FCC 汽油加氢脱硫工艺技术改造分析

张富强

中国石油哈尔滨石化分公司第三联合车间 黑龙江哈尔滨 150056

在汽油生产过程中，常规加氢精制技术能够在一定程度上解决汽油硫化物含量偏高的问题，但是由于轻汽油当中存在支链化程度低的问题，烯烃容易出现辛烷值下降的情况，进而影响到汽油的整体质量。根据生产经验来看，FCC 汽油加氢脱硫工艺的应用能够很好的解决辛烷值大量损失问题，通过烷烃的异构化能够实现辛烷值的恢复，同时有助于硫化物分布管理，确保加氢脱硫的效果。

1 FCC 汽油加氢脱硫工艺技术概述

FCC 汽油加氢脱硫工艺是一种基于传统深度HDS 催化剂来实现的加氢脱硫技术类型，该技术能够借助于烷烃的异构化来实现辛烷值的恢复。相较于其他类型的脱硫生产工艺而言，该工艺的针对性更强，催化剂的选择也会相对更稳定，操作条件要求也耕地。采用固定床反应器配合催化反应区能够实现对应烃类的转化，此时烯烃的饱和度能够得到很好的控制。辛烷值恢复反应区、烷烃催化剂都能够在作用下发生变化与影响，从而改善辛烷值水平，提升汽油整体产品质量，是良好的辛烷值恢复材料。基于辛烷值的恢复过程，不可避免的会出现汽油分裂小分子的情况，导致产品的质量下降、收率降低等，过程中也会出现氢气使用比例较高的问题，所以也会导致成本增加，实际使用过程中需要充分考虑到各方面的因素，确保FCC 汽油加氢脱硫工艺的使用效果。

2 FCC 汽油加氢脱硫工艺技术存在的问题

FCC 汽油加氢脱硫工艺在工艺实现过程中具有不少优势，但是同时也会涉及到一些问题，现结合具体问题分析如下。

2.1 生产效率较低

生产效率不高是现阶段FCC 汽油加氢脱硫工艺的重要问题之一，为了提升脱硫的质量，在生产过程中添加了新的工艺流程与催化剂处理环节，这些环节的处理不当势必会导致生产率下降，甚至还会影响到整体的经济效益水平。

2.2 脱硫工艺稳定性不足

脱硫工艺主要依靠催化剂以及特殊装置来实现，这个过程中往往与催化剂的活性以及装置的生产质量相关联，如果管理不善，容易出现稳定性下降的问题，严重影响生产的可靠性与稳定性。另外，装置寿命严重缩短、催化剂失活等问题也会导致生产成本异常增加。

2.3 催化蒸馏技术应用不到位

催化蒸馏技术的应用可以减轻催化剂的使用成本与难度，提升实际生产质量，但是应用过程中技术落实不到位的问题依然普遍存在。

3 FCC 汽油加氢脱硫工艺技术改造策略

FCC 汽油加氢脱硫工艺改造主要涉及到三个主要方面，分别介绍如下。

3.1 恢复辛烷值技术改造

辛烷值恢复技术是基于传统生产工艺中辛烷值比例较低、产品质量参差不齐的现状予以改善的技术，该技术实施技术改造时，应用针对性最强的是ISAL 工艺，该工艺来源于欧洲地区，具有较强的流程针对性与可靠性，催化剂的选择与操作条件上要求不高，可以更好的匹配FCC 汽油加氢脱硫工艺使用需要。采取固定床以及催化剂床层反应模式都能够解决硫化物转化的问题。其中，催化剂床层作为辛烷值的反应集中区域，烷烃在催化剂的影响下会成为辛烷值恢复的一种模式或者类型，辛烷值恢复过程中催化剂的功能可以得到体现。该工艺在应用过程中需要耗费大量的原材料与能源，所以对工艺实施进一步的技术升级与优化可以解决能耗较高的问题，取得更为稳定的经济效益。

3.2 选择性加氢脱硫技术改造

FCC 汽油加氢脱硫工艺应用过程中，硫和烯烃分布往往会受到沸点的影响，而呈现出不均匀化的特征，在该问题实施过程中，低沸点、氢馏分的情况往往十分普遍，此时硫化物会集中于高沸点的区域当中。一般来说，国外会采取选择性加氢脱硫的方式来解决相关问题，通过选择性HDS 催化剂的模式来降低辛烷值的损失影响。从国外技术应用现状来看，该类型的脱硫技术能够提升催化剂的使用寿命，延伸到3～5 年的周期，此时添加单元主要依靠选择性饱和来实现。根据上文当中提到的反应物与烯烃反应工艺，可以实施如下几个方面的技术改造：

其一，Prime-G 工艺改造。Prime-G 工艺改造作为现阶段全球范围内应用并推广较多的工艺流程，其具有很强的工艺改善典型性。其流程包括预加氢、预分馏等基本环节，同时也包括工艺流程控制等内容。在生产过程中，原材料会分别进入到选择性加氢系统当中，随后发生三个类型的变化，包括全馏分的饱和调整、运行寿命的提升等等，只有少量的烯烃会出现加氢饱和的问题。烯烃内部会出现低沸点硫醇与硫醚转化到HCN 当中，随后后续的选择性则会被逐渐的剔除掉。经过预加氢系统的影响后，不需要再次实施加氢处理，此时汽油辛烷值已经处于较高的水平，继续添加可能会出现LCN 含量较高的情况，由于LCN 的去除难度很高，所以应该避免该问题的出现。除此之外，预分馏还存在另外一个方面的优势，就是可以显著的降低后续选择性负荷，从而进一步巩固整体的稳定性。

其二，SCAN 工艺改造。SCAN 工艺是基于HDS 催化剂进行技术工艺改善后取得的改造成果，该技术实现了催化剂优化操作，能够实现普通催化剂80%烯烃饱和率控制，从而最大限度的保障汽油辛烷值的可靠性。在工艺流程实施过程中，二烯烃更容易聚合到换热器、反应器的周围，原材料会受到预加氢反应器的影响，随后经过加热后形成HDS 反应器，采取低烯烃饱和选择加氢脱硫反应，最后再经过冷却分离后到装置外部。相比于其他类型的改造技术而言，该技术使用过程中可以提升高沸点硫化物的稳定性，有助于实现快速的分离操作。

其三，RSDS 工艺改造。RSDS 是我国应用较为广泛的改造技术之一，该技术相较于国外一些先进技术存在差距，但是同时也存在一些优势。从客观上来看，我国的生产环境与资源现状区别于国际上许多国家，过分依赖其他国家的技术资源往往无法达到理想的工艺改善目标。为了解决这个问题，就必须推广适应我国环境的改造技术，RSDS 工艺就是其中之一。该技术借助于RIPP 开发的专用催化剂，很好的解决了原材料当中二烯烃与胶质含量较高的问题，避免物质在加氢催化的过程中出现大量结焦的情况，导致催化剂床层的压力变化较多，实现了开发保护功能。根据标定的结果来看，烯烃体积分数控制的质量也更高，液体收率达到趋近于100%的水平，具有良好的应用针对性。

3.3 催化蒸馏技术改造

催化蒸馏技术是基于装填HDS 催化反应设备的基础上控制FCC 汽油HDS 反应的过程，在该过程中工艺实现的稳定性改造成为提升效益的关键。从技术实现优势上来看，催化蒸馏技术具有灵活处理不同类型FCC 汽油的特征，可以实现汽油多馏分不同操作条件下的变动，实现加氢脱硫技术改造，能够很好的阻止大部分烯烃与高反应活性硫化物的影响。在温度相对较低的情况下，可以更好的满足加氢脱硫反应的控制要求。另外，HCN 受到多种硫化物的不良影响，会在温度较高的情况下出现高苛刻度的反应影响问题。在CD、CDHDS 结合的情况下，进一步强化催化蒸馏技术的处理作用，其中就包括有催化蒸馏反应设备以及其他类型的反应器。反应器当中，硫醇、部分二烯烃都会在反应器的上端出现重馏分硫化物分馏问题，反应器当中选择加氢反应也主要集中于不装填催化剂的状态下，此时，轻组分在温度较低的情况下更容易达到脱硫的效果，此时需要尽可能控制好烯烃的不饱和度，满足生产的实际需求。

4 结语

综上所述，FCC 汽油加氢脱硫工艺的合理应用必须要解决好生产效率、生产工艺稳定性以及催化蒸馏技术等多个方面的问题，既要重点针对FCC 汽油加氢脱硫工艺进行技术改造，提升恢复辛烷值的技术水平，也要针对加氢脱硫技术实施深入的技术升级，配合催化蒸馏技术更好的实现FCC 汽油加氢脱硫工艺目标，提升工艺稳定性与可靠性，为行业的稳定快速发展做出积极的贡献。