关于FCC汽油加氢脱硫工艺技术的研究进展

关键词：汽油汽车人们

随着社会的发展, 经济的不断提升, 提高了人们的生活水平, 汽车成为了人们日常当中的重要交通工具。在汽车使用的过程中, 往往需要利用大量的汽油, 其中FCC汽油占据最大的比例, 一般在85%左右, 在这类汽油当中, 含有的硫元素较高, 会对我国环境造成严重的污染。因此, 必须在保证FCC汽油辛烷值达到要求的基础上, 要对该汽油进行脱硫要处理, 以使该类汽油使用的过程中, 减少对环境的破坏。

1. FCC汽油选择性加氢脱硫技术

1.1 SCANfining技术。

在FCC汽油加氢脱硫技术当中, SCANfining是一种重要的技术。该技术应用的过程中, 需要利用很多的设备, 如汽提塔、氨洗涤塔, 主要流程为: (1) 将需要处理的FC汽油放入到双烯烃饱和处理装置当中, 利用该装置加氢, 避免对下一过程的装置造成堵塞; (2) 将处理之后的汽油通过换热处理, 导入到加氢脱硫反应设备当中, 并加入相应的加氢脱硫催化剂, 加入催化剂的催化效果越高, 脱硫处理的效果会越强。该技术由两代工艺构成, 分别为Ⅰ代与Ⅱ代, 利用Ⅰ代技术对馏分为65~190℃, 硫含量围为530~1070µg/g的汽油进行处理时, 可以将油中85%左右的硫元素脱离出去, 辛烷值 (RON) 减少0.9左右个单位。对900~1400µg/的原油进行处理时, 可以将其中80%的硫元素脱离出去。近年来, 一些研究人员在Ⅰ代的基础上进行改进, 得到了Ⅱ代技术, 这些技术当中主要包括了两段, 在两段中间, 将汽油当中的硫化氢清除, 这样不仅能使硫元素脱离的效果更强, 而且对汽油中RON的进行了保护, 减少量不是很多, 如对硫含量为808~3340µg/g的汽油处理时, 可以将原油当中99%以上的硫元素脱离出去, 并只会减少1个左右的RON[1]。

1.2 Prime-G与Prime-G+技术。

Prime-G技术为欧洲地区广泛应用的一种加氢脱硫技术, 对该技术进行应用时, 首先可以根据原油内部成分的不同, 将其分为轻馏分、中馏分与重馏分三个部分, 然后根据每个部分存在的特征, 分别进行处理, 从而在脱硫处理的情况下, 更好的对RON进行了保护。对于轻馏分与中馏分的汽油来说, 处理后, 脱硫量能够达到100~150µg/g。并且, 在对该技术应用的过程中, 使用的催化剂具有双重功能, 催化条件不是很高, 不会出现裂化反应。为了使脱硫的效果更好, 法国一家公司在该技术的基础上, 研究出了Prime-G+技术, 并在化工行业中进行了应用。在该技术当中, 需要使用到选择性预加氢装置, 预分馏装置, 选择性加氢脱硫装置, 主要流程为: (1) 将原油放入到预加氢装置中, 进行二烯烃加氢饱和反应, 烯烃双键骨架异构反应; (2) 将处理之后的汽油导入到预分馏装置中, 将原油分成轻馏分与重馏分两个部分, 前者含硫量较低, RON较高, 无需再次进行处理, 而后者与此相反, 需要将其导入到加氢脱硫装置中, 进一步对其进行加氢脱硫处理。利用这种方法对FCC汽油处理时, 可以将原油中98%以上的硫元素脱离出去, 并且RON低于1个单位[2]。

1.3 OCT-M技术。

我国以往对FCC汽油处理时, 通常会使用OCT-M技术, 这一技术的主要原理为:根据轻馏分与重馏分切割点温度的不同, 分别进行脱硫处理。对于轻馏分的部分来说, 含硫量较低, RON较高, 进行处理时, 只需利用碱洗抽提法即可。而对于重馏分的部分来说, 与其正好相反, 同时其中存在一定的噻吩硫。因此, 处理时, 需要利用HDS催化剂, 在缓和的条件下进行相应的处理。利用该技术时, 温度一般在240~300℃之间, 压力为1.6~3.2MPa, 空速为3.0~5.0h, 可以将原油当中85%以上的硫元素脱离出去, 减少2个单位的RON[3]。

1.4 FRS技术。

近年来, 随着人们对环境保护要求的提高, 我国研究人员在OCT-M技术基础上, 研究出了FRS技术。该技术应用的过程中, 需要利用加氢装置, 脱臭装置, 循环氢气装置等, 主要流程为: (1) 将原油放入到加氢装置后, 对汽油进行加氢脱硫处理; (2) 将上一步处理之后的汽油导入到脱臭装置中, 除去汽油当中的恶臭, 从而得到更加洁净的汽油; (3) 对上一步存留的气体进行回收, 并将其中氢气脱离出来, 再次应用到加氢脱硫处理当中。在该技术反应时, 使用的催化剂与OCT-M技术一样, 都是HDS催化剂, 对含硫量为800~1200ppm的汽油处理时, 能够将硫元素控制到300~500ppm以下, 同时, RON减少的数量较低。如需要制得更清洁的汽油, 可以通过减小空速, 或增强反应温度的方式进行调节, 可以使硫元素下降到150µg/g以下, RON减少1.5个单位。

2. FCC汽油加氢脱硫辛烷恢复技术

2.1 OCTGAIN技术。

在国外的一些国家当中, 通常还会利用OCTGAIN技术对FCC进行加氢脱硫处理, 属于加氢脱硫辛烷恢复技术的一种。该技术当中, 利用了固定床低压加氢技术。该技术脱硫时, 主要由两个步骤构成, 第一步进行精致加氢的工序, 利用MoNi/Al2O3型传统加氢脱硫催化剂, 对汽油当中的硫元素、氨气等清除, 并使烯烃饱和, 第二步是利用分子筛催化剂, 对RON进行恢复, 以使汽油的品质得到提升。这一技术主要应用到含硫量较高的汽油当中, 如对4000~7000µg/g的原油处理时, 可以将硫元素减少到10µg/g以下, 脱硫率能够达到99.98%以上, 同时, RON的减少量也不是很高, 大约只有1个单位左右。

2.2 RIDOS技术。

在我国使用的加氢脱硫辛烷恢复技术当中, 主要为RIDOS技术, 该技术当中, 以RS-1A/RIDOS-1为催化剂而命名的。利用该技术时, 可以利用70~100℃的温度, 将其分为两个部分, 分别为轻馏分与重馏分, 对其进行不同的处理。轻馏分部分来说, 利用碱洗抽提法即可, 阻止了由于烯烃饱和之后, 造成的RON减少。而对于重馏分部分来说, 需要进一步加氢脱硫处理, 并将处理完之后的汽油加入RON恢复催化剂, 对RON较低的烷烃进行处理, 从而提高整个油品中的RON值。对利用该技术时, 可以对任何一种FCC汽油进行处理, 都能得到良好的效果, 能够将汽油当中个85%以上的硫元素脱离出去, RON只减少了0.8个单位左右。

2.3 GARDES技术

近年来, 通过研究人员不断地研究, 逐渐研发出了一种全新的加氢脱硫辛烷恢复技术, 即GARDES技术, 利用该技术对FCC汽油处理时, 首先, 需要利用加氢脱硫反应装置, 通过Mo-Ni/Al2O3-KP催化剂, 将原油中大多数的硫化物进行清除, 然后将处理之后的汽油导入到加氢脱硫反应装置中, 通过Mo-Ni/Al2O3-5催化剂, 产生RON较高的芳烃, 阻止了RON数量的减少。我国大连石化利用该技术对含硫量较高的汽油进行应用时, 可以减少汽油中99%以上的硫元素, RON只减少了1.0左右个单位, 生产出来的油品, 完全符合我国当前对FCC汽油的要求。

3. S-Zorb催化汽油吸附脱硫技术

在我国当前阶段中, 研究人员又研究出一种全新的技术, 其不符合选择性加氢脱硫技术的原理, 也不符合加氢脱硫辛烷恢复技术原理, 但在对FCC汽油处理时, 也具有较高的效果。在该技术应用的过程中, 主要利用了吸附作用原理, 能够很容易将加氢技术中不易吸出的硫化物清除。并且, 使用该技术不会产生硫化氢, 再加上对加氢条件的要求不是很高, 速度较慢, 在FCC汽油当中不会出现硫醇。同时, 对减少RON的数量较少, 只需要少量的氢气即可。通过在实际当中的应用发现, 使用该技术对FCC汽油处理时, 脱硫率可以达到99.30%以上, RON只减少0.5各单位左右。

4. 总结

综上所述, 当前阶段中, FCC汽油加氢脱硫技术有很多种, 各技术由于处理原理的不同, 脱硫的结果, 以及对RON值减少的效果都会存在一定的差异。因此, 对FCC进行处理时, 需要根据原油的实际情况, 并结合对处理后汽油的要求, 选择出最佳的加氢脱硫技术进行应用, 从而为社会提供更加洁净、良好的汽油资源。

摘要：汽油作为社会当中常用的一种化学燃料, 使用的过程中, 常常会产生大量含硫元素的有害气体, 对社会环境造成了严重的破坏, 不能满足我国可持续发展战略的要求。因此, 在汽油投入使用之前, 都会利用加氢脱硫技术对其进行一定的处理, 减少汽油当中硫元素的含量。为了使人们更好的对这一技术进行了解, 本文阐述了FCC汽油加氢脱硫工艺技术的研究进展, 为我国更好的利用该技术贡献出自己的一份力量。

关键词：FCC汽油,加氢脱硫技术,研究进展