催化汽油加氢脱硫技术简介

催化汽油加氢脱硫技术简介

摘要：本文介绍了国内外催化汽油加氢脱硫技术的工艺以及工业进展情况，并针对国内催化汽油的特点，对我国的加氢脱硫技术提出了建议。

关键词：催化汽油加氢脱硫工艺特点

Technology progress of FCC gasoline hydrodesulphurization

Abstract: The main purpose of this article is to introduce different technological features of FCC gasoline hydrodesulphurization technology both at home and abroad, and put forward proposal for domestic development.

Key words: FCC gasoline; hydrodesulfurization; technological features

汽油低硫化是一种发展趋势，限制硫含量是生产清洁燃料和控制汽油排放污染最有效的方法之一。目前我国成品汽油的主要调和组分有催化裂化汽油、催化重整汽油、烷基化汽油、异构化汽油等，其中的催化裂化汽油占我国成品汽油的80%以上，因此，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。与国外汽油相比，我国的催化裂化汽油基本呈现两高两低的特点（高硫高烯烃，低芳烃低辛烷值），由于烯烃是辛烷值比较高的组分，因此如何在脱硫的同时尽量保持烯烃不被饱和，就成了催化汽油加氢脱硫的研究重点。以下便是对国内外的几家选择性加氢脱硫技术的简要介绍。

1．Prime G+技术：

AXENS的Prime-G+是在Prime-G的基础上发展起来的，采用固定床双催化剂的加氢脱硫技术。该技术能够在保证脱硫的同时尽量减少烯烃的饱和。其工艺流程包括：全馏分选择性加氢（SHU）及分馏，重汽油选择性加氢脱硫（HDS）。在全馏分加氢过程中，发生以下反应：

● 二烯烃的加氢

●反式烯烃异构为顺式烯烃

●轻硫醇及轻硫化物与烯烃发生硫醚化反应转化成较重的硫化物

在SHU过程中，硫醇、轻硫化物和二烯烃含量降低，但总硫量并不降低，仅把轻硫化物转化成重硫化物，无H2S生成，烯烃不被饱和，所以产品辛烷值不损失，SHU后经分馏可以生产低硫和无硫醇的轻石脑油，硫醚化生成的重质硫化物在分馏的时候留在重质汽油中[1]。

重质汽油去后续的选择性加氢（HDS）单元，该单元是在保证高的脱硫水平下控制烯烃饱和率尽量低。该工艺采用了两种催化剂，通过第一种催化剂完成了大部分的脱硫反应，由于催化剂的脱硫率高、选择性好，烯烃饱和量少；第二种催化剂只是降低硫醇含量而没有烯烃饱和，通过两种催化剂的作用，在脱硫的同时保证了辛烷值损失在可允许范围内。其示意流程图如下：

Prime G+的特点是：催化裂化全馏分汽油，脱硫率可以达到98%，能够满足硫含量低于10ppm 的超低硫规格。烯烃饱和少，汽油辛烷值损失小，液收率高，同步脱臭，不需要另外进行脱臭操作。该工艺目前在世界范围内应用最广。2008年奥运会之前，中石油大港石化分公司和锦西石化分公司就分别采用了一套Prime G+技术。大港石化分公司加氢脱硫后的汽油硫含量小于

25ppm，自2008年5月份投产以来，一直运行平稳，生产的国Ⅳ汽油为成功承办绿色奥运奠定了基础。

2．CDTECH技术

CDTECH技术是采用催化蒸馏来进行催化裂化汽油的脱硫。该工艺包括CDHydro/CDHDS两个部分[1]，催化裂化汽油全馏分进入催化裂化反应塔，同时引入氢气，塔内装有催化剂，进料中的二烯烃与硫醇发生硫醚化反应，生成较重的硫化物，从塔底排出，轻石脑油从塔顶排出，其双烯烃和硫醇含量均很低，可作为烷基化和醚化原料；含有硫化物的重汽油进入CDHD塔中部，塔内也装有催化剂，分为上下两个反应段进行脱硫反应，上部反应段烯烃浓度高，但反应条件温和、温度较低，在保证脱硫效果的前提下烯烃不易被饱和，避免了辛烷值下降；下部反应段硫浓度较高，反应温度也较高，使加氢脱硫的效果非常显著。含硫化合物在塔内转化为硫化氢和烃，脱硫率达到98%以上。其典型的示意流程图如下：

CDHydro/CDHDS是一种两段催化蒸馏对全馏分催化汽油进行深度脱硫（脱硫率³95%）、并最大限度减少辛烷值损失（抗爆指数损失小于1个单位）的组合工艺。操作条件温和，几乎没有裂解反应发生，汽油产品的辛烷值损失很小。两塔可实现热集成以降低能耗。氢气为重整氢时，不需要提纯。由于操作压力较低，可以不需要单独的新氢压缩机。催化蒸馏可有效地除去催化剂床层的污染物，使催化剂寿命明显提高，在催化剂不更换、不再生的情况下，CDHydro/CDHDS 装置可连续操作6年（期望值8年、有的装置已连续运转11年）。目前已有21套CDHydro/CDHDS装置在运行、17套装置在建设中。

3．RIDOS技术

RIDOS技术[3]是由北京石油化工科学研究院（RIPP）针对我们催化裂化汽油高烯烃（约是国外的2-2.8倍）、低芳烃（约占国外的40-50%）的特点开发的，主要包括：

●根据产品质量要求将FCC汽油切割成轻、重两个部分；

●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，以补偿加氢带来的辛烷值损失.

●处理后的轻汽油和重汽油调合为全馏分汽油产品（称为RIDOS汽油）。

其示意流程图如下：

RIDOS装置加氢反应部分采用两个反应器，一反进行加氢精制，主要进行加氢脱硫、烯烃加氢饱和等反应；二反主要进行加氢裂化和异构化等反应，汽油辛烷值得到恢复。因此液收比较低，约为85%左右，同时氢耗比较大。

该技术在中国石化燕山分公司进行了工业试验。试验装置为改造装置，加工能力0.22Mt/a，主要包括催化裂化全馏分汽油（FCCN）分馏系统、轻馏分汽油（LCN）碱洗脱硫醇系统、重馏分汽油（HCN）加氢反应系统和汽油产品稳定系统四部分。标定结果表明催化裂化汽油的烯烃含量从51.8%下降到18.7%，抗爆指数损失仅为1.3个单位，汽油产品硫含量小于30μg/g，汽油收率为85.2m%。

4．OCT-M技术

OCT-M技术催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术是由抚顺石油化工研究院（FRIPP）针对我国在加工进口原油时硫含量[2]和烯烃含量均较高的特点开发的。