硫化催化裂化(FCC)汽油吸附脱硫工艺发展研究
2015-05-06兰州石化职业技术学院兰州730060
李 倩(兰州石化职业技术学院,兰州 730060)
硫化催化裂化(FCC)汽油吸附脱硫工艺发展研究
李倩
(兰州石化职业技术学院,兰州730060)
作为一种应用非常广泛的技术,硫化催化裂化(FCC)汽油吸附脱硫工艺符合清洁能源的生产标准,具有资金投入小的优势,能够有效的减少汽车污染物的排放量,缓解汽车尾气污染问题。本文主要对FCC汽油吸附脱硫工艺进行简述,阐述了FCC汽油吸附脱硫工艺发展状况,对FCC汽油吸附脱硫工艺的发展趋势进行展望,以期进一步扩大该工艺技术的应用范围,为相关研究提供参考意见。
硫化催化裂化汽油;吸附脱硫工艺;发展研究
0 引言
由于原油的性质,七成以上的原油在硫元素构成含量方面都超过0.5%,是大气污染的一个重要方面,面对节能减排的发展趋势,加大对原油硫含量的控制成为各个国家亟待解决的一项任务,对保护城市环境有极大的帮助。硫化催化裂化汽油吸附脱硫工艺凭借其优势,受到社会各界广泛的关注,发展前景非常广阔。研究FCC汽油吸附脱硫工艺发展具有非常重要的意义,能够有效的推动工艺技术的发展,实现燃料油的深度脱硫,促进城市的和谐发展。
1 硫化催化裂化(FCC)汽油吸附脱硫工艺简述
硫化催化裂化(FCC)汽油吸附脱硫工艺具体指的是通过吸附剂脱去硫化物,分离汽油中所含的硫,减少汽油中的硫含量的方式。在实际应用过程中需要借助回转床吸附器来实现,在该装置中可以对汽油的馏分进行重复的吸附、脱离操作,直至硫含量符合国家规定的标准[1]。FCC汽油吸附脱硫工艺技术虽然不损失辛烷值,能够最大限度的降低硫含量,但在生产效率方面存在很大的不足。当前FCC汽油吸附脱硫工艺主要包括化学吸附脱硫技术和物理吸附脱硫技术两大类,其中前者又涵盖IRVAD工艺、LADS脱硫技术等,而后者则包括TReND工艺和S-Zorb技术,不同工艺技术的应用范围不同,所发挥的作用有所差异,各种技术要求的操作环境也不尽相同,具有各自的优势,但也不可避免的存在一些弊端,这些吸附脱硫工艺技术在都能取得良好的汽油脱硫吸附效果。
2 FCC汽油吸附脱硫工艺发展研究
2.1金属氧化物基脱硫吸附剂的应用及发展
汽油中的Lewis碱包括氧原子、氮原子及硫原子等物质,这些物质含有孤对电子,具备同金属氧化物进行反应的能力,这是金属氧化物基脱硫吸附剂发挥作用的根本原理。汽油硫化物可以针对性的被吸附剂吸收,吸附准确性极高,大大降低了汽油中的硫元素的含量,脱硫后的汽油烃类元素能够在设备的作用下进入到成品油中,对提高汽油的生产效率有非常重要的意义,避免烃类物质大量损失现象的出现。当前应用率极高的金属氧化物基脱硫吸附剂包括氧化铜、氧化锌及氧化铝等,在原有基础上进行进一步的性能优化后,能够提高负载能力,硫化合物脱离更加彻底,在工业生产领域占据着极高的地位。
2.2分子筛基脱硫吸附剂的应用及发展
选择性吸附剂-分子筛包括多种类型,能够根据筛选的物质的分子大小来选择分子筛孔径的大小,可以对有效的将汽油中的含硫化合物脱离出来。当前在汽油脱硫工艺中应用比较广泛的分子筛为Y型和X型两大类,但要注意的是分子筛本身的脱硫功能不强,需要进行性能改进后,才能选择硫化物的种类,发挥较强的脱硫活性[2]。分析筛因为类型的不同,在汽油硫含量方面脱离的效果也有一定的差异,因为优化性能的原理及制备途径上的差异,对相同物质分子的吸附脱硫质量也各不相同。其中通过稀土元素、金属离子这两种方式进行优化后的分子筛功能强大,甚至能够彻底清除硫元素,吸附能力明显增强,针对性也有很大的改善,然而在稠环噻吩类硫化物及其衍生物方面的脱硫效果不理想,需要不断改进。
2.3其它类型吸附剂的应用及发展
除了以上两种吸附剂外,FCC汽油吸附脱硫工艺技术应用到的脱硫剂还包括其他种类,其中粘土吸附剂由于其结构的特殊性,能够同硫化物交换离子,脱离出硫元素,尤其针对碱性硫化物有非常明显的吸附脱硫效果[3];活性炭吸附剂则利用其良好的吸附作用,对结构相对简单的硫醇、硫醚及无机硫等物质进行高质量的吸附脱离,具有很大的活性,如果进行深层的研究和完善,必然会成为FCC汽油吸附脱硫工艺技术的首选脱硫吸附剂。
3 FCC汽油吸附脱硫工艺的发展趋势分析
随着社会经济的高速发展,环境问题日益严重,降低污染物的排放,保护生态环境成为世界范围内的一项重要任务。近年来,国家相继加大对汽油硫含量指标的控制力度,研发降低汽油中硫含量的技术势在必行。污染小、有效降低硫含量、实施过程简便、成本投入少是FCC汽油吸附脱硫工艺技术最显著的特征,能够进行重复利用,具有极高的应用价值[4]。在科学技术日益完善的现代化社会中,FCC汽油吸附脱硫工艺技术已经逐渐在一些城市试点推广应用,形成了工业化发展模式,但在应用过程中也存在的一些不容忽视的问题,如:使用期限较短、需要不断进行再生、再生过程复杂及硫容低等,影响吸附剂功效的发挥等。
在以后的发展过程中,要明确定位FCC汽油吸附脱硫工艺技术的发展重点,深入探索汽油硫化物的特征、结构和键能等基础性质,把握吸附脱硫的工作原理和本质,并将工作重点放在简化再生流程、延长使用时间、降低能量消耗、减少汽油辛烷值损失等方面,力争研制出高性能的吸附剂,开发出液收、硫容较高的工艺,从而不断优化脱硫吸附工艺技术的功能,大规模的应用于工业化生产领域。
[1]孟超,邵正昌,宋晓云.FCC 汽油吸附脱硫技术[J].环境科学与管理,2012,37(06):71-75.
[2]董世伟,秦玉才,阮艳军.改性Y型分子筛对FCC汽油脱硫性能的研究[J].燃料化学学报,2013,41(03):341-345.
[3]潘光成,李涛,陶志平.催化裂化汽油液相吸附脱硫的研究[J].炼油技术与工程,2011,41(12):10-14.
[4]张萍,马新龙.催化裂化汽油加氢及反应吸附脱硫进展[J].化工生产与技术,2012,19(02):41-44.