催化汽油烯烃降幅对炼油厂经济效益的影响分析

姚水杰

（大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆163711）

催化汽油烯烃降幅对炼油厂经济效益的影响分析

姚水杰

（大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆163711）

文中介绍了某炼油厂优化催化汽油烯烃降幅分布的工业实践。通过操作调整、分析数据对比，得出烯烃含量降低至满足国Ⅴ排放标准汽油的要求时，如果单独在重油催化裂化装置或汽油加氢脱硫装置降低烯烃含量时，经济效益较差，而分别适当降低时的经济效益最优的结论。

催化裂化；加氢脱硫；GARDES技术；烯烃含量；经济效益

随着环保意识的日益提高，我国对清洁汽油提出了越来越高的要求。自2016年起，东部11个省市开始执行国Ⅴ清洁汽油标准；自2017年起，全国全面供应国Ⅴ车用汽油。由于我国炼油化工企业汽油池中的催化汽油普遍占80%左右，因此汽油质量持续升级的关键在于催化汽油的清洁化，主要是降低硫含量和控制烯烃含量。加氢工艺作为一种环境友好型技术，已成为国内外炼油企业提升油品质量的主要手段［1~3］。某石化公司于2013年应用GARDES工艺技术建设了1 300 kt/a汽油加氢脱硫装置，主要按照生产国Ⅳ汽油工况设计，兼顾生产国Ⅴ汽油工况。自2015年11月起，根据市场需求间断生产国Ⅴ调合汽油。该文介绍了某石化公司炼油厂在生产国Ⅴ汽油期间优化催化汽油烯烃降幅分布，提高全厂经济效益的应用情况。

1 装置概况

由于成品柴油销售市场萎缩、成品柴油价格与汽油的相差近400元/t，降低柴汽比是炼化企业近期面临的重要工作。某石化公司炼油厂重油催化裂化装置通过提高剂油比、反应温度和催化剂活性；降低回炼比等操作手段，使柴油收率降低了4.0%；催化汽油收率提高了3.5%，烯烃含量控制在39%左右，研究法辛烷值在91.5左右。

某石化公司炼油厂汽油加氢脱硫装置根据GARDES［4~7］工艺技术特点，主要从降低催化汽油的硫含量和控制其烯烃含量2方面入手，生产国Ⅴ调合汽油。通过提高分馏塔回流比，降低轻汽油产品干点，使轻汽油产品硫含量≯15 mg/kg；适当分别提高加氢脱硫反应器R-201和辛烷值恢复反应器R-202的床层温度，控制脱硫后重汽油硫含量≯10 mg/kg，确保混合汽油产品硫含量≯11 mg/kg，满足国Ⅴ调合汽油的硫含量要求。此时，烯烃含量降幅约为4.0%，研究法辛烷值损失约为0.9，液体收率约为99.10%。此时，汽油池的调合国Ⅴ汽油性质见表1。

表1 汽油池调合国Ⅴ汽油的性质

由表1可见，为进一步提高炼油厂经济效益，使国Ⅴ汽油的各项调合值都能符合内控指标，需进一步适当降低催化汽油烯烃含量，提高汽油池中催化汽油的调合比例［8～10］。

汽油加氢脱硫装置在满足生产国Ⅴ汽油的脱硫效果后，降低烯烃含量的操作方法见表2。

表2 汽油池调合国Ⅴ汽油的性质

由表2可见，调整分馏塔切割比例，提高了分馏后重汽油比例；分别提高了加氢脱硫反应器R-201和辛烷值，恢复反应器R-202的床层温度，提高分馏后重汽油的烯烃饱和度，同时发挥反应器R-202中GDS-40的催化剂辛烷值恢复性能，减少脱硫后重汽油的辛烷值损失，使催化汽油烯烃含量由39%左右降低至29%左右，满足国Ⅴ调合汽油的烯烃含量要求，使各项指标能符合内控指标。

2 优化调整

随着清洁汽油产品质量持续升级，成品汽油的烯烃含量由国Ⅳ清洁汽油的≯28%，降低至国Ⅴ清洁汽油的≯24%，而即将出台的国Ⅵ清洁汽油标准中的烯烃含量会更低，要求的烯烃降幅越来越大。仅依靠汽油加氢脱硫装置完成烯烃含量的大幅度降低，辛烷值损失会很大。为提高炼油厂整体经济效益，某炼油厂提出了催化汽油烯烃含量在哪套装置上降低，才能使得效益最大化的课题。

目前，催化汽油的烯烃含量约为39.0%左右，生产国Ⅴ调合汽油时，根据汽油池调合要求，需降低至29.0%左右，则烯烃含量总降幅约为10.0%。除了汽油加氢脱硫装置对催化汽油进行加氢脱硫时必须的4.0%左右的烯烃降幅，还需优化再分配6.0%的烯烃含量降幅在哪套装置更经济。

2.1 方案1

混合汽油产品的研究法辛烷值损失有所上升，液体收率有所下降，气体收率有所上升，这在经济上可能是不合适的，见表3。

表3 汽油加氢脱硫装置烯烃降幅不同时的经济效益

由表3可见，在生产国Ⅴ调合汽油时，汽油加氢脱硫装置在满足脱硫效果的前提下，继续再将催化汽油的烯烃含量降低6%时，脱硫效果还会进一步增加，但研究法辛烷值损失上升了0.5，液体收率下降了0.4%，气体收率相应上升了0.4%。以烯烃降幅4.0%为基准，烯烃降幅达到10.0%时，炼油厂经济效益下降15.2万元/d。

2.2 方案2

催化汽油烯烃含量降低6%的影响见表4。

表4 催化汽油烯烃含量降低6%的影响

由表4可见，在生产国Ⅴ调合汽油时，汽油加氢脱硫装置仅需满足脱硫效果时，重油催化裂化装置单独将催化汽油的烯烃含量降低6%，炼油厂经济效益下降30.5万元/d。

2.3 方案3

重油催化裂化装置的催化汽油烯烃含量降低3%的影响见表5。

表5 催化汽油烯烃含量降低3%的影响

汽油加氢脱硫装置的催化汽油烯烃含量再降低3%的影响见表6。

表6 催化汽油烯烃含量再降低3%的影响

由表5和表6可知，在生产国Ⅴ调合汽油时，重油催化裂化装置将催化汽油烯烃含量降低3%左右，且汽油加氢脱硫装置在满足脱硫效果的前提下继续将烯烃含量降低3%左右时，炼油厂经济效益下降10.32万元/d。

2.4 效益对比

3种方案的经济效益对比见表7

表73 种方案的经济效益对比

由表7可见，生产国Ⅴ调合汽油期间，汽油加氢脱硫装置在满足生产国Ⅴ汽油的脱硫效果后，如果剩余的烯烃含量单独在重油催化裂化装置处降低时的经济效益是最差的；剩余的烯烃含量单独继续在汽油加氢脱硫装置处降低时的经济效益是次差的；在两套装置处分别适当降低烯烃含量时的经济效益是最优的［11～15］。

3 结论

在生产国Ⅴ调合汽油时，催化汽油的硫含量在经过汽油加氢脱硫装置后能够很容易满足要求。为使国Ⅴ汽油的各项调合值均能符合内控指标，提高催化汽油调合比例，提高全厂经济效益时，催化汽油的烯烃含量还需进一步降低。

随着清洁汽油产品质量持续升级，要求成品汽油的烯烃含量越来越低，使得催化汽油的烯烃降幅也越来越大。如果仅依靠汽油加氢脱硫装置完成大幅度降低烯烃含量，辛烷值损失会很大，调合难度大，经济效益差。

催化汽油的烯烃含量单独分别在重油催化裂化装置或汽油加氢脱硫装置处降低时的经济效益都较差。只有重油催化裂化装置和汽油加氢脱硫装置同时适当降低催化汽油的烯烃含量，才能保证炼油厂经济效益最大化。

［1］抚顺石油化工研究院.环境友好的炼油化工技术［M］.北京：中国石化出版社，2003：3.

［2］孙守华，孟祥东，宋寿康，等.催化蒸馏技术在催化裂化重汽油加氢脱硫装置中的应用［J］.石油炼制与化工，2015，46（5）：49-53.

［3］孙磊.FH-40C焦化汽油加氢精制催化剂的工业应用［J］.石油炼制与化工，2015，46（12）：14-19.

［4］石冈，范煜，鲍晓军，等.催化裂化汽油加氢改质GARDES技术开发及工业试验［J］.石油炼制与化工，2013，44（9）：66-72.

［5］鲍晓军，范煜，林秀英，等.综合改性HZSM-5沸石催化剂及其制备方法和用途：中国，200610083283.6［P］.2007-12-05.

［6］吕龙刚，康宏敏，林秀英，等.用于催化裂化汽油加氢改质催化剂制备方法：中国，200910080324.X［P］.2010-09-22.

［7］范煜，祝伟，薛倩倩，等.一种新型FCC汽油低温硫转移催化剂的制备方法：中国，201110321788.2［P］.2012-04-25.

［8］张瑞驰.催化裂化操作参数对降低汽油烯烃含量的影响［J］.石油炼制与化工，2001，32（6）：11-16.

［9］黄富.工艺参数对降低催化裂化汽油烯烃含量的影响［J］.石油化工技术与经济，2014（5）：26-28.

［10］王国良，刘金龙，王文柯.降低催化裂化汽油烯烃含量的中型试验研究［J］.炼油技术与工程，2000，30（9）：1-4.

［11］欧阳福生，赵旭红，翁惠新.降低催化裂化汽油烯烃过程中操作条件对汽油组成的影响［J］.华东理工大学学报（自然科学版），2005，31（2）：157-162.

［12］王伟.影响催化裂化汽油烯烃含量因素的研究［D］.北京：中国石油大学，2006.

［13］杨青云，谢崇亮.关于中小型炼油厂烯烃化工综合利用的探讨［J］.石油与天然气化工，1998（3）：140-143.

［14］刘超，刘俊平，刘威.烷烃催化裂化制烯烃技术在炼油厂的应用探讨［J］.中国石油和化工标准与质量，2013（2）：20-21.

［15］夏汝钧.关于中小型炼油厂改造和发展规划的探讨［J］.石油规划设计，1991（3）：11-14.

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，工程师，2007年毕业于中国石油大学（华东）化学工程与工艺专业，现从事炼油生产计划管理工作。