汽油选择性加氢脱硫装置的工艺选择

2011-01-11张光明曹光强鞠学贞

浙江化工 2011年5期

张光明曹光强鞠学贞

（山东垦利石化有限责任公司，山东东营 257500）

0 前言

中国已成为世界上第二大石油消费国，石油进口量已占原油加工量的55％以上，同时大量的石油消费带来严重的空气污染问题。机动车排放污染已逐渐成为大、中城市中心地带空气的主要污染源。试验证明，降低汽油中的硫含量是减少汽车排放的有效手段之一。

我国汽油标准GB17930-2006要求从2009年12月31日开始，汽油硫含量小于150μg/g。垦利石化公司出厂汽油主要由催化裂化汽油、重整生成油及少量自产MTBE构成（其中催化裂化汽油约占70％），因此降低催化裂化汽油中硫含量是降低出厂汽油中硫含量的关键所在。降低催化裂化汽油中的硫含量有三种途径：催化裂化原料预处理脱硫、催化裂化过程脱硫、催化裂化汽油脱硫，目前应用较多的是各种催化裂化汽油加氢脱硫技术。

为使出厂汽油能满足国家标准，公司决定新上0.15Mt/a汽油选择性加氢脱硫装置。开始选用的是催化裂化汽油选择性加氢脱硫OCT-MD技术，后来通过对其他厂家同类装置的了解，发现采用此技术的加氢脱硫装置开工周期短，结焦快（主要是二烯烃结焦），影响了全厂的经济效益。后来决定采用法国Axens公司的Prime-G+技术，解决二烯烃结焦的问题。

1 汽油选择性加氢脱硫工艺流程的选择

1.1 工艺流程的设计原则

催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术的选用应充分考虑以下几点：⑴首先考虑在脱除硫化物的同时保证汽油辛烷值损失尽可能低；⑵装置长周期运转，尽量要与催化装置的检修周期保持一致；⑶要考虑汽油质量进一步升级可能性及在工艺流程方面的可衔接性。

1.2 OCT-MD工艺技术

催化裂化汽油中的烯烃以轻质烯烃为主，芳烃和硫化物则富集在催化裂化汽油的高沸点馏分。针对催化裂化汽油硫化物富集在高沸点馏分、烯烃集中在轻馏分的特点，需要对催化裂化汽油进行切割，仅对重馏分进行加氢脱硫，以求在催化裂化汽油脱硫的同时减少辛烷值损失。针对不同的原料和产品，采用汽油切割的加工方式是很有必要的，它可以在最大程度上减少烯烃饱和，从而减少汽油辛烷值的损失。

OCT-MD技术是将催化汽油（FCCN）先进行脱臭，将硫醇转化为二硫化物等高沸点的硫化物，转移至重汽油（HCN）中；然后选择适宜的切割点温度，经分馏塔将脱臭催化汽油切割为轻馏分（LCN）和重馏分（HCN）；采用FGH-21/FGH-31专有催化剂体系，在较缓和的工艺条件下，对硫含量较高的HCN进行选择性加氢处理，以将其硫含量降低到所要求的水平；而后，加氢生成油（重汽油）与LCN混合，得到能够满足国IV排放标准要求的清洁汽油产品。OCTMD基本工艺流程见图1。

通过对其他同类装置的了解，发现在实际生产过程中，开工周期短（昌邑石化加氢脱硫装置开工一个多月就停工，反应器和进料换热器结焦严重），主要原因是二烯烃结焦。

1.3 Prime-G+技术

1.3.1 Prime-G+技术工艺特点

⑴全馏分催化裂化汽油选择性加氢反应：全馏分催化裂化汽油直接进选择性加氢反应器，在催化剂作用下，将二烯烃转化为单烯烃，防止其在后续加氢脱硫反应器中结焦；轻硫醇和一些含硫化合物转化为重含硫化合物；同时进行异构化反应，增加辛烷值。

⑵经Prime-G+技术工艺处理的催化汽油无需脱硫醇：催化裂化汽油经Prime-G+技术处理后，无需再另设脱硫醇装置，可保证硫醇硫达标，铜片腐蚀实验合格。

⑶流程中加热炉位置后移：OCT-MD技术采用的是反应进料加热炉直接加热重汽油组分，而法国Axens公司的Prime-G+技术是把加热炉置于加氢脱硫反应器之后，先加热脱硫后反应产物，然后反应产物再与反应器进料换热，采用这种手段来调控反应器入口温度，避免直接加热重汽油组分，延缓炉管结焦的趋势。

⑷Prime-G+技术采用热进料：催化裂化稳定塔底汽油经过一系列换热流程后，无需冷却直接用管道密闭输送至汽油选择性加氢装置，能避免催化裂化汽油中不饱和烃类氧化变成胶质，使反应器压力降增加。

⑸装置运转周期长，产品收率高：Prime-G+技术很好的解决了汽油中二烯烃结焦的问题，因此装置运行稳定，装置运行周期可与催化裂化装置同步。由于不发生裂解反应，汽油收率很高，接近100％。

1.3.2 Prime-G+技术工艺流程

流程简介：催化裂化稳定塔底汽油经过换热后，直接进选择性加氢反应器，催化剂采用Mo-Ni型HR845，几乎为全液相的混氢全馏分汽油在催化剂作用下，发生脱二烯烃的反应，同时发生烯烃异构化反应和硫醇转移的反应。

经选择性加氢反应后的汽油进入分馏塔，被切割成轻汽油（LCN）和重汽油（HCN）两部分，只对较重部分进行深度加氢脱硫，避免LCN烯烃加氢饱和，损失辛烷值。HCN进深度加氢脱硫反应器反应，采用的催化剂为Co-Mo型HR806，分两段装填，在两段床层之间设有急冷油喷嘴以控制反应器床层温升≯25℃，急冷油采用加氢脱硫产品分离罐中的脱硫HCN。加氢脱硫反应后的HCN经稳定塔稳定后与LCN混合出装置。

Prime-G+工艺流程见图2。