GARDES技术催化汽油加氢装置性能评价

杨黎峰，刘昕

（中国石油四川石化有限责任公司，四川彭州611930）

GARDES技术催化汽油加氢装置性能评价

杨黎峰，刘昕

（中国石油四川石化有限责任公司，四川彭州611930）

四川石化公司催化汽油加氢精制装置采用GARDES汽油加氢技术，通过性能标定，轻汽油(LCN)终馏点59.12℃，总硫含量0.95 μg/g，满足后续轻汽油醚化作为原料的要求；轻重混合汽油产品终馏点199.73℃，总硫含量7.13×10-6，辛烷值91.7，满足汽油国V质量标准要求；加氢后混合汽油产品辛烷值较原料辛烷值损失0.55，符合辛烷值损失小于1.6要求；混合汽油收率99.41%，优于设计指标。

催化汽油；汽油加氢；GARDES；性能评价

四川石化公司为满足成品汽油国V质量标准升级要求，新建了1 100 kt/a催化汽油加氢精制装置。该装置采用石油化工研究院与中国石油大学（北京）合作研发的GARDES工艺技术，以催化汽油为原料，通过加氢脱硫生产满足国V质量标准的汽油调和组分，2016年4月建成，8月一次开车成功［1,2］。

1 设计技术指标

1.1 催化汽油性质

装置原料的性质见表1。

表1 设计原料性质

催化汽油要求干点控制在200±2℃，总加工流程正常工况下催化装置原料全部为渣油加氢精制渣油，催化汽油硫含量≤180 μg/g，渣油加氢换剂期间，催化装置原料一部分为渣油加氢精制渣油，一部分为减压渣油，催化汽油硫含量≤400 μg/g。

1.2 氢气的性质

原料氢气的性质见表2。

表2 原料氢气组成

1.3 加氢后混合汽油产品指标

混合汽油产品性质见表3。

表3 混合汽油产品性质

在辛烷值损失方面，按2种工况考虑，催化汽油中硫含量≤180 μg/g，加氢后产品辛烷值损失要求≤1.6。如渣油加氢换催化剂，催化汽油硫含量按≤400 μg/g，加氢后产品辛烷值损失要求≤2.8。

轻汽油组分直接与加氢后重汽油混合进入汽油调和池，也可用作轻汽油醚化装置加工醚化汽油，轻汽油要求干点≤65℃，硫含量≤10×10-6。

2 生产运行情况

四川石化公司1 100 kt/a催化汽油加氢装置2016年8月建成一次投料开车成功，2017年1月组织开工后首次性能考核标定［3］。

2.1 标定期间原料情况

汽油原料性质见表4，新氢性质见表5。

表4 催化裂化汽油原料性质

表5 新氢组成

从表4可以看出，催化汽油的终馏点、烯烃、芳烃等指标与设计值相当，密度略高于设计值。但原料中的硫含量与设计值相比偏差较大，其主要原因为上游催化装置原料中硫含量与设计值相比偏差较大，催化汽油实际硫含量69.6×10-6低于设计值（180×10-6）。

2.2 反应器主要操作参数

各反应器主要操作参数见表6。

表6 反应器主要操作参数

由表6可知，预加氢反应器的入口反应温度为99.4℃，低于设计值140℃，满足催化剂90～125℃的值要求；反应器入口压力2.348 MPa，与设计值2.4 MPa相当；床层温升6.6℃，低于设计值12℃。

加氢脱硫反应器入口反应温度为196℃，低于设计值240℃，满足催化剂185～205℃的值要求，反应器入口压力2.096 MPa，低于设计值2.4 MPa；反应器床层温升1.2℃，远低于设计值35℃。

辛烷值恢复反应器入口温度为277.8℃，低于设计值340℃，高于催化剂245～270℃的值；反应器入口压力1.855 MPa，低于设计值2.000 MPa，反应器床层温升4℃，低于设计值25℃。

加氢脱硫及辛烷值恢复反应器反应温升均较低，表明加氢脱硫及辛烷值恢复催化剂钝化效果较好，操作条件缓和、活性高、选择性好。同时，反映出催化剂适应性强、装置操作灵活［4］。

标定期间装置总加工原料9 508 t，耗氢9 t；轻重混合汽油产品9 461 t，混合汽油收率99.41%，优于设计值99%。其中轻汽油2 755 t，占全馏分汽油进料量的30%，满足设计要求。

2.3 产品性质

轻汽油产品性质见表7，重汽油产品性质见表8，轻重混合汽油产品性质见表9。

表7 轻汽油产品性质

表7显示，轻汽油终馏点59.12℃（设计≤65℃），总硫含量0.95×10-6，满足汽油国V质量标准要求。

表8 重汽油产品性质

表9 轻重混合汽油产品性质

由表9可知，轻重混合汽油产品总硫为7.13×10-6，达到汽油国V质量标准总硫不大于10×10-6的要求。混合产品辛烷值（RON）平均为91.69，与原料92.24相比，辛烷值损失约0.55，优于设计值（研究法辛烷值损失不大于1.6），且优于该技术在其它部分企业的辛烷值损失。

该次标定期间，通过分析分馏塔顶气相组成，H2S含量约（10～20）×10-6，说明预加氢催化剂不仅具有硫转移和芳构、异构化功能，而且还具有微弱的脱硫能力。稳定塔顶气相组分分析中H2含量高达91%～94%，H2S含量达（3 000～6 000）×10-6，说明加氢脱硫催化剂选择性好，加氢过程中几乎无裂解反应。

2.4 装置能耗

装置标定能耗为835.77 MJ/t原料，略高于设计能耗792.071 MJ/t原料。原因主要是由于开工初期，装置整体钝化效果好，抑制了选择性加氢脱硫催化剂活性，加氢脱硫反应器反应温升较小，远低于设计值，因而增加了加氢脱硫反应产物加热炉热负荷，增加了燃料气的消耗［5］。

另一方面，装置燃料气原设计为天然气，而实际生产过程中，燃料气掺入了大量轻烃回收的吸附废气，因该股燃料气中氢气含量高达60%～70%，热值相对天然气低，燃料气的实际消耗量比设计大，影响了装置整体能耗。

3 结束语

（1）装置设计规模为1 100 kt/a催化汽油，进料量131 t/h，实际生产中原料加工能力131 t/h，加工负荷100%装置运行平稳；液相收率99.41%，大于性能保证值；综合能耗835.77 MJ/t原料，略高于设计能耗，但有较大优化空间。

（2）轻重混合汽油中总硫含量7.13×10-6，满足汽油国V质量指标（≤10×10-6）要求，饱和蒸汽压与干点均能达到国V出厂指标；轻汽油终馏点59.12℃，总硫含量0.95×10-6，达到设计要求。

（3）混合汽油产品辛烷值（RON）与原料相比平均损失为0.55，满足性能要求。

［1］向永生，黄金刚，石冈，等.GARDES工艺在FCC汽油加氢装置的工业应用［J］.工业催化，2015，23（2）：131-135.

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

［3］姚文君，常晓昕，高源，等.汽油加氢改质GARDES催化剂的性能评价及工业应用［J］.石化技术与应用，2015，33（2）：141-146.

［4］吴杰，张忠东，李艳晗，等.GARDES技术在汽油加氢改质装置的工业应用［J］.化工进展，2014，33（9）：2506-2509.

［5］许长辉.GARDES技术在汽油加氢脱硫装置的工业应用［J］.石油炼制与化工，2015，46（1）：62-67.

Performance evaluation of catalytic gasoline hydrogenation unit of GARDES technology

Yang Lifeng，Liu Xin
（PetroChina Sichuan Petrochemical Co.，Ltd.，Pengzhou 611930，China）

The catalytic gasoline hydrogenation unit of Sichuan Petrochemical Company uses the GARDES gasoline hydrogenation technology.By performance testing,the end distillation point of light gasoline（LCN）is 59.12℃,total sulfur content is 0.95 μg/g,which meet the requirement of using it as raw material in the subsequent light gasoline etherization;the end point of the mixed light and heavy gasoline product is 199.73℃,total sulfur content is 7.13×10-6,octane number is 91.7,which meet the gasoline quality requirement of state V standard;after hydrogenation,the loss of octane number of mixed gasoline product is 0.55 compared to the octane number of raw material,which conform to the requirement of＜1.6;the yield of mixed gasoline is 99.41%which is better than the design index.

catalytic gasoline;gasoline hydrogenation;CARDES;performance evaluation

F276.44

A

1671-4962（2017）06-0010-03

2017-08-16

杨黎峰，男，高级工程师，2005年毕业于西南石油大学化学工程与工艺专业，现从事炼油工艺技术管理工作。