)器、二烯烴反應(yīng)器，使裝置應(yīng)用的過(guò)程中，能夠調(diào)節(jié)氫氣與汽油反應(yīng)的程度，使氫氣可以大面積的接觸汽油，以使脫硫反應(yīng)充分進(jìn)行，有效脫硫；使二烯烴通過(guò)分組，適當(dāng)且合理地進(jìn)行烯烴飽和反應(yīng)，使烯烴飽和程度在50%左右。對(duì)加氫脫硫恢復(fù)辛烷值工藝的優(yōu)化，則是在其中加入分餾分加氫氣工序，以便工藝操作中，加氫脫除汽油中的二烯烴及硫醇之后，進(jìn)行分餾輕重汽油，輕汽油進(jìn)行重餾分加氫脫硫處理，恢復(fù)汽油中辛烷值，在此之后對(duì)重汽油進(jìn)行烯烴轉(zhuǎn)化處理，使高辛烷值的異構(gòu)烷烴或芳烴組分，同時(shí)進(jìn)一步脫硫，最后獲得高質(zhì)量的汽油產(chǎn)品。綜合以上內(nèi)容分析，煉油化工企業(yè)對(duì)催化汽油加氫工藝改進(jìn)，主要是優(yōu)化工藝加氫脫硫降烯烴工序，使整個(gè)催化汽油質(zhì)量升級(jí)過(guò)程中，可以有效防范大量烯烴飽和，并降低氫氣消耗量，提升整個(gè)工藝經(jīng)濟(jì)性、合理性、有效性。所以，在我國(guó)高度重視催化汽油質(zhì)量升級(jí)技術(shù)研究的情況下，煉油化工企業(yè)優(yōu)化改進(jìn)催化汽油加氫工藝是非常有用的，不僅能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，還能夠滿足我國(guó)汽油質(zhì)量升級(jí)需要，改善環(huán)境污染現(xiàn)狀。鼓勵(lì)我國(guó)煉油化工企業(yè)積極推進(jìn)催化汽油質(zhì)量升級(jí)技術(shù)研究與應(yīng)用很有意義。

4 結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)環(huán)境污染尤為嚴(yán)重的今天，汽車使用量的不斷攀升，加劇了汽車尾氣排放量的增多，依舊污染著環(huán)境。為了有效降低汽車尾氣的污染，需要煉油化工企業(yè)加強(qiáng)催化汽油質(zhì)量升級(jí)的技術(shù)研究。本文所研究的催化汽油加氫工藝技術(shù)的研究是催化汽油質(zhì)量升級(jí)的有效技術(shù)，其應(yīng)用過(guò)程中通過(guò)選擇性加氫脫硫降烯烴工藝、加氫脫硫恢復(fù)辛烷值工藝操作，可以將汽油中硫、氮等雜質(zhì)清除，并降低烯烴飽和度，保證辛烷值達(dá)標(biāo)，從而大大提高汽油產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)然，要想真正意義上清潔汽油，提高汽油使用的環(huán)保效果，還需要煉油化工企業(yè)一直致力于催化汽油質(zhì)量升級(jí)的技術(shù)研究，為提升汽油質(zhì)量，改善環(huán)境污染現(xiàn)狀而努力。

［1］ 紀(jì)曄，張國(guó)磊，王陸，等. 煉油化工企業(yè)催化汽油質(zhì)量升級(jí)的技術(shù)分析[J]. 石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2011，22(6)：18-20.

［2］ 劉成軍，李愛(ài)凌，何紅梅，等. 催化汽油質(zhì)量升級(jí)方案比較[J]. 中外能源，2011，16(3)：78-82.

［3］ 龔朝兵，趙晨曦，謝海峰，等. 全餾分催化汽油加氫脫硫工藝的標(biāo)定與運(yùn)行分析[J]. 化工進(jìn)展，2014(1)：253-256

［4］ 王德會(huì)，胡世宏，聶程，等. 生產(chǎn)超低硫催化汽油的對(duì)策[J]. 煉油技術(shù)與工程，2013，43(11)：12-17.

［5］ 趙晨曦，賀安新，彭成華，等. 催化汽油加氫脫硫裝置運(yùn)行技術(shù)分析[J]. 當(dāng)代石油石化，2013，21(9)：34-37.

［6］ 王國(guó)光，郝廷琦. 淺析我國(guó)汽油產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)現(xiàn)狀[J]. 廣東化工，2013，40(5)：75-76,28.

Technical Analysis on Quality Upgrading of Catalytic Gasoline in Refining and Chemical Enterprises

WU Tong-xia

（Shandong Shida Shenghua Chemical Group Co.,Ltd., Shandong Dongying 257061, China）

FCC gasoline is a major blending component of domestic gasoline, its clean modification is critical to gasoline quality upgrading. Hydrotreating of gasoline can remove sulfur in gasoline to improve the quality of gasoline, which can make treated gasoline meet national standards. In this paper, current situation of the quality of catalytic gasoline in refining and chemical companies was analyzed; the hydrogenation technology of catalytic gasoline was introduced; application of the hydrogenation technology in refining and chemical companies was discussed.

Petrochemical; FCC gasoline; Quality upgrading; Technical analysis

TE 624

A

1671-0460（2016）06-1217-03

2016-01-25

武同霞（1979-），女，山東省東營(yíng)市人，工程師，碩士，1999年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東）工業(yè)分析專業(yè)，研究方向：煉油化工質(zhì)量技術(shù)管理。E-mail：592377935@qq.com。