杜洪(中原油田石油化工总厂, 河南 濮阳 457001)
催化汽油加氢脱硫工艺技术现状及节能方向分析
杜洪(中原油田石油化工总厂, 河南 濮阳 457001)
近年来,由于环境污染日益严重,人们的环保意识不断增加,进而推动汽油不断进行产品质量升级工作,包括催化汽油加氢脱硫,以适应环保的要求。在炼油厂中,催化汽油加氢脱硫装置的作用越来越凸显,汽油加氢装置工艺技术类型比较多,近来一些新的工艺技术应用到炼油过程中,增加了炼化企业理性选择催汽油加氢脱硫工艺的难度。因此本文主要从催化汽油加氢脱硫工艺技术现状和催化汽油加氢脱硫工艺技术的节能方向这两个方面进行阐述,为炼油企业选择节能装置提供有效的参考建议。
催化汽油;加氢脱硫工艺;节能方向;现状
我国社会经济不断发展,人们的环保意识不断增强,因此,我国对汽车尾气中的污染物排放量进行严格的控制。在2011年,我国相应的管理部门已经发布了汽油标准,不断地降低汽油中的硫含量,生产出更多地符合国家标准的低硫和低烯烃清洁汽油。催化裂化汽油中含有大量的硫化物,会对环境产生严重影响。因此降低催化裂化汽油中的硫含量是提升我国汽油品质的关键。
就目前而言,国内主要采用2种汽油加氢脱硫工艺技术①从国外引进的先进工艺技术,包括 PRIMEGCDTECH 和S-ZORB 等。②国内自主研究与开发的汽油加氢脱硫工艺技术,如:选择性加氢脱硫技术RSDS、由中石化石油化工科学研究院研究出来的技术、OCT-M 等技术,由中石化抚顺石油化工研究院研究出来的技术。中国石油大学与中石油石油化工研究院联合开发研究出一项GARDES 技术。在当前形势下,在中石化中应用较广的技术包括:RSDS、OCT-M 和S-ZORB技术。而中石油应用更多的技术是PRIME G+、DSO和GARDES。
2001年中国石化股份公司已经完成了对 RSDS 工艺技术的鉴定。催化汽油有机硫富集在高沸点部分通常采用RSDS技术。而烯烃集中在轻馏分中的特点而开发的技术,其主要的工艺流程可以分为三个部分。这种工艺的主要特点是,采用高选择性加氢脱硫催化剂,在缓和的操作条件下,能有效地达到较高的脱硫深度,同时有利于辛烷值、化学氢消耗量损失降低。2003年中石化广州分公司实现首次在工业中应用了OCT-M工艺技术,现今已经广泛地应用到多套装置上。这项工艺技术的主要流程是选择适当的切割点温度,将催化汽油分为轻汽油和重汽油这两部分。之后采用专门开发的高选择性加氢脱硫催化剂,在工艺条件比较缓和的情况下,对高硫含量的HCN进行加氢处理,在加氢处理完成以后所生成的产物与切割出的LCN进行混合。将混合油送到无碱脱臭装置中,再深层次地进行脱硫醇处理,最终得到清洁汽油产品,具有低硫、低烯烃和低硫醇含量。OCT-M 技术工艺比较简单,装置运行时也比较平稳,催化汽油的总脱硫率较高,总脱硫率可达85%—90%,其辛烷值损失值控制在较小的范围。
2.1 实现节约燃料气的目标
想要节约燃料气,需要通过提高加热炉、重沸炉的效率,从而降低燃料气。例如:采用调节三门一板操作,更换更加高效的燃烧喷嘴,同时要对烟气中的氧含量以及排烟的温度进行控制,增加空气预热器,对炉体进行保温。加热炉效率要提高到92%左右,使得燃料气的消耗降低。不断地优化操作参数,使得加热炉的热负荷降低,燃料气下降。比如:要以保证产品质量的前提下,可以适当地降低分馏塔的操作压力,最终使得塔底的温度以及重沸炉的热负荷降低。
2.2 实现节约电能的目标
针对原料泵等耗电量比较大的机械设备,要不断地研究出新的技术,如:适当地增加变频以及永磁调速的技术。从而灵活地调节泵的转动速度,避免泵出现负荷不足的情况,最终达到节约电能的目的。对于往复式压缩机来说,可以在压缩机上增加余隙调节以及无极气量系统。以用户的实际用气量为依据,对压缩机的出气情况进行灵活的调节。针对离心式压缩机,应该适当地减少反飞动阀的开度,将反飞动量减少,反飞动量主要控制在3%以下,甚至可以减少到0,从而避免压缩气体无谓循环,使得电力消耗减少。进一步优化换热网络,使得物料进空冷前的温度下降,进一步降低空冷的负荷,最终实现节电的效果。例如:通过对物料的优化取热,在保证空冷器不结盐的情形下,可以考虑将物料进空冷前的温度降低,降低至80℃上下。
总而言之,社会环境污染程度的加深以及人们环保意识的增强以及国家严格控制汽车尾气排放的要求,对汽油的环保质量水平提出了更高的要求。因此,炼油企业要提炼更加清洁的汽油,而汽油的清洁性的关键是降低汽油馏分中烯烃和硫含量。国内今后加氢脱硫技术的研究重点是实现超低硫汽油生产的经济性,提高催化汽油选择性加氢技术水平,最终实现催化汽油加氢脱硫工艺技术节约燃料与电能的目标,建立环境友好型社会。
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杜 洪(1970- ),男,汉族,四川南部人,主要从事工作:生产技术管理,石油炼制。