催化汽油烯烴降幅對煉油廠經濟效益的影響分析

姚水杰

（大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163711）

催化汽油烯烴降幅對煉油廠經濟效益的影響分析

姚水杰

（大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163711）

文中介紹了某煉油廠優化催化汽油烯烴降幅分布的工業實踐。通過操作調整、分析數據對比，得出烯烴含量降低至滿足國Ⅴ排放標準汽油的要求時，如果單獨在重油催化裂化裝置或汽油加氫脫硫裝置降低烯烴含量時，經濟效益較差，而分別適當降低時的經濟效益最優的結論。

催化裂化；加氫脫硫；GARDES技術；烯烴含量；經濟效益

隨著環保意識的日益提高，我國對清潔汽油提出了越來越高的要求。自2016年起，東部11個省市開始執行國Ⅴ清潔汽油標準；自2017年起，全國全面供應國Ⅴ車用汽油。由于我國煉油化工企業汽油池中的催化汽油普遍占80%左右，因此汽油質量持續升級的關鍵在于催化汽油的清潔化，主要是降低硫含量和控制烯烴含量。加氫工藝作為一種環境友好型技術，已成為國內外煉油企業提升油品質量的主要手段［1~3］。某石化公司于2013年應用GARDES工藝技術建設了1 300 kt/a汽油加氫脫硫裝置，主要按照生產國Ⅳ汽油工況設計，兼顧生產國Ⅴ汽油工況。自2015年11月起，根據市場需求間斷生產國Ⅴ調合汽油。該文介紹了某石化公司煉油廠在生產國Ⅴ汽油期間優化催化汽油烯烴降幅分布，提高全廠經濟效益的應用情況。

1 裝置概況

由于成品柴油銷售市場萎縮、成品柴油價格與汽油的相差近400元/t，降低柴汽比是煉化企業近期面臨的重要工作。某石化公司煉油廠重油催化裂化裝置通過提高劑油比、反應溫度和催化劑活性；降低回煉比等操作手段，使柴油收率降低了4.0%；催化汽油收率提高了3.5%，烯烴含量控制在39%左右，研究法辛烷值在91.5左右。

某石化公司煉油廠汽油加氫脫硫裝置根據GARDES［4~7］工藝技術特點，主要從降低催化汽油的硫含量和控制其烯烴含量2方面入手，生產國Ⅴ調合汽油。通過提高分餾塔回流比，降低輕汽油產品干點，使輕汽油產品硫含量≯15 mg/kg；適當分別提高加氫脫硫反應器R-201和辛烷值恢復反應器R-202的床層溫度，控制脫硫后重汽油硫含量≯10 mg/kg，確?；旌掀彤a品硫含量≯11 mg/kg，滿足國Ⅴ調合汽油的硫含量要求。此時，烯烴含量降幅約為4.0%，研究法辛烷值損失約為0.9，液體收率約為99.10%。此時，汽油池的調合國Ⅴ汽油性質見表1。

表1 汽油池調合國Ⅴ汽油的性質

由表1可見，為進一步提高煉油廠經濟效益，使國Ⅴ汽油的各項調合值都能符合內控指標，需進一步適當降低催化汽油烯烴含量，提高汽油池中催化汽油的調合比例［8～10］。

汽油加氫脫硫裝置在滿足生產國Ⅴ汽油的脫硫效果后，降低烯烴含量的操作方法見表2。

表2 汽油池調合國Ⅴ汽油的性質

由表2可見，調整分餾塔切割比例，提高了分餾后重汽油比例；分別提高了加氫脫硫反應器R-201和辛烷值，恢復反應器R-202的床層溫度，提高分餾后重汽油的烯烴飽和度，同時發揮反應器R-202中GDS-40的催化劑辛烷值恢復性能，減少脫硫后重汽油的辛烷值損失，使催化汽油烯烴含量由39%左右降低至29%左右，滿足國Ⅴ調合汽油的烯烴含量要求，使各項指標能符合內控指標。

2 優化調整

隨著清潔汽油產品質量持續升級，成品汽油的烯烴含量由國Ⅳ清潔汽油的≯28%，降低至國Ⅴ清潔汽油的≯24%，而即將出臺的國Ⅵ清潔汽油標準中的烯烴含量會更低，要求的烯烴降幅越來越大。僅依靠汽油加氫脫硫裝置完成烯烴含量的大幅度降低，辛烷值損失會很大。為提高煉油廠整體經濟效益，某煉油廠提出了催化汽油烯烴含量在哪套裝置上降低，才能使得效益最大化的課題。

目前，催化汽油的烯烴含量約為39.0%左右，生產國Ⅴ調合汽油時，根據汽油池調合要求，需降低至29.0%左右，則烯烴含量總降幅約為10.0%。除了汽油加氫脫硫裝置對催化汽油進行加氫脫硫時必須的4.0%左右的烯烴降幅，還需優化再分配6.0%的烯烴含量降幅在哪套裝置更經濟。

2.1 方案1

混合汽油產品的研究法辛烷值損失有所上升，液體收率有所下降，氣體收率有所上升，這在經濟上可能是不合適的，見表3。

表3 汽油加氫脫硫裝置烯烴降幅不同時的經濟效益

由表3可見，在生產國Ⅴ調合汽油時，汽油加氫脫硫裝置在滿足脫硫效果的前提下，繼續再將催化汽油的烯烴含量降低6%時，脫硫效果還會進一步增加，但研究法辛烷值損失上升了0.5，液體收率下降了0.4%，氣體收率相應上升了0.4%。以烯烴降幅4.0%為基準，烯烴降幅達到10.0%時，煉油廠經濟效益下降15.2萬元/d。

2.2 方案2

催化汽油烯烴含量降低6%的影響見表4。

表4 催化汽油烯烴含量降低6%的影響

由表4可見，在生產國Ⅴ調合汽油時，汽油加氫脫硫裝置僅需滿足脫硫效果時，重油催化裂化裝置單獨將催化汽油的烯烴含量降低6%，煉油廠經濟效益下降30.5萬元/d。

2.3 方案3

重油催化裂化裝置的催化汽油烯烴含量降低3%的影響見表5。

表5 催化汽油烯烴含量降低3%的影響

汽油加氫脫硫裝置的催化汽油烯烴含量再降低3%的影響見表6。

表6 催化汽油烯烴含量再降低3%的影響

由表5和表6可知，在生產國Ⅴ調合汽油時，重油催化裂化裝置將催化汽油烯烴含量降低3%左右，且汽油加氫脫硫裝置在滿足脫硫效果的前提下繼續將烯烴含量降低3%左右時，煉油廠經濟效益下降10.32萬元/d。

2.4 效益對比

3種方案的經濟效益對比見表7

表73 種方案的經濟效益對比

由表7可見，生產國Ⅴ調合汽油期間，汽油加氫脫硫裝置在滿足生產國Ⅴ汽油的脫硫效果后，如果剩余的烯烴含量單獨在重油催化裂化裝置處降低時的經濟效益是最差的；剩余的烯烴含量單獨繼續在汽油加氫脫硫裝置處降低時的經濟效益是次差的；在兩套裝置處分別適當降低烯烴含量時的經濟效益是最優的［11～15］。

3 結論

在生產國Ⅴ調合汽油時，催化汽油的硫含量在經過汽油加氫脫硫裝置后能夠很容易滿足要求。為使國Ⅴ汽油的各項調合值均能符合內控指標，提高催化汽油調合比例，提高全廠經濟效益時，催化汽油的烯烴含量還需進一步降低。

隨著清潔汽油產品質量持續升級，要求成品汽油的烯烴含量越來越低，使得催化汽油的烯烴降幅也越來越大。如果僅依靠汽油加氫脫硫裝置完成大幅度降低烯烴含量，辛烷值損失會很大，調合難度大，經濟效益差。

催化汽油的烯烴含量單獨分別在重油催化裂化裝置或汽油加氫脫硫裝置處降低時的經濟效益都較差。只有重油催化裂化裝置和汽油加氫脫硫裝置同時適當降低催化汽油的烯烴含量，才能保證煉油廠經濟效益最大化。

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Analysis of influence of catalytic gasoline olefin decreasing amplitude on economic benefit of oil refinery

Yao Yongjie
（Oil refinery of Daqing Petrochemical Company，Daqing 163711，China）

This paper introduced the industrial practice of optimizing catalytic gasoline olefin decreasing amplitude.By operation modification,analytical data comparison,it was concluded that,when olefin content is decreased to meet the requirement of the national V emission standard,if the olefin content is decreased only in the heavy oil catalytic cracking unit or only in the gasoline hydrogenation unit,the economic benefit is poor,while the economic benefit is optimal when it is properly decreased respectively.

catalytic cracking;hydrogen desulfurization;GARDES technology;olefin content;economic benefit

TE624.41

B

1671-4962（2017）01-00011-03

2016-09-14

姚永杰，男，工程師，2007年畢業于中國石油大學（華東）化學工程與工藝專業，現從事煉油生產計劃管理工作。