石油化工企业催化汽油加氢技术和工艺

彭全舟

（安徽实华工程技术股份有限公司，安徽安庆 246000）

随着节能减排政策的落实和深入，车用汽油的质量标准也日趋严格，主要质量指标硫含量由50×10-6（国IV）降低至不大于10×10-6（国VI），如何有效地控制催化汽油的硫含量是控制成品汽油硫含量的关键。提高汽油质量以及降低汽油污染就成为炼油化工企业的主要任务，这样不仅可以缓解日益严重的空气污染状况，还可以推动石油化工企业的转型和升级，从而保证社会经济的稳步发展。尤其是在私家车数量激增的背景下，社会发展对于石油能源的需求逐渐增大，我国的炼油化工企业想要保证自身的优势地位，就需要不断地改进自身的汽油催化加氢技术，提高汽油的质量并降低其消耗过程中产生的污染。

1 现阶段我国石油化工企业催化汽油加氢工艺存在的问题

近年来石油市场趋于饱和，相关的石油产业也受到了影响，尤其是石油化工企业之间的竞争愈演愈烈，由单一的市场份额和价格竞争转移到了产品的质量和生产效率上。汽油作为石油化工企业的主要产品，其质量和生产工艺直接影响到了炼油化工企业的效益和市场竞争力。相比欧美发达国家，我国的汽油池中催化汽油占比达70%以上，硫含量高，辛烷值低，烯烃含量高，加工难度大。在加氢降低硫含量的同时，尽量减少辛烷值损失一直是工艺改进的关键。

炼油化工企业的汽油催化加氢过程大多利用的是催化反应原理，但是催化反应过程中很难将汽油中的硫化物完全分离，这也导致了汽油使用过程中产生了大量的含硫废气，造成大气污染。对此，降低原油中的硫含量并提升汽油质量就成为近年来各大炼油化工企业的主要工作内容，相对于其他国家而言，高质量的加工技术和工艺并未在我国的炼油化工企业生产中应用，汽油中的烯烃含量较高，不利于炼油化工企业的升级和调整，因此对催化汽油技术和工艺的优化支持力度增大，不断提高汽油产品的节能性与环保性和工艺技术的可操作性，尽管在实际的应用过程中还存在着不足之处，但在炼油化工领域有着广阔的发展前景[1]。今后的催化汽油工艺技术的发展过程中，有必要与节能环保技术相结合，最终实现清洁汽油的生产目标。

2 石油炼制中加氢技术的原理简述

油品中的硫组分主要为轻馏分中的硫醇类硫化物和较重馏分中的噻吩类硫化物，其中硫醇类硫化物可通过碱洗脱除，噻吩类硫化物则需要通过加氢脱硫去除。目前加氢脱硫技术是公认的最有效的脱硫方法，尤其是选择性加氢脱硫技术，在降低油品硫含硫的同时尽量减少辛烷值损失。

加氢脱硫工艺是将含硫油品进行催化加氢处理使之转化成相应的烃和硫，从而降低成品油中的含硫量，实现清洁能源。在整个加氢炼制过程中既有物理反应也有化学反应，高效和高选择性催化剂对于加氢过程尤为重要，有着不可替代的作用。

3 石油炼制加氢工艺技术路线的基本概述

催化汽油加氢工艺技术的实质内容便是通过加氢脱硫恢复原油中的辛烷值以及选择性加氢脱硫降低烯烃值，以实现降低汽油中硫含量和提高汽油使用效率的目的。

3.1 选择性的加氢实现脱硫降烯烃工艺技术

炼油化工企业在催化汽油过程中大多采用催化加氢方法，降低汽油产品中的硫含量同时也造成了汽油产品的烯烃值降低，不利于环境的保护以及节能环保政策的落实。因此需要选择性加氢时还需要严格控制脱硫反应，避免出现烯烃值的损失。为保证汽油产品的质量，就需要对脱硫反应器进行科学合理的选择，工艺流程上将轻、重汽油组分进行预分馏切割为轻、重两个部分，其中轻汽油进行碱洗脱硫醇处理，重汽油进行加氢脱硫醇、降烯烃，并进行裂解、异构，以补充加氢带来的辛烷值损失，处理后的轻、重汽油调和为全馏分汽油产品。在加氢处理时也要注重反应器的合理设置，优化反应器结构设计，采取合理的措施保证氢气和汽油进行充分的接触，加快汽油的脱硫和烯烃反应，并进行针对性的流程优化与反应器调整，加快汽油辛烷值的恢复，保证汽油的质量[2]。工艺流程设置上可将加氢精制脱硫、烯烃加氢饱和反应与加氢裂化、异构化反应分别在不同反应器完成，尽量降低辛烷值损失和提高产品液收。

3.2 S-Zorb催化汽油吸附脱硫工艺技术

S-Zorb工艺技术是由Philips公司开发的汽油脱硫工艺，与选择性加氢脱硫工艺不同之处在于S-Zorb工艺技术采用吸附作用原理对汽油进行脱硫，通过吸附剂选择性地吸附汽油中的硫醇、二硫化物、硫醚和噻吩类等含硫化合物中的硫原子达到脱硫的目的，能以较低的辛烷值损失生产10×10-6以下的低硫汽油，而且氢耗小。

4 炼油化工企业汽油加氢工艺技术优化措施

4.1 做好催化原料的预处理工作，提高汽油的质量

汽油的质量是影响炼油化工企业市场竞争力的核心因素，也是新时期炼油化工企业产业升级和结构调整的重要内容，为此需要做好催化原料的预处理工作，降低汽油中的硫含量。绝大多数的炼油化工企业都是在催化裂化装置原料预处理的过程中实施前加氢脱硫技术，即利用加氢操作来降低硫化成分的原理对原料中的硫、氮、氧成分和部分金属的含量进行降低的过程，对于提高汽油的质量有着重要的影响作用。现阶段的炼油化工企业都依靠加氢脱硫装置来对二次加工油品进行加氢脱硫处理，进而对操作流程和方式进行完善和优化。尽管这一环节的工作对于整体的加氢脱硫工作而言比重不大，但是其作用却是无可替代的[3]。

4.2 催化裂化过程加氢脱硫，降低汽油中的硫含量

催化裂化过程中进行加氢脱硫处理，无疑可以降低汽油中的硫含量，这种工艺具有极高的灵活性和经济性优势，通过促进硫化物裂化为H2S，将液相硫化物转移到裂化气中；另外也可以通过加氢催化剂对大分子硫化物及汽油馏分中苯并噻吩类硫化物的吸附，使硫化物停留在较重的组分（柴油、重油）或转移到固相（焦炭）中。在催化裂化环节进行加氢脱硫处理，降低催化汽油原料的硫含量，不仅降低了后续加氢精制装置的操作条件，还可以降低催化剂的配置和装置设备材质选择，降低装置的一次投资成本和运行成本，保护炼油化工企业的效益[4]。国外部分炼油化工企业在催化裂化环节进行加氢脱硫的处理，更加注重各种助剂的研发，在保护汽油辛烷值的同时降低其中的硫含量，也为后续的处理提供了保障，我国的炼油化工企业可以对此进行一定程度的借鉴和参考。

4.3 催化汽油后进行加氢脱硫处理，保障整体质量

在催化汽油过程结束后直接对汽油进行加氢脱硫处理，需要根据具体原料性质和馏分构成，选择合理的加氢工艺路线和操作条件、优化催化剂和反应器配置，采用新型高效汽液分布器和FITS加氢工艺，提高加氢效果和液体收率，降低装置能耗和氢耗。工艺过程注重对汽油中辛烷值的保护，降低烯烃饱和而导致辛烷值损失等问题发生概率。

5 结束语

对于炼油化工企业而言，优化和升级催化汽油加氢工艺是增强自身市场竞争力和优势的主要途径，尤其是在节能环保政策落实的关键时期，这也是清洁能源产业发展和推动我国汽油催化领域发展的必然要求。