GARDES技術(shù)催化汽油加氫裝置性能評價

楊黎峰，劉昕

（中國石油四川石化有限責(zé)任公司，四川彭州611930）

GARDES技術(shù)催化汽油加氫裝置性能評價

楊黎峰，劉昕

（中國石油四川石化有限責(zé)任公司，四川彭州611930）

四川石化公司催化汽油加氫精制裝置采用GARDES汽油加氫技術(shù)，通過性能標(biāo)定，輕汽油(LCN)終餾點59.12℃，總硫含量0.95 μg/g，滿足后續(xù)輕汽油醚化作為原料的要求；輕重混合汽油產(chǎn)品終餾點199.73℃，總硫含量7.13×10-6，辛烷值91.7，滿足汽油國V質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求；加氫后混合汽油產(chǎn)品辛烷值較原料辛烷值損失0.55，符合辛烷值損失小于1.6要求；混合汽油收率99.41%，優(yōu)于設(shè)計指標(biāo)。

催化汽油；汽油加氫；GARDES；性能評價

四川石化公司為滿足成品汽油國V質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)升級要求，新建了1 100 kt/a催化汽油加氫精制裝置。該裝置采用石油化工研究院與中國石油大學(xué)（北京）合作研發(fā)的GARDES工藝技術(shù)，以催化汽油為原料，通過加氫脫硫生產(chǎn)滿足國V質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的汽油調(diào)和組分，2016年4月建成，8月一次開車成功［1,2］。

1 設(shè)計技術(shù)指標(biāo)

1.1 催化汽油性質(zhì)

裝置原料的性質(zhì)見表1。

表1 設(shè)計原料性質(zhì)

催化汽油要求干點控制在200±2℃，總加工流程正常工況下催化裝置原料全部為渣油加氫精制渣油，催化汽油硫含量≤180 μg/g，渣油加氫換劑期間，催化裝置原料一部分為渣油加氫精制渣油，一部分為減壓渣油，催化汽油硫含量≤400 μg/g。

1.2 氫氣的性質(zhì)

原料氫氣的性質(zhì)見表2。

表2 原料氫氣組成

1.3 加氫后混合汽油產(chǎn)品指標(biāo)

混合汽油產(chǎn)品性質(zhì)見表3。

表3 混合汽油產(chǎn)品性質(zhì)

在辛烷值損失方面，按2種工況考慮，催化汽油中硫含量≤180 μg/g，加氫后產(chǎn)品辛烷值損失要求≤1.6。如渣油加氫換催化劑，催化汽油硫含量按≤400 μg/g，加氫后產(chǎn)品辛烷值損失要求≤2.8。

輕汽油組分直接與加氫后重汽油混合進(jìn)入汽油調(diào)和池，也可用作輕汽油醚化裝置加工醚化汽油，輕汽油要求干點≤65℃，硫含量≤10×10-6。

2 生產(chǎn)運行情況

四川石化公司1 100 kt/a催化汽油加氫裝置2016年8月建成一次投料開車成功，2017年1月組織開工后首次性能考核標(biāo)定［3］。

2.1 標(biāo)定期間原料情況

汽油原料性質(zhì)見表4，新氫性質(zhì)見表5。

表4 催化裂化汽油原料性質(zhì)

表5 新氫組成

從表4可以看出，催化汽油的終餾點、烯烴、芳烴等指標(biāo)與設(shè)計值相當(dāng)，密度略高于設(shè)計值。但原料中的硫含量與設(shè)計值相比偏差較大，其主要原因為上游催化裝置原料中硫含量與設(shè)計值相比偏差較大，催化汽油實際硫含量69.6×10-6低于設(shè)計值（180×10-6）。

2.2 反應(yīng)器主要操作參數(shù)

各反應(yīng)器主要操作參數(shù)見表6。

表6 反應(yīng)器主要操作參數(shù)

由表6可知，預(yù)加氫反應(yīng)器的入口反應(yīng)溫度為99.4℃，低于設(shè)計值140℃，滿足催化劑90～125℃的值要求；反應(yīng)器入口壓力2.348 MPa，與設(shè)計值2.4 MPa相當(dāng)；床層溫升6.6℃，低于設(shè)計值12℃。

加氫脫硫反應(yīng)器入口反應(yīng)溫度為196℃，低于設(shè)計值240℃，滿足催化劑185～205℃的值要求，反應(yīng)器入口壓力2.096 MPa，低于設(shè)計值2.4 MPa；反應(yīng)器床層溫升1.2℃，遠(yuǎn)低于設(shè)計值35℃。

辛烷值恢復(fù)反應(yīng)器入口溫度為277.8℃，低于設(shè)計值340℃，高于催化劑245～270℃的值；反應(yīng)器入口壓力1.855 MPa，低于設(shè)計值2.000 MPa，反應(yīng)器床層溫升4℃，低于設(shè)計值25℃。

加氫脫硫及辛烷值恢復(fù)反應(yīng)器反應(yīng)溫升均較低，表明加氫脫硫及辛烷值恢復(fù)催化劑鈍化效果較好，操作條件緩和、活性高、選擇性好。同時，反映出催化劑適應(yīng)性強、裝置操作靈活［4］。

標(biāo)定期間裝置總加工原料9 508 t，耗氫9 t；輕重混合汽油產(chǎn)品9 461 t，混合汽油收率99.41%，優(yōu)于設(shè)計值99%。其中輕汽油2 755 t，占全餾分汽油進(jìn)料量的30%，滿足設(shè)計要求。

2.3 產(chǎn)品性質(zhì)

輕汽油產(chǎn)品性質(zhì)見表7，重汽油產(chǎn)品性質(zhì)見表8，輕重混合汽油產(chǎn)品性質(zhì)見表9。

表7 輕汽油產(chǎn)品性質(zhì)

表7顯示，輕汽油終餾點59.12℃（設(shè)計≤65℃），總硫含量0.95×10-6，滿足汽油國V質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。

表8 重汽油產(chǎn)品性質(zhì)

表9 輕重混合汽油產(chǎn)品性質(zhì)

由表9可知，輕重混合汽油產(chǎn)品總硫為7.13×10-6，達(dá)到汽油國V質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)總硫不大于10×10-6的要求。混合產(chǎn)品辛烷值（RON）平均為91.69，與原料92.24相比，辛烷值損失約0.55，優(yōu)于設(shè)計值（研究法辛烷值損失不大于1.6），且優(yōu)于該技術(shù)在其它部分企業(yè)的辛烷值損失。

該次標(biāo)定期間，通過分析分餾塔頂氣相組成，H2S含量約（10～20）×10-6，說明預(yù)加氫催化劑不僅具有硫轉(zhuǎn)移和芳構(gòu)、異構(gòu)化功能，而且還具有微弱的脫硫能力。穩(wěn)定塔頂氣相組分分析中H2含量高達(dá)91%～94%，H2S含量達(dá)（3 000～6 000）×10-6，說明加氫脫硫催化劑選擇性好，加氫過程中幾乎無裂解反應(yīng)。

2.4 裝置能耗

裝置標(biāo)定能耗為835.77 MJ/t原料，略高于設(shè)計能耗792.071 MJ/t原料。原因主要是由于開工初期，裝置整體鈍化效果好，抑制了選擇性加氫脫硫催化劑活性，加氫脫硫反應(yīng)器反應(yīng)溫升較小，遠(yuǎn)低于設(shè)計值，因而增加了加氫脫硫反應(yīng)產(chǎn)物加熱爐熱負(fù)荷，增加了燃料氣的消耗［5］。

另一方面，裝置燃料氣原設(shè)計為天然氣，而實際生產(chǎn)過程中，燃料氣摻入了大量輕烴回收的吸附廢氣，因該股燃料氣中氫氣含量高達(dá)60%～70%，熱值相對天然氣低，燃料氣的實際消耗量比設(shè)計大，影響了裝置整體能耗。

3 結(jié)束語

（1）裝置設(shè)計規(guī)模為1 100 kt/a催化汽油，進(jìn)料量131 t/h，實際生產(chǎn)中原料加工能力131 t/h，加工負(fù)荷100%裝置運行平穩(wěn)；液相收率99.41%，大于性能保證值；綜合能耗835.77 MJ/t原料，略高于設(shè)計能耗，但有較大優(yōu)化空間。

（2）輕重混合汽油中總硫含量7.13×10-6，滿足汽油國V質(zhì)量指標(biāo)（≤10×10-6）要求，飽和蒸汽壓與干點均能達(dá)到國V出廠指標(biāo)；輕汽油終餾點59.12℃，總硫含量0.95×10-6，達(dá)到設(shè)計要求。

（3）混合汽油產(chǎn)品辛烷值（RON）與原料相比平均損失為0.55，滿足性能要求。

［1］向永生，黃金剛，石岡，等.GARDES工藝在FCC汽油加氫裝置的工業(yè)應(yīng)用［J］.工業(yè)催化，2015，23（2）：131-135.

［2］石岡，范煜，鮑曉軍，等.催化裂化汽油加氫改質(zhì)GARDES技術(shù)的開發(fā)及工業(yè)試驗［J］.石油煉制與化工，2013，44（9）：66-72.

［3］姚文君，常曉昕，高源，等.汽油加氫改質(zhì)GARDES催化劑的性能評價及工業(yè)應(yīng)用［J］.石化技術(shù)與應(yīng)用，2015，33（2）：141-146.

［4］吳杰，張忠東，李艷晗，等.GARDES技術(shù)在汽油加氫改質(zhì)裝置的工業(yè)應(yīng)用［J］.化工進(jìn)展，2014，33（9）：2506-2509.

［5］許長輝.GARDES技術(shù)在汽油加氫脫硫裝置的工業(yè)應(yīng)用［J］.石油煉制與化工，2015，46（1）：62-67.

Performance evaluation of catalytic gasoline hydrogenation unit of GARDES technology

Yang Lifeng，Liu Xin
（PetroChina Sichuan Petrochemical Co.，Ltd.，Pengzhou 611930，China）

The catalytic gasoline hydrogenation unit of Sichuan Petrochemical Company uses the GARDES gasoline hydrogenation technology.By performance testing,the end distillation point of light gasoline（LCN）is 59.12℃,total sulfur content is 0.95 μg/g,which meet the requirement of using it as raw material in the subsequent light gasoline etherization;the end point of the mixed light and heavy gasoline product is 199.73℃,total sulfur content is 7.13×10-6,octane number is 91.7,which meet the gasoline quality requirement of state V standard;after hydrogenation,the loss of octane number of mixed gasoline product is 0.55 compared to the octane number of raw material,which conform to the requirement of＜1.6;the yield of mixed gasoline is 99.41%which is better than the design index.

catalytic gasoline;gasoline hydrogenation;CARDES;performance evaluation

F276.44

A

1671-4962（2017）06-0010-03

2017-08-16

楊黎峰，男，高級工程師，2005年畢業(yè)于西南石油大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，現(xiàn)從事煉油工藝技術(shù)管理工作。