汽油选择性加氢与汽油吸附脱硫两种技术的工业应用对比

2020-05-20杨孟虎

四川化工 2020年2期

崔苗崔欣杨孟虎

(中国石化洛阳分公司，河南洛阳，471012)

国内外常见的催化汽油脱硫技术有加氢脱硫技术和吸附脱硫技术等。法国Axens公司的Prime-G+汽油加氢是典型的加氢脱硫技术。本文介绍的加氢脱硫装置是LYPCC为哈萨克斯坦某炼厂设计的催化汽油选择性加氢脱硫装置(以下简称Prime-G)，规模为1.28Mt/a。

SZorb技术是美国康菲公司在前期气相脱硫技术基础上，研究开发的一种催化汽油工艺技术，也是第一种投入工业应用的吸附脱硫技术。本文介绍的汽油吸附脱硫装置是中石化洛阳分公司1.50Mt/a催化汽油吸附脱硫装置(以下简称S Zorb)。

1 装置工艺介绍

1.1 Prime-G装置

Prime-G装置以催化汽油为原料，来自重整装置氢纯度为88.07%(V)的氢气作为补充氢。装置主要产品为硫含量低于20mg/kg的轻汽油，硫含量低于10mg/kg的中、重汽油，副产少量酸性气。设计操作弹性为50%-110%。物料平衡详见表1。

1.2 S Zorb装置

洛阳分公司S Zorb装置进料为催化汽油，补充氢为高纯氢，产品按照国Ⅵ汽油标准进行生产。装置设计操作弹性为60%-110%。工艺过程主要由三部分组成，即脱硫反应部分、吸附剂再生部分和还原及产品稳定部分，三部分进行连续操作运行。物料平衡详见表2。

表1 Prime-G装置物料平衡表

注：数据来源为2018年6月份月平均值。

图1 Prime-G装置原则流程图

1.3 小结

(1)Prime-G设计液收为99.7%，实际液收为99.4%；S Zorb设计液收为99.1%，实际液收为98%。两装置从液收对比来看，Prime-G+高了1.4%。

(2)Prime-G将催化汽油切割为轻汽油(LCN)、中汽油(MCN)和重汽油(HCN)三种产品，仅对硫含量高的MCN和HCN进行加氢脱硫处理，这样能满足后续下游醚化、石脑油分离及加氢等不同装置的进料要求。汽油加氢脱硫部分工艺采用加热炉在反应器后的设计思路，主要是考虑汽油烯烃含量高，原料首先进行加氢脱硫并烯烃饱和，然后再进入加热炉，最大限度减少汽油中的烯烃在炉管结焦，保证液收。

表2 S Zorb装置物料平衡

注：数据来源2017年全年平均值

图2 S Zorb装置原则流程图

(3)S Zorb装置内塔、炉子等静设备相对少，具有流程短，能耗低的优点，但流化床、闭锁料斗等特殊设备增加了操作的复杂性。另外为确保反应器的流化态操作，原料汽油在进反应器时必须完全气化，因此入口换热器容易结焦，影响收率。另外S Zorb装置需要调整汽油蒸气压满足汽油池需要，夏季工况下汽油损失多，也影响了收率。

2 原料和产品质量对比

2.1 原料对比

两套装置进料均为催化汽油，数据选取Prime-G装置2018年6月份月化验分析平均值和S Zorb装置2017年全年化验分析平均值，具体见表3。

表3 两套装置原料对比

2.2 产品对比

两套装置产品汽油均按照硫含量小于10 mg/kg控制，数据选取Prime-G装置2018年6月份月化验分析平均值和S Zorb装置2017年全年化验分析平均值，具体见表4。

表4 两套装置产品对比

2.3 小结

(1)Prime-G+进料硫含量548mg/kg，烯烃含量35.09%。产品轻重汽油混合后硫含量6 mg/kg，脱硫率为98.9%，烯烃含量30.9%，RON辛烷值能达到94.1；产品中汽油硫含量3 mg/kg，脱硫率为99.5%，烯烃含量14.7%，RON辛烷值为79.8。按照质量比将轻、中、重三股产品混合后采样分析，混合产品辛烷值RON为91.5，MON为80.5，烯烃含量27.98%。原料与产品对比RON损失1.9，MON损失1.5，烯烃损失7.11%(V/V)。

(2)S Zorb进料硫含量347mg/kg、烯烃含量27.75%；产品硫含量6.76mg/kg、烯烃含量24.16%，平均脱硫率为98.15%，原料与产品对比烯烃降低3.59%(V/V), RON辛烷值损失0.95。

(3)两套装置对比，脱硫能力均能满足要求。S Zorb比Prime-G的烯烃损失和辛烷值损失都少。

3 能耗对比

按照夏季工况进行能耗对比。

表5 Prime-G与S Zorb能耗对比表

从表5可以看出，Prime-G设计能耗为16 kgeo/t，在65%负荷下，燃料气单耗较高，能耗为19.47 kgeo/t。S Zorb装置设计能耗为7.54 kgeo/t，在90%负荷下，实际能耗为5.39 kgeo/t。能耗方面S Zorb明显优于Prime-G，运行能耗S Zorb比Prime-G节约14.08kgeo/t。