汽油脱硫的方法与优缺点比较

CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM

论文题目：汽油脱硫的方法与优缺点比较

所在院系：化学工程学院

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专业年级：化学研11-4班

完成日期： 2012年4月 15日

汽油脱硫的方法与优缺点比较

摘要：随着环保法规的日益严格，脱硫技术已经成为世界炼油技术的关键部分，汽油中的硫含量90%来自催化裂化，本文将简要介绍几种选择性加氢脱硫技术和非加氢脱硫技术，并对这些技术在催化剂使用、工艺操作条件、脱硫效果、汽油辛烷值及汽油收率等方面进行优缺点的比较。

关键词：汽油脱硫辛烷值加氢非加氢

随着人们环保意识的增强，汽油、柴油硫含量的指标趋于严格，汽油、柴油脱硫显得越来越重要。据统计，我国车用汽油中90%的硫来自催化裂化[1]。而催化裂化汽油中的硫化物存在形式以硫醇、硫醚、二硫化物和噻吩类硫化物为主，其中噻吩类硫的含量占总硫含量的60%以上，而硫醚硫和噻吩硫的含量占总硫含量的85%以上[2]。因此，催化汽油脱硫过程中如何促进噻吩类和硫醚类化合物的转化是降低催化汽油硫含量的关

键[3,4]。目前相关脱硫技术可以分为两类：加氢脱硫和非加氢脱硫。加氢脱硫技术主要包括催化裂化加氢脱硫技术、选择性加氢脱硫技术、非选择性加氢脱硫技术和催化蒸馏加氢脱硫技术；非加氢脱硫技术主要包括吸附脱硫、生物脱硫和添加剂技术以及氧化脱硫等。加氢工艺迅速发展的根本原因是催化剂的发展，常规技术在脱硫的同时使烯烃饱和，造成辛烷值下降，一般MON下降3~4个单位，RON下降7~8个单位，而且消耗氢气，因此开发出一系列既脱硫又使辛烷值损失减小的加氢脱硫技术。

1.选择性汽油加氢脱硫技术

1.1 SCANfining技术[1]

SCANfining技术是埃克森研究工程公司为炼油厂提供的一种选择性高、效益好的催化裂化汽油加氢脱硫技术，于1998年实现工业化生产。该技术采用与阿克苏诺贝尔公司共同开发的高选择性RT-225催化剂，经对加氢操作条件的优化，最大程度地减少了辛烷值损失和氢耗。第一代技术可将汽油中的硫含量降到10μg/g，但汽油辛烷值有一定损失；而第二代技术不仅将汽油中的硫含量降到10μg/g，在加氢脱硫过程中，其烯烃饱和量仅为第一代技术的50%左右，所以辛烷值损失仅为第一代技术的一半左右。

1.2 Prime-G技术[2]

该技术有法国石油研究院开发，采用双催化剂体系对FCC汽油进行选择性加氢脱硫。其工艺条件缓和，烯烃加氢活性低，不发生烯烃饱和及裂化反应，液体收率大100%，脱硫率大于95%，辛烷值损失少、氢耗低。将FCC重汽油加氢脱硫，调合得到的成品汽油可以实现硫含量100~150μg/g的目标；将FCC轻汽油和中汽油分别加氢脱硫，可实现硫含量的30μg/g的目标。

1.3 加氢异构降烯烃脱硫[5]

我国自行开发的生产清洁汽油的催化裂化汽油加氢异构脱硫降烯烃技术在燕山石化分公司建成工业化装置并成功投运。结果显示，催化裂化汽油烯烃含量从51.8%降到

19.1%，硫含量降低到30μg/g一下，汽油抗暴指数(R+M)/2损失小于1.3个单位，C3+液体收率大100.6%。表明该项技术不仅能大幅度降低催化裂化汽油烯烃和硫含量，而且汽油辛烷值损失小，产品收率高[6]。

1.4OCTGAIN技术[7]

该技术由Mobil公司开发，不仅能有效脱除FCC中的硫，而且能控制产物的辛烷值。该技术采用专利催化剂，在类似于汽油加氢精制的条件下，用固定穿进行抵押脱硫处理，硫含量课降低至100μg/g。

1.5 ISAL技术[8]

ISAL技术有UOP和委内瑞拉石油技术支持中心共同开发。这种双催化剂工艺是在300~400℃和2.76~4.83MPa的条件下对汽油组分进行加氢精制。作用催化剂以分子筛为基础，在尺寸大小、比表面积和酸度方面作调整，值该催化剂体系能将汽油中硫含量降至30μg/g；并且能使汽油中直链听进行选择性加氢已购花，在催化剂表面进行分子重排而提高汽油辛烷值。

2.非加氢脱硫技术

2.1 S-Zorb9吸附脱硫技术[9,10]

吸附法用于汽油脱硫时，由于汽油中的硫多存在于芳烃类化合物中，吸附剂可以有选择性的脱除汽油中的含硫芳烃化合物，而对于汽油中的烯烃无影响，从而避免了加氢精制过程中汽油辛烷值下降的现象。

该工艺是催化汽油通过装有专利吸附剂（锌和其它金属负载在一种载体上）在流化床吸附器进行吸附，吸附过程中排出的一部分待生剂送再生器进行再生，循环操作。结果表明，催化全馏分汽油脱硫率可达97%以上，硫含量由800μg/g降到25μg/g一下，抗暴指数损失小于1.0。该技术在低压运行时，耗氢少，无需使用高纯度氢气，因而投资少，操作成本低。

2.2 氧化脱硫

此法采用一种催化剂，可在普通温度和压力缓和条件下使轻质油中的参与硫脱脂1μg/g以下，同时可适当脱去多环芳烃和氮。但如果要是轻质油的硫含量降至30μg/g以下或要生产用于燃料电池的低硫汽油，则用氧化脱硫比加氢脱硫和生物脱硫方法更好。需进一步研究的是，如何降低氧化剂成本及加工后油的分离成本[5]。

2.3 烷基化脱硫[10,11]

FCC汽油中的噻吩硫化物在酸性催化剂的作用下与烯烃进行烷基化反应，生成费电较高的烷基噻吩化合物，然后利用沸点差进行分馏脱除，这样既可脱除汽油中的硫化物，又可降低烯烃含量。该技术的催化剂以磷酸、硫酸、硼酸、氢氟酸等为酸性催化剂，以

氧化铝、氧化硅、硅藻土等为载体。酸性对噻吩转化率的影响很明显，酸性催化剂的孔分布对噻吩与烯烃进行烷基化反应生成高沸点化合物的也有影响，疾控分子筛有利于形成高沸点的烷基化产物。

2.4 膜分离技术[12]

该技术将FCC产品中的硫浓缩在一小段馏分中。这一技术主要用于处理轻馏分到中等馏分的汽油。这种简单的膜分离系统将进料的汽油馏分分割成两段产品物流，一股物流的体积流量相当于进料的70%~80%，其中的硫含量低于30μg/g；另一股较小的流量则集中了绝大部分含硫化合物，需要进一步处理。

3. 结束语

综上所述，选择性加氢脱硫技术效果好，但能耗大，而吸附脱硫和氧化脱硫等非加氢脱硫技术将成为研究的热点。同时，为满足日益严格的清洁汽油标准，各国研究机构对汽油加氢脱硫进行了多方的研究和探索。选择性加氢脱硫是较成熟的FCC汽油加氢脱硫技术，该技术的经济性好，但不能解决降烯烃问题，因此，加氢脱硫后的FCC汽油进行超深度脱硫是很有前景的脱硫方式。总体看来，我国汽油的硫含量与国际水平相比还有一定差距。因此，选择适合我国国情的加氢脱硫技术亦是未来我国研究的重点方向。

参考文献：

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[2] 张艳维.精细石油化工进展,2011:5(7):48

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[4] 李建强,钮根林.天然气与石油,2003,21(2):26-29

[5] 刘影,徐忠贤.石油商技,2002,17(2):62-65

[6] 钱伯章.炼油设计,2002,32(9):28

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[8] 匡宇红.扬子石油化工,2002,17(2):62-65

[9] 李宝忠,张忠清,王凤秀.石油化工高等学校学报,2002,15(3):31-35

[10]吕雷.南炼科技,2002,9(6):68-70

[11]常振勇.炼油设计,2002,32(5):44-46

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