生產(chǎn)國(guó)Ⅴ 排放標(biāo)準(zhǔn)汽油的RSDS-Ⅲ 技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用

劉 飛，王新建

(中國(guó)石化青島石油化工有限責(zé)任公司，山東 青島 266043)

生產(chǎn)國(guó)Ⅴ 排放標(biāo)準(zhǔn)汽油的RSDS-Ⅲ 技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用

劉 飛，王新建

(中國(guó)石化青島石油化工有限責(zé)任公司，山東 青島 266043)

介紹了青島石化600 kt/a催化裂化汽油加氫脫硫裝置采用中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的第三代催化裂化汽油選擇性加氫脫硫(RSDS-Ⅲ)技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用情況。結(jié)果表明：RSDS-Ⅲ技術(shù)可以加工硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為300～900 μgg的催化裂化汽油原料，生產(chǎn)國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)汽油，產(chǎn)品汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于10 μgg。與RSDS-Ⅱ技術(shù)相比，RSDS-Ⅲ技術(shù)具有更高的選擇性脫硫性能，可以實(shí)現(xiàn)國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)汽油的長(zhǎng)周期生產(chǎn)。

RSDS-Ⅲ 催化裂化汽油 選擇性加氫脫硫 工業(yè)應(yīng)用

為滿足環(huán)境保護(hù)日益嚴(yán)格的要求，車(chē)用汽油中的硫含量越來(lái)越被嚴(yán)格限定，我國(guó)國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)車(chē)用汽油中的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求不大于10 μgg。在催化裂化汽油組分占汽油池中比例較大的情況下，為了獲得低硫汽油，就必須對(duì)催化裂化汽油深度脫硫[1-4]。

為滿足汽油質(zhì)量升級(jí)的需要，中國(guó)石化青島石油化工有限責(zé)任公司(青島石化)采用RSDS技術(shù)對(duì)催化裂化汽油進(jìn)行脫硫。RSDS系列技術(shù)是中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院(石科院)開(kāi)發(fā)的催化裂化汽油選擇性加氫技術(shù)。第一代催化裂化汽油選擇性加氫脫硫(RSDS-Ⅰ)技術(shù)，滿足了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)汽油質(zhì)量升級(jí)到國(guó)Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)(硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于150 μgg)的要求。在RSDS-Ⅰ技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的第二代催化裂化汽油選擇性加氫脫硫(RSDS-Ⅱ)技術(shù)能夠很好地滿足國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)汽油質(zhì)量升級(jí)的需要。隨著汽油質(zhì)量進(jìn)一步升級(jí)到國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)，石科院在RSDS-Ⅱ的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了RSDS-Ⅲ技術(shù)[5]。與RSDS-Ⅱ技術(shù)相比，RSDS-Ⅲ技術(shù)具有更高的選擇性，在生產(chǎn)國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)汽油時(shí)，產(chǎn)品辛烷值損失更小，可以保證產(chǎn)品汽油滿足國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)要求。青島石化汽油選擇性加氫裝置于2009年12月建成并投產(chǎn)，裝置設(shè)計(jì)能力為600 kta，在2015年9月對(duì)原有RSDS-Ⅱ裝置進(jìn)行相關(guān)升級(jí)改造，2015年12月改造完成并一次性開(kāi)車(chē)成功。本文主要介紹RSDS-Ⅲ技術(shù)在青島石化的工業(yè)應(yīng)用情況。

1 RSDS-Ⅲ裝置流程

圖1 青島石化催化裂化汽油加氫裝置原則流程

2 RSDS-Ⅲ技術(shù)關(guān)鍵[6]

2.1 催化劑選擇性調(diào)控(RSAT)技術(shù)

在RSDS-Ⅲ技術(shù)開(kāi)發(fā)中，石科院首先開(kāi)發(fā)了催化劑選擇性調(diào)控(RSAT)技術(shù)[7]。該技術(shù)通過(guò)區(qū)分催化劑表面脫硫和烯烴飽和活性中心，針對(duì)不同活性中心的特點(diǎn)，對(duì)烯烴飽和活性進(jìn)行選擇性的抑制，催化劑通過(guò)RSAT技術(shù)處理后可以大幅降低烯烴飽和活性，同時(shí)脫硫活性不受影響，從而達(dá)到大幅提高脫硫選擇性的目的。

2.2 專(zhuān)用催化劑開(kāi)發(fā)

針對(duì)RSAT技術(shù)的要求，開(kāi)發(fā)了RSDS-Ⅲ技術(shù)專(zhuān)用催化劑。在相同烯烴飽和率下，RSDS-Ⅲ催化劑的脫硫活性更高，反應(yīng)溫度比RSDS-Ⅱ催化劑低15～20 ℃。因此，RSDS-Ⅲ催化劑能夠很好地滿足RSDS-Ⅲ技術(shù)的要求。

3 RSDS-Ⅲ技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用

3.1 生產(chǎn)國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)汽油的效果

2015年12月，選擇性加氫脫硫裝置改造內(nèi)容全部完成，裝置開(kāi)工一次成功，于12月20日正式投料生產(chǎn)，裝置開(kāi)工至今運(yùn)行平穩(wěn)。原料和產(chǎn)品性質(zhì)如表1所示。由表1中第一組原料和產(chǎn)品的數(shù)據(jù)(原料一和產(chǎn)品一)可見(jiàn)，RSDS-Ⅲ技術(shù)將青島石化催化裂化汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)從510.0 μgg降至7.2 μgg時(shí)(脫硫率達(dá)到98.6%)，產(chǎn)品烯烴體積分?jǐn)?shù)降低2.9百分點(diǎn)， RON損失僅為0.6個(gè)單位。由表1中第二組原料和產(chǎn)品的數(shù)據(jù)(原料二和產(chǎn)品二)可見(jiàn)，RSDS-Ⅲ技術(shù)將青島石化催化裂化汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)從379.0 μgg降至8.3 μgg時(shí)(脫硫率達(dá)到97.8%)，產(chǎn)品烯烴體積分?jǐn)?shù)降低2.2百分點(diǎn)，RON損失僅為0.4個(gè)單位。可見(jiàn)RSDS-Ⅲ技術(shù)具有很好的脫硫選擇性，在深度脫硫條件下辛烷值損失小，完全可以滿足生產(chǎn)國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)清潔汽油的需要。

表1 原料和產(chǎn)品的主要性質(zhì)

3.2 生產(chǎn)國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)汽油的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性

RSDS-Ⅲ技術(shù)采用了石科院開(kāi)發(fā)的專(zhuān)有催化劑(RSDS-31)，RSDS-31催化劑具有高活性和高選擇性的特點(diǎn)。RSDS-31催化劑能否在RSDS-Ⅲ技術(shù)中(即RSDS-31催化劑經(jīng)過(guò)RSAT技術(shù)處理，并在新的工藝條件下運(yùn)轉(zhuǎn))長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，是保證煉油廠穩(wěn)定生產(chǎn)國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)汽油產(chǎn)品的關(guān)鍵。圖2和圖3為裝置開(kāi)工以來(lái)原料硫含量、產(chǎn)品硫含量隨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的變化。由圖2可見(jiàn)，RSDS-Ⅲ裝置自2015年12月20日開(kāi)工以來(lái)，已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)135天，所加工原料硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)波動(dòng)范圍為300～900 μgg，產(chǎn)品硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)均小于10 μgg。說(shuō)明RSDS-31催化劑具有良好的活性穩(wěn)定性。此外，從開(kāi)工以來(lái)，為了進(jìn)一步優(yōu)化裝置的操作，發(fā)揮RSDS-Ⅲ技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在保證產(chǎn)品硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于10 μgg的基礎(chǔ)上，逐步降低主反應(yīng)器的入口溫度。由圖3可見(jiàn)，當(dāng)反應(yīng)溫度從開(kāi)工初期的285 ℃逐步降至270 ℃時(shí)，產(chǎn)品硫質(zhì)量仍保持不大于10 μgg。135天的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)說(shuō)明RSDS-31催化劑在RSDS-Ⅲ技術(shù)中具有很好的活性和穩(wěn)定性，可以保證RSDS裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足生產(chǎn)國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)清潔汽油的需要。

圖3 反應(yīng)器入口溫度降低時(shí)產(chǎn)品硫含量隨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的變化

4 RSDS-Ⅲ技術(shù)與RSDS-Ⅱ技術(shù)對(duì)比

青島石化催化裂化汽油加氫脫硫裝置從RSDS-Ⅱ升級(jí)至RSDS-Ⅲ技術(shù)后，裝置目前長(zhǎng)期按照國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)汽油生產(chǎn)。該裝置于2011年12月采用RSDS-Ⅱ技術(shù)進(jìn)行了生產(chǎn)國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)汽油的標(biāo)定。為了考察裝置采用RSDS-Ⅲ技術(shù)升級(jí)后的效果，將RSDS-Ⅲ技術(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)效果與2011年RSDS-Ⅱ的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，數(shù)據(jù)如表2所示。由表2可見(jiàn)：2011年原料硫含量較高，烯烴含量也明顯高于2015年的原料；針對(duì)青島石化催化裂化汽油，采用RSDS-Ⅱ技術(shù)將硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)從799 μgg降低到9 μgg，脫硫率達(dá)到98.9%，產(chǎn)品RON損失為1.9個(gè)單位；采用RSDS-Ⅲ技術(shù)將硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)從510 μgg降低到7.2 μgg，脫硫率達(dá)到98.6%，產(chǎn)品RON損失僅為0.6個(gè)單位；與RSDS-Ⅱ技術(shù)相比，RSDS-Ⅲ技術(shù)具有更高的選擇性，在生產(chǎn)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 μgg的汽油時(shí)，產(chǎn)品RON損失減少了1.3個(gè)單位。采用RSDS-Ⅲ技術(shù)生產(chǎn)國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)汽油時(shí)RON損失大幅降低，足以證明RSDS-Ⅲ技術(shù)具有更優(yōu)的選擇性。

表2 RSDS-Ⅲ技術(shù)與RSDS-Ⅱ技術(shù)生產(chǎn)國(guó)Ⅴ汽油對(duì)比

5 結(jié) 論

(1) 青島石化采用RSDS-Ⅲ技術(shù)對(duì)原RSDS裝置進(jìn)行了改造，改造后催化裂化汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)

(2) 135天的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果說(shuō)明，RSDS-Ⅲ技術(shù)能夠加工硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為300～900 μgg的催化裂化汽油，保證產(chǎn)品硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 μgg；并且RSDS-31催化劑在RSDS-Ⅲ技術(shù)中具有很好的活性穩(wěn)定性，可以保證RSDS-Ⅲ裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

(3) 與RSDS-Ⅱ技術(shù)相比，RSDS-Ⅲ技術(shù)具有更高的選擇性，在生產(chǎn)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 μgg的汽油時(shí)，產(chǎn)品辛烷值損失更小。

[1] 習(xí)遠(yuǎn)兵，高曉冬，李明豐，等.催化裂化汽油選擇性加氫脫硫過(guò)程中烯烴加氫飽和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究[J].石油煉制與化工，2011，42(9)：9-12

[2] 李長(zhǎng)明，張松顯，孔祥冰，等.催化裂化輕汽油醚化(LNE)系列工藝技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用[J].石油煉制與化工，2016，47(9)：13-17

[3] 汲德強(qiáng)，范躍超，秦玉才，等.多組分吸附劑級(jí)配技術(shù)提高催化裂化汽油吸附脫硫性能[J].石油煉制與化工，2016，47(10)：72-77

[4] 徐仁飛.GARDES工藝技術(shù)在生產(chǎn)滿足國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)汽油組分中的應(yīng)用[J].石油煉制與化工，2016，47(7)：9-13

[5] 習(xí)遠(yuǎn)兵，張登前，褚陽(yáng)，等.催化裂化汽油全餾分選擇性加氫脫硫技術(shù)的開(kāi)發(fā)[J].石油煉制與化工，2016，47(6)：1-4

[6] 高曉東，張登前，李明豐，等.滿足國(guó)Ⅴ汽油標(biāo)準(zhǔn)的RSDS-Ⅲ技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[J].石油學(xué)報(bào)(石油加工)，2015，36(31)：173-177

[7] 王新建，張雷. 催化裂化汽油選擇性加氫脫硫催化劑調(diào)控技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用[J].石油煉制與化工，2015, 46(1): 59-61

APPLICATION OF RSDS-Ⅲ TECHNOLOGY FOR NATIONAL Ⅴ STANDARD GASOLINE PRODUCTION

Liu Fei， Wang Xinjian

(SINOPECQingdaoPetrochemicalCo.Ltd.，Qingdao，Shandong266043)

The commercial application of RSDS-Ⅲ technology， developed by SINOPEC Research Institate of Petroleum Processing， in a 0.6 Mta HDS unit of FCC gasoline in Qingdao Petrochemical Co.Ltd.， for the production of national Ⅴ gasoline was introduced. It proves that the gasoline product in compliant with national Ⅴ standard (w(S)<10 μgg) can be produced by the RSDS-Ⅲ technology from FCC gasotine with a sutfur eontent of 300—900 μgg. Compared with RSDS-Ⅱ， the RSDS-Ⅲ technology possesses higher S removal selectivity and a longer cycle life.

RSDS-Ⅲ； FCC gasoline； selective hydrodesulfurization； commercial application

2016-05-18； 修改稿收到日期： 2016-07-22。

劉飛，工程師，長(zhǎng)期從事加氫、重整、苯抽提的工藝研究和生產(chǎn)工作 。

劉飛，E-mail：liufei.qdsh@sinopec.com。