S—Zorb汽油辛烷值補償問題的探討

陳文龍

（山東石大科技集團有限公司 山東 東營 257062）

【摘要】本文從FCC汽油中硫化物的類型和分布入手，簡述了S-Zorb吸附脫硫工藝原理，并針對S-Zorb工業裝置中存在的脫硫汽油辛烷值損失較大的問題，從改進工藝操作條件、對吸附劑進行改性以及增加后處理工藝以補償辛烷值的方面進行了分析和探討。

【關鍵詞】S-Zorb 催化汽油脫硫 辛烷值

一、前言

目前，我國煉油企業中FCC汽油在成品汽油中占絕對主導地位，同時絕大多數催化裂化裝置摻煉渣油，使得我國FCC汽油普遍存在硫含量高、辛烷值不足的缺陷。催化裂化汽油中硫的脫除，以及在此基礎上保持甚至提高辛烷值，對于改善我國成品油質量具有重要的意義。

（一）FCC汽油中硫化物的類型和分布

FCC汽油中硫化物的存在形式主要有：硫醇、硫醚、二硫化物、四氫噻吩、苯并噻吩以及噻吩等，而我國FCC汽油中以噻吩和苯并噻吩類硫化物為最多，約占總量的80%以上。

（二）S-sorb FCC汽油吸附脫硫技術概述

S-Zorb工藝是美國康菲公司開發的一種反應吸附脫硫工藝。該工藝具有辛烷值損失小、抗爆指數損失小、氫耗低、脫硫率高等優點。S-Zorb吸附劑由Ni或其它金屬負載于一種專利技術制備的載體上制得。該技術的反應機理主要是吸附作用，反應過程中S原子在吸附劑中活性Ni原子的作用下從含硫化合物中分離出來吸附在吸附劑上，與Ni原子形成不同狀態的硫化鎳。

二、S-zorb吸附脫硫FCC汽油的辛烷值補償措施

從已投產的S-Zorb工業裝置的運行情況來看，存在FCC汽油辛烷值損失超過設計預期的情況。根據S-Zorb吸附脫硫工藝的反應機理，可以推測造成該現象的原因是反應過程中烯烴加氫飽和反應使得催化汽油辛烷值的主要貢獻組分烯烴的含量下降，因此減小S-Zorb辛烷值損失的關鍵是降低脫硫反應中的烯烴飽和反應。

（一）通過調整S-Zorb工藝操作條件減小辛烷值損失

（1）反應溫度的影響。反應溫度是影響辛烷值損失的重要因素，由于烯烴加氫飽和反應是強放熱反應，提高反應溫度可以抑制烯烴飽和反應。在其他條件不變的情況下，隨著反應溫度的升高，產品的辛烷值損失逐漸減小，而產品脫硫率則先增大后減小，脫硫率最高的溫度點在427℃左右。

（2）反應壓力、氫分壓的影響。烯烴加氫反應是體積減小的化合反應，從反應動力學講，增大反應壓力或提高氫分壓，會加快烯烴加氫反應，造成烯烴含量降低、增大辛烷值損失，這是脫硫反應器中的不利反應；但增大反應壓力或氫分壓，也會增大產品脫硫率，這又是有利反應，所以應該根據要求的脫硫率和期望的辛烷值損失尋找平衡。隨著氫分壓的升高，產品的硫含量迅速降低，而辛烷值損失則逐漸增大。

（3）質量空速的影響。質量空速是進料流率與反應器中吸附劑藏量的比值，增大質量空速即增大進料流率或減少反應器中吸附劑藏量，同時會減緩脫硫反應和烯烴加氫反應，使汽油辛烷值損失減小，脫硫率也會相應減小，產品硫含量升高。在滿足脫硫率的情況下，盡量增大質量空速可以有效降低汽油的辛烷值損失。

因此在保證產品硫含量滿足質量要求條件下，通過提高反應溫度、降低反應壓力、降低反應器中吸附劑藏量、根據反應進料量和硫含量調整吸附劑再生操作以降低吸附劑的活性等調整，可以達到減小辛烷值損失的目的。

（二）通過脫硫汽油后處理工藝補償脫硫汽油辛烷值損失

為了彌補FCC汽油加氫造成的辛烷值損失，國內外開發出多種FCC汽油脫硫后處理技術。為解決S-Zorb吸附脫硫辛烷值損失問題提供了新的思路。下面簡單介紹幾種已實現工業化的脫硫汽油后處理辛烷值補償工藝。

（1）ISAL技術。ISAL技術是由INTEVEP SA和UOP公司聯合開發，采用了兩段裝填的Co-Mo/P-Al2O3型HDS催化劑和Ga-Cr/H-ZSM-5型辛烷值提高催化劑，解決了常規加氫技術中由于辛烷值飽和導致辛烷值下降的這一難題。

（2）RIDOS技術。RIDOS技術是RIPP針對中國FCC汽油中高稀烴而開發的加氫脫硫異構降烯烴技術。該技術將FCC汽油切割為輕重組分，輕組分采用傳統堿精制方法將硫醇脫除，重組分在加氫催化劑作用下實現脫硫和烯烴飽和，同時通過烷烴異構化作用，使其轉變為高辛烷值的支鏈異構體。

（3）OTA技術。OTA技術是由FRIPP和大連理工大學共同開發的全餾分FCC汽油芳構化降烯烴技術。該工藝具有工藝流程簡單、降烯烴能力強、辛烷值下降少、氫耗低（0.09%-0.35%）、能夠降低苯含量（40%-60%）以及催化劑穩定運轉使用周期長等特點。

三、結語

針對工業生產中遇到的FCC汽油經S-Zorb吸附脫硫后辛烷值損失大的問題，我們可以通過：調整工藝操作條件；增加后處理辛烷值補償工藝等途徑解決。