Hydro-GAP汽油加氢与SCE脱硫醇组合技术的应用

Hydro-GAP汽油加氢与SCE脱硫醇组合技术的应用

高翔 ， 李国红 ， 王东阳 ， 洪成龙 ， 张展鹏

(中国石化 南阳能源化工有限公司 ， 河南 南阳473132)

摘要：针对南阳能源化工有限公司催化汽油的特性，汽油加氢装置采用催化汽油加氢脱硫Hydro-GAP技术以及汽油碱液抽提脱硫醇SCE技术，成功将产品汽油硫含量降至50 ×10-6以下、烯烃降至30%(体积分数)以下，硫醇硫低于3×10-6，辛烷值保持良好。催化汽油脱硫组合工艺技术的成功应用，顺利完成了南阳能源化工有限公司国Ⅳ汽油质量升级任务，同时为油品质量升级开辟了新的道路，为清洁汽油的生产提供了新方向。

关键词：汽油 ； Hydro-GAP ； SCE ； 质量升级

中图分类号：TQ050.2文献标识码：B

收稿日期：2014-12-09

作者简介：高翔(1982-)，男，工程师，从事炼油化工工作，E-mail：gaoxiangharvest@163.com。

0前言

随着环境污染的不断加剧及环保意识的不断增强，社会对清洁燃料的要求不断提高，油品升级势在必行。而国内汽油池中，催化汽油(FCC)所占比例在80%以上，成品汽油中90%以上的硫和烯烃来自于FCC汽油组分，因此降低FCC汽油组分中的硫含量和烯烃含量是能否实现汽油升级的关键。南阳能源化工有限公司根据催化汽油的组成特点，联合采用洛阳石化工程公司(LPEC)开发的催化汽油加氢脱硫Hydro-GAP技术[1，2]和石油化工科学研究院(RIPP)汽油碱液抽提脱硫醇SCE技术[3]，以实现汽油升级，为地区生态发展做出贡献。

1工艺特点

1.1　装置工艺流程

FCC首先进入预分馏塔切割为轻汽油、重汽油，其中轻汽油至脱硫醇系统经碱抽提脱除硫醇硫，重汽油进至加氢反应系统经加氢脱硫及芳构化后，与脱除硫醇硫的轻汽油混合出装置，如图1所示。

图1　汽油加氢装置物料移动简明示意图

1.2　Hydro-GAP加氢技术

Hydro-GAP工艺采用单段串联工艺流程，分别设置预加氢反应器(一反)和芳构化反应器(二反)。一反的作用是脱除原料中的二烯烃，确保装置长周期运转，该反应器不设进料加热炉，通过换热将温度提高至反应温度。二反进行加氢脱硫及芳构化反应，从而达到降低催化汽油烯烃和硫含量，同时辛烷值不降低的目的。该技术通过芳构化、选择性裂化、异构化、烷基化等反应，在脱硫、降烯烃的同时，维持汽油的辛烷值不降低，硫含量可降至60×10-6～70×10-6，总液体收率大于99.0%(质量分数)，其中汽油收率在95%(质量分数)以上。

1.3　SCE脱硫醇技术

在低温、低压的条件下，利用化学抽提的方式使原料油与碱液接触，油中的硫醇通过油/碱界面变成硫醇钠盐存在于碱液中，轻汽油在脱除硫醇的同时硫含量随之降低。碱液中的硫醇钠盐在催化剂的作用下被氧化生成二硫化物，碱液再生中产生的二硫化物通过有机溶剂反抽提脱除，脱除二硫化物的再生碱液返回碱液抽提塔得以循环利用。通过SCE脱硫醇技术，可将轻汽油所含硫醇脱至3×10-6以下，脱硫率基本上接近于原料中硫醇在总硫中的百分含量，同时烯烃和辛烷值无损失，博士试验及铜片腐蚀试验均合格，产品液收率也可达100%。

2催化剂的性质

2.1　加氢催化剂

预加氢反应器装填保护剂和LPH-3催化剂，加氢芳构化反应器装填保护剂和LHA催化剂，性质见表1和表2。

表1　Hydro-GAP保护剂的性质

表2　Hydro-GAP催化剂的性质

2.2　脱硫醇催化剂

碱液再生系统中所用氧化催化剂为酞菁钴类化合物(ARC-01)。ARC-01碱液氧化再生催化剂以改性活性炭为载体，以酞菁钴化合物为活性组分，活性组分均匀啮合于活性炭的内部孔道中，负载牢固，不流失，适用于含有硫醇的碱液氧化再生，活性与活性稳定性高，寿命长，性质见表3。

表3　RIIP碱液再生催化剂ARC-01的性质

3装置运行分析

3.1　预分馏系统操作参数

通过对预分馏塔进料温度、进料量、塔顶温度及回流量的调整，达到了调整分馏塔切割比例，提高分离精度的目的，操作参数及分析数据见表4。

表4　预分馏塔操作参数及分析数据统计表

3.2　加氢反应系统操作参数

加氢脱硫及芳构化反应为放热反应，提高反应温度，不仅能够有效地脱除重汽油所含的硫，而且有利于芳构化反应的进行，保证重汽油的辛烷值，但过高的反应温度，使油品在氢气环境中容易发生临氢裂解，降低液体收率，具体操作参数及分析数据如表5所示。

3.3　脱硫醇系统操作参数

轻汽油进入脱硫醇系统之后，在低温低压的条件下，经预碱洗脱除硫化氢后，进入碱抽提塔与碱液充分接触，脱除轻汽油中的硫醇硫，脱硫系统调整参数及分析数据如表6所示。

表5　反应系统调整参数及分析数据统计表

表6　脱硫醇系统调整参数及分析数据统计表

4产品质量分析

4.1　加氢反应系统原料及产品分析

重汽油及加氢重汽油的组成见表7。

表7　脱硫醇系统原料及产品分析统计

从表7可以看出，加氢反应系统加氢脱硫效果明显，加氢重汽油烯烃含量均降至2%以下，总硫降至10×10-6～13×10-6，脱硫率达95%以上，且系统运行平稳，但芳烃含量变化不大，芳构化作用不明显。

4.2　轻汽油原料及轻汽油产品分析

催化汽油、轻汽油原料及轻汽油产品的主要性质见表8。

表8　催化汽油、轻汽油原料及产品分析统计

从表8可以看出，当轻汽油干点在115 ℃左右(轻重汽油叠合度<5 ℃)时，轻汽油原料中所含的硫醇硫占FCC汽油中硫醇硫的80%以上，可有效保证脱硫醇系统脱除原料汽油中的硫醇。同时从表8中还可以看出，轻汽油硫醇脱除效果比较明显，轻汽油产品中硫醇含量均能达到1×10-6以下，硫醇脱除率接近100%，且系统运行平稳。

4.3　产品汽油分析

经脱硫醇系统脱除硫醇的轻汽油产品和经加氢反应系统加氢脱硫后的加氢重汽油混合后，作为产品汽油出装置，产品汽油的性质见表9。

表9　产品汽油分析统计表

从表9可以看出，采用催化汽油加氢脱硫Hydro-GAP技术以及汽油碱液抽提脱硫醇SCE技术后，汽油加氢装置产品汽油总硫<50×10-6，硫醇硫<3×10-6，烯烃含量<28%，芳烃含量<43%，铜片腐蚀全部合格，达到国Ⅳ汽油标准，成功实现国Ⅳ汽油升级任务。

5结论

采用催化汽油加氢脱硫Hydro-GAP技术，可将重汽油烯烃含量降至2%以下，总硫降至10×10-6～13×10-6，脱硫率达95%以上。采用 汽油碱液抽提脱硫醇SCE技术，控制轻汽油原料干点控制在115 ℃左右，可有效脱除原料汽油中的硫醇，降低轻汽油及产品汽油硫含量。联合采用Hydro-GAP与SCE技术后，产品汽油的各项指标均能满足国Ⅳ汽油标准，成功实现国Ⅳ汽油升级任务，为炼化企业清洁燃料[4]的生产提供了新的解决方法。

参考文献：

[1]白瑛华. Hydro-GAP汽油加氢精制工艺技术应用[J].化学工程师，2013(06)：60-62.

[2]孙殿成，朱华兴，杨永刚，等.催化裂化汽油加氢脱硫及芳构化(Hydro-GAP)技术的工业试验[J].炼油技术与工程,2010(40)：11-13.

[3]潘光成，李涛，陶志平，等.催化裂化汽油轻馏分碱液抽提脱硫醇的实验研究[J].石油炼制与化工，2005(10)：23-27.

[4]李大东，蒋福康.清洁燃料生产技术的新进展[J].中国工程科学,2003,5(3)： 6-14.

中科院开展二代煤制乙二醇技术产业化

从中科院福建物质结构研究所获悉，2015年2月6日，该所与贵州京宇能源投资有限公司、兴仁县人民政府签订了《二代煤制乙二醇中试项目合作合同》和《兴仁县年产60万t煤制乙二醇项目合作合同》。

此次合作，将整合研究所、政府和企业的资源优势，以市场为牵引，加快推进福建物构所二代煤制乙二醇技术产业化进程。签约会上，福建物构所还与黔西南州人民政府签订了“科技合作框架协议”，双方将在科研、人才培养、成果转化等方面开展更加深入合作。

二代煤制乙二醇技术研发是福建物构所“一三五”规划之突破二——“贵金属高效利用与替代的新型纳米催化材料”部署的重要研发内容，该技术中试及产业化合作的正式签约标志着福建物构所“一三五”规划取得重大突破，将继续引领国际煤制乙二醇技术的发展方向。

自2008年以来，在一代煤制乙二醇技术的基础上，在中科院战略性先导科技专项、国家重大科学问题导向项目、973计划及全所上下的支持下，研究开发出了包含新型高效低成本催化剂与技术、全新工艺技术流程等在内的一整套具有完整知识产权的二代煤制乙二醇技术。相较于一代技术，二代煤制乙二醇技术进一步优化了工艺流程，实现了催化剂贵金属负载量的降低和有毒金属的替代，催化剂性能和寿命有了较大提升，成本大幅度降低。