RSDS-III技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用

張 華 何劍英

(中國石化上海石油化工股份有限公司煉油部，200540)

工業(yè)化應(yīng)用

RSDS-III技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用

張 華 何劍英

(中國石化上海石油化工股份有限公司煉油部，200540)

第三代催化裂化汽油選擇性加氫脫硫(簡稱RSDS-Ⅲ)技術(shù)于2014年6月在中國石化上海石油化工股份有限公司進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用，一次開車成功。裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)超過8個(gè)月，期間對(duì)該裝置生產(chǎn)的國Ⅴ汽油進(jìn)行了標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果表明：以催化裂化汽油(硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)126 μg/g、烯烴體積分?jǐn)?shù)24.9%)為原料，生產(chǎn)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于10 μg/g的國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)汽油時(shí)，研究法辛烷值損失0.5個(gè)單位，說明RSDS-Ⅲ技術(shù)具有較好的脫硫活性和較高的選擇性，是生產(chǎn)低硫清潔汽油的重要技術(shù)。

催化裂化汽油 工業(yè)應(yīng)用 選擇性 加氫脫硫 辛烷值

隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車尾氣對(duì)環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重，因此降低汽車尾氣污染，改善空氣質(zhì)量，已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的共識(shí)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，降低汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)是減少汽車污染物排放的最有效手段之一[1-2]。歐盟于2009年開始執(zhí)行歐V汽車排放標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定汽油中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 μg/g，烯烴體積分?jǐn)?shù)小于18%。我國的汽油標(biāo)準(zhǔn)正逐步與國際接軌，要求從2014年1月1日開始，汽油中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于50 μg/g，從2018年1月1日開始，汽油中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 μg/g。汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的不斷升級(jí)，使煉油企業(yè)的汽油生產(chǎn)技術(shù)面臨著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

成品汽油中90%以上的硫來自催化裂化汽油，因此，降低催化裂化汽油硫含量是降低成品汽油硫含量的關(guān)鍵所在。到目前為止，國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)了大量的降低汽油中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)的技術(shù)，主要有3種途徑：催化裂化原料預(yù)處理脫硫、催化裂化過程脫硫以及催化裂化汽油脫硫。催化裂化汽油后加氫具有投資低和操作簡便的特點(diǎn)，是當(dāng)今世界最主要的生產(chǎn)低硫催化裂化汽油的加工手段。

為了進(jìn)一步提高催化裂化汽油的脫硫率并降低烯烴飽和程度和減少汽油的辛烷值損失，中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院(以下簡稱RIPP)在成功開發(fā)第二代催化裂化汽油選擇性加氫脫硫技術(shù)[3-4]的基礎(chǔ)上，針對(duì)目前國內(nèi)催化裂化汽油的特征，開發(fā)了第三代催化裂化汽油選擇性加氫脫硫技術(shù)(簡稱RSDS-III)，該技術(shù)具有烯烴飽和率低、氫耗低、辛烷值損失小的特點(diǎn)，為國內(nèi)汽油質(zhì)量升級(jí)到國V提供了技術(shù)保障。

2014年6月，RSDS-III技術(shù)在中國石化上海石油化工股份有限公司(以下簡稱上海石化)500 kt/a RSDS-III裝置上進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用。

1 RSDS-III技術(shù)簡介

為了滿足企業(yè)汽油質(zhì)量升級(jí)的要求，RIPP開發(fā)了RSDS系列技術(shù)，其中第一代RSDS技術(shù)(簡稱RSDS-I)主要用于生產(chǎn)國III汽油；第二代RSDS技術(shù)(簡稱RSDS-II)主要用于生產(chǎn)國IV汽油，部分兼顧國V汽油的生產(chǎn)；第三代RSDS技術(shù)(簡稱RSDS-III)則主要用于生產(chǎn)國V汽油。RSDS-III技術(shù)可以將催化裂化汽油的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到10 μg/g以下，并使辛烷值損失較小，具有較好的原料適應(yīng)性和穩(wěn)定的脫硫活性及選擇性。

RSDS-III技術(shù)繼承了RSDS-II技術(shù)的原則流程，裝置的工藝原則流程如圖1所示。裝置主要包括分餾、脫硫醇、選擇性加氫脫硫以及全餾分汽油產(chǎn)品氧化脫硫醇4個(gè)部分。采用RSDS-Ⅲ技術(shù)生產(chǎn)國V汽油(硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于10 μg/g)時(shí)，由于要求全餾分汽油產(chǎn)品總硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于10 μg/g，產(chǎn)品中硫醇硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)必然滿足不大于10 μg/g這一汽油指標(biāo)要求，因此，RSDS-Ⅲ技術(shù)可以省去全餾分汽油產(chǎn)品氧化脫硫醇單元。

圖1 RSDS-III技術(shù)流程示意

與RSDS-II相比，RSDS-III技術(shù)具有如下特點(diǎn)：

(1)重餾分選擇性加氫過程采用新的RSDS-III技術(shù)催化劑體系，新的催化劑體系在保持高選擇性的基礎(chǔ)上還具有更好的低溫脫硫活性。

(2)重汽油選擇性加氫單元催化劑硫化結(jié)束后采用RIPP最新開發(fā)的選擇性調(diào)控技術(shù)(RSAT)對(duì)催化劑進(jìn)行處理，能夠進(jìn)一步提高催化劑的選擇性。

2 上海石化催化裂化汽油選擇性加氫脫硫裝置

上海石化500 kt/a催化裂化汽油選擇性加氫脫硫裝置于2009年10月建成投產(chǎn)，當(dāng)時(shí)采用RIPP開發(fā)的RSDS-II技術(shù)，主要包括全餾分催化裂化汽油(FCCN)分餾、輕餾分(LCN)堿抽提脫硫醇、重餾分汽油(HCN)加氫脫硫及堿抽提脫硫醇后LCN和HCN加氫產(chǎn)物氧化脫硫醇等4個(gè)單元。

2014年5月，為配合RSDS-III技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，對(duì)裝置進(jìn)行技術(shù)改造：(1)加氫反應(yīng)單元采用RSDS-III催化劑系統(tǒng)；(2)氧化塔T-3103內(nèi)裝填RIPP最新開發(fā)的固定床堿液氧化催化劑ARC-01。2014年6月裝置開工運(yùn)轉(zhuǎn)，根據(jù)上海市汽油標(biāo)準(zhǔn)要求，裝置生產(chǎn)滬V標(biāo)準(zhǔn)汽油，控制產(chǎn)品硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于12 μg/g(大罐調(diào)和后硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 μg/g)。裝置運(yùn)行期間對(duì)采用RSDS-III技術(shù)生產(chǎn)國V汽油進(jìn)行了標(biāo)定。

3 裝置運(yùn)轉(zhuǎn)情況

3.1 RSDS-III技術(shù)生產(chǎn)的國V汽油的性能

裝置開工成功后，于2014年10月進(jìn)行了生產(chǎn)國V汽油的標(biāo)定，以上海石化催化裂化汽油為原料，生產(chǎn)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 μg/g的汽油。

來自催化裂化裝置的穩(wěn)定汽油進(jìn)入分餾塔，分餾為輕餾分LCN和重餾分HCN。分餾得到的LCN進(jìn)入堿抽提脫硫醇單元；HCN送至加氫單元進(jìn)行選擇性加氫脫硫，原料及產(chǎn)品性質(zhì)見表1，標(biāo)定期間裝置能耗統(tǒng)計(jì)見表2。

表1 原料及產(chǎn)品主要性質(zhì)(生產(chǎn)國V汽油)

注：FIA是車用無鉛汽油的國家標(biāo)準(zhǔn)GB l7930—1999中指定用于測定汽油烴族組成的熒光指示劑吸附法(簡稱FIA法)。

從表1可以看出：以烯烴體積分?jǐn)?shù)為24.9%、硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為126 μg/g的催化裂化汽油為原料，生產(chǎn)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 μg/g滿足國V標(biāo)準(zhǔn)的低硫汽油時(shí)，研究法辛烷值損失0.5個(gè)單位，表明RSDS-III技術(shù)具有較好的脫硫活性及選擇性。標(biāo)定期間裝置催化裂化穩(wěn)定汽油質(zhì)量收率99.90%，裝置能耗(標(biāo)油)為13.12 kg/t。

表2 標(biāo)定期間裝置能耗統(tǒng)計(jì)(生產(chǎn)國V汽油)

3.2 裝置生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)情況

裝置已連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)超過8個(gè)月,期間裝置平均進(jìn)料量為44.1 t/h，RSDS-Ⅲ產(chǎn)品精制汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為8 μg/g，小于12 μg/g的內(nèi)控指標(biāo)。

3.2.1 原料及產(chǎn)品性質(zhì)

RSDS-Ⅲ裝置運(yùn)行期間的催化裂化汽油來自煉油部2#催化裂化裝置，其性質(zhì)見表3。

3.2.2 穩(wěn)定汽油的分餾

來自催化裂化裝置的穩(wěn)定汽油進(jìn)入催化裂化汽油分餾塔，切割為輕餾分LCN和重餾分HCN。LCN經(jīng)過預(yù)堿洗后進(jìn)入堿抽提脫硫醇單元，HCN送至HCN加氫裝置。分餾塔操作條件見表4。

表4 催化裂化汽油分餾塔操作條件

3.2.3 LCN堿液抽提部分

汽油脫硫醇單元包括LCN堿液抽提脫硫醇及加氫后重餾分與抽提后輕餾分混合進(jìn)行固定床脫硫醇兩部分。為了減少廢堿的排放，提高堿液利用效率，在堿液抽提部分采用了堿液氧化再生技術(shù)，即抽提后堿液在催化劑的作用將堿液中硫化物轉(zhuǎn)化為二硫化物，再利用反抽提溶劑將二硫化物抽提出來，堿液循環(huán)利用。LCN堿液抽提部分主要操作條件見表5，經(jīng)堿液抽提后，LCN除硫醇硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)、總硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)外，組成基本不變。

表5 LCN堿液抽提部分工藝條件

3.2.4 HCN加氫部分

催化裂化裝置穩(wěn)定汽油經(jīng)過分餾塔后，HCN送至加氫單元進(jìn)行選擇性加氫脫硫，加氫生成油經(jīng)過加氫裝置汽提塔后，在塔底得到加氫HCN汽油,HCN加氫裝置的操作條件見表6。

表6 HCN加氫工藝條件

3.2.5 產(chǎn)品性質(zhì)

上海石化RSDS-Ⅲ裝置自2014年6月開工至今，已連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)8個(gè)月,期間產(chǎn)品的實(shí)際硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間變化如圖2所示。

圖2 裝置運(yùn)轉(zhuǎn)期間RSDS-III產(chǎn)品硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)

由圖2可見：RSDS-Ⅲ產(chǎn)品硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本在12 μg/g以下，為上海石化向上海市供應(yīng)國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)汽油(硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于10 μg/g)提供了保障。從裝置的生產(chǎn)運(yùn)行情況來看，采用RSDS-Ⅲ技術(shù)完全可以滿足國內(nèi)市場汽油質(zhì)量升級(jí)的需要。

4 結(jié)論

(1)RSDS-Ⅲ技術(shù)在上海石化500 Mt/a催化裂化汽油選擇性加氫脫硫裝置上成功進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用。標(biāo)定結(jié)果表明：以上海石化催化裂化汽油為原料(硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)126 μg/g，烯烴體積分?jǐn)?shù)24.9%)，采用RSDS-Ⅲ技術(shù)將硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至9 μg/g時(shí)，研究法辛烷值損失0.5個(gè)單位。

(2)在生產(chǎn)國Ⅴ汽油的8個(gè)多月內(nèi)，產(chǎn)品汽油辛烷值損失小于1.0，表明RSDS-Ⅲ技術(shù)可以長期穩(wěn)定生產(chǎn)國Ⅴ汽油，完全可以滿足生產(chǎn)國Ⅴ清潔汽油的需要。

(3)RSDS-Ⅲ技術(shù)具有較好的脫硫能力和較好的控制烯烴飽和的能力，同時(shí)具有裝置壓力等級(jí)低、操作方便、液收高和氫耗低等特點(diǎn)，是生產(chǎn)低硫清潔汽油的重要技術(shù)。

[1] Krenzke L D,Kennedy J,Baron K,et al.Hydrotreating technology improvements for low emissions fuels[C/CD].1996 NPRA Annual Meeting,AM-96-67.San Antonio:TX,1996.

[2] Sutikno T.Optimal HDS for lower-sulfur gasoline depends on several factors[J].Oil & Gas,1999,97(23):55-59.

[3] 石亞華.石油加工過程中的脫硫[M].北京：中國石化出版社，2009.

[4] 陳勇,習(xí)遠(yuǎn)兵,周立新，等.第二代催化裂化汽油選擇性加氫脫硫(RSDS-Ⅱ)技術(shù)的中試研究及工業(yè)應(yīng)用[J].石油煉制與化工,2011,42(10):5-8.

印尼Chandra Asri石化擬在萬丹投建小型石腦油煉廠

印尼Chandra Asri石化公司擬在印尼萬丹地區(qū)投建一個(gè)石腦油煉廠，以降低對(duì)進(jìn)口原料的依賴性，并表示擬于今年進(jìn)行其初期可行性研究，

該項(xiàng)目預(yù)計(jì)投入7.4億美元，包括建一套石腦油加工能力為2 500 kt/a的小型煉廠，預(yù)定2018年投產(chǎn)運(yùn)行。Chandra Asri將利用其1 300 kt/a的石腦油生產(chǎn)烯烴，以降低其每年對(duì)原料的進(jìn)口。目前，該公司正對(duì)其現(xiàn)有的石腦油裂解裝置進(jìn)行擴(kuò)能改造，乙烯產(chǎn)能將從600 kt/a擴(kuò)至860 kt/a,丙烯產(chǎn)能從320 kt/a擴(kuò)至470 kt/a。2014年，Chandra Asri和BP新加坡曾表示，擬合資在同地點(diǎn)建一套凝析液分離精煉廠，石腦油處理能力為10萬桶/d。

(李雅麗摘自PCN,2015-03-16)

Commercial Application of RSDS-III Technology

Zhang Hua,He Jianying

(PetroleumRefiningDivision,SINOPECShanghaiPetrochemicalCo.Ltd.,200540)

The commercial application of RSDS-III technology in SINOPEC Shanghai Petrochemical CO.,Ltd.(SPC)was successfully carried out in Jane 2014.The plant has continually run for more than 8 months for production of high-end China V gasoline.The results of quality check on China V gasoline showed that with the catalytic cracking gasoline produced by SPC (with sulfur mass fraction of 126 μg/g and olefin volume fraction of 24.9%)as raw material for production of China V gasoline with sulfur mass fraction not more than 10 μg/g,the RON loss was 0.5 unit.The results and data from both commercial operation and quality check testified that RSDS-III technology had effective de-sulfur capability and high selectivity,which could be an important technology for production of low-sulfur clean gasoline production.

catalytic cracking gasoline,commercial application,selectivity,de-sulfur hydrotreating,octane number

2015-03-02。

張華，男，1981年出生，2006年畢業(yè)于蘭州理工大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)，工程師，目前從事加氫生產(chǎn)管理工作。

1674-1099 (2015)03-0039-04

TE626.2

A