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摘 要：随着原油结构的调整和石油品质要求的提高，降低汽油中的含硫量是生产清洁燃料，减少污染物排放的重要措施。全馏分催化汽油加氢脱硫技术能有效降低催化汽油的含硫量，生产出高标号汽油，既推动了企业的健康发展，又符合环境保护原则。本文首先阐述该工艺的开发思路，然后就其工艺流程、催化剂、装置标定等进行详细分析，并简述影响该技术脱硫效果的因素。
关键词：全馏分 催化 加氢脱硫工艺 标定
随着环保事业的可持续发展，石化行业的大气排放物必须符合标准。国家明文规定了车用汽油的标准以及硫含量、烯烃含量标准，对此，石化行业必须不断生产清洁能源，生产出更多低硫的高标号催化汽油（FCC）。因此，开展催化汽油的加氢脱硫技术研究是必要的。九江石化与抚顺石化研究院共同对柴油加氢精制装置进行了全馏分催化汽油选择性加氢脱硫工艺的改造，弥补了全馏分催化汽油加氢脱硫领域的技术空白。
1 工艺开发思路
1.1 FCC汽油特点
我国炼油厂生产的成品汽油中有80%是FCC汽油，这种催化汽油具有高硫含量和高烯烃含量特点，降低其硫含量和烯烃含量是保护环境的重要举措。从硫含量和烯烃含量高低角度来说，可以将FCC汽油分成五大类，如表1所示为这五类汽油的硫含量、烯烃含量和辛烷值。
1.2 开发思路
目前，我国大部分炼油厂生产出来的催化汽油含硫量为烯烃体积分数在25%-35%之间，国家规定，催化汽油的烯烃含量应≤35%，这一方面基本满足需求，因此，开发重点在脱硫工作上。全馏分催化汽油加氢脱硫工艺（FRS）主要朝着简化流程、新催化剂的开发、优化加氢条件等方面发展。
2 全馏分催化汽油加氢脱硫工艺分析
2.1 工艺流程
北京海顺德钛催化剂有线公司与中海油惠州炼化公司合作开发的全馏分催化汽油加氢脱硫工艺（CDOS-FRCN）由镇海石化公司负责设计，2012年2月10日开始动工，2012年12月24日第一次開车成功，并生产出符合要求的高标号低硫低烯烃催化石油。该装置由加氢反应和汽油产品汽提两个部分组成，如图1所示为工艺流程示意图。首先是催化汽油进入脱二烯烃反应器（R-101）中进行选择性加氢脱双烯烃，接着就进如加氢脱硫反应器（R-102）中进行加氢脱硫反应，最后，加氢后的全馏分产品经过汽提塔分离后将成品汽油送出装置。该装置的工艺特点有：操作非常简单，能耗低，大大节省了CDOS-FRCN装置的投资费用。采用高活性催化剂，达到深度脱硫效果，达到Ⅴ类催化汽油标准。
2.2 催化剂
该工艺中采用的选择性加氢催化剂是HDDO-100，加氢脱硫催化剂为HD0S-200。HDDO-100催化剂除了能降低催化汽油中的烯烃体积分数外，还具有良好的烯烃异构功能，有助于提高催化汽油的辛烷值。HDOS-200催化剂的脱硫活性焦高，选择性好，能大大降低催化汽油中的硫含量，实现深度脱硫目标，且在实现脱硫目标的同时，其辛烷值和烯烃饱和率的损失较小。
近年来，抚顺石油化工研究院开发出了第二代催化剂FGH-21/FGH-31，与第一代FGH-20/FGH-11催化剂相比，第二代催化剂能将硫含量为664ug·g-1和烯烃体积分数为31%、辛烷值为93.3的全馏分催化汽油中的硫含量降到50ug·g-1以下，第二代催化剂的饱和率比第一代催化剂的饱和率高32%，而辛烷值的损失少0.4，由此表明，第二代催化剂的性能更好。随着科学技术的发展，越来越多的催化剂被研发出来，催化汽油加氢脱硫的效果也会越来越好。
2.3 装置标定
2.4 影响因素
蔡力在《OCT-M加氢汽油硫醇硫含量影响因素分析》一文中提出，加氢反应稳固和循环氢中硫化氢的浓度是影响脱硫效果的主要因素。CDOS-FRCN加氢脱硫装置中的新氢来自于天然气制氢。装置中设有循环氢脱硫设备，脱后循环氢中的H2S含量≤50ug/g。对此，在影响因素上，我们主要考虑反应温度。首先固定R-101的入口温度，改变R-102的入口温度，分析R-102入口温度对脱硫效果以及辛烷值损失的影响。结果为：当R-102入口温度为253℃时，脱硫率为96.73%，辛烷值损失为1.4；R-102入口温度为250℃时，脱硫率为94.29%，辛烷值损失为1.2；R-102入口温度为232℃时，脱硫率为79.26%，辛烷值损失为0.2。温度在232-253℃时，辛烷值损失在0.2-1.4内，满足辛烷值损失不超过1.5的标准。温度不同可以产出不同类别的催化汽油，若是要生产Ⅳ、Ⅴ类的催化汽油，那么只需将R-102的入口温度控制在235℃及以上即可。
表3所示为某炼油厂500万吨/年扩建工程投产后的全厂各类汽油的基本性质，表4为经加氢脱硫处理后的汽油性质。从表中可以明显看出，处理后的汽油硫含量大大降低，烯烃含量也有所降低，满足车用汽油烯烃含量低于35%的标准，而辛烷值的损失并不大，说明该加氢脱硫工艺是可行的，值得广泛推广。
3.结束语
全馏分催化汽油加氢脱硫工艺的研发弥补了我国加氢脱硫工艺的空白，有助于炼油厂生产出更多高标号的催化汽油，提高经济效益，减少污染物的排放，推动环境保护工作的顺利进行。本文简单介绍了中海油惠州炼化公司的CDOS-FRCN加氢脱硫装置的工艺流程、催化剂、装置标定和脱硫效果的影响因素，实验证明，该装置有助于炼油厂生产出硫含量小于50ug/g的催化汽油，甚至可以生产出硫含量低于10ug/g的催化汽油，能根据实际情况需要调整反应器温度生产出不同标号品质的催化汽油。
参考文献
[1]钱伯章.全馏分催化汽油选择性加氢脱硫工艺填补国内空白[J].天然气与石油，2007（2）：46.
[2]岳永伟，彭丙贵，王玉华，等.全馏分催化汽油加氢脱硫降烯烃技术研究[J].当代化工，2006，35（04）：243-245.
[3]龚朝兵，赵晨曦，谢海峰.全馏分催化汽油加氢脱硫工艺的标定与运行分析[J].化工进展，2014，33（1）：253-256.
[4]赵乐平，方向晨，刘继华，等.FRS全馏分FCC汽油加氢脱硫技术开发及工业应用[A].第4届全国工业催化技术及应用年会论文汇编[C].2007年：185-188.
关键词：全馏分 催化 加氢脱硫工艺 标定
随着环保事业的可持续发展，石化行业的大气排放物必须符合标准。国家明文规定了车用汽油的标准以及硫含量、烯烃含量标准，对此，石化行业必须不断生产清洁能源，生产出更多低硫的高标号催化汽油（FCC）。因此，开展催化汽油的加氢脱硫技术研究是必要的。九江石化与抚顺石化研究院共同对柴油加氢精制装置进行了全馏分催化汽油选择性加氢脱硫工艺的改造，弥补了全馏分催化汽油加氢脱硫领域的技术空白。
1 工艺开发思路
1.1 FCC汽油特点
我国炼油厂生产的成品汽油中有80%是FCC汽油，这种催化汽油具有高硫含量和高烯烃含量特点，降低其硫含量和烯烃含量是保护环境的重要举措。从硫含量和烯烃含量高低角度来说，可以将FCC汽油分成五大类，如表1所示为这五类汽油的硫含量、烯烃含量和辛烷值。
1.2 开发思路
目前，我国大部分炼油厂生产出来的催化汽油含硫量为烯烃体积分数在25%-35%之间，国家规定，催化汽油的烯烃含量应≤35%，这一方面基本满足需求，因此，开发重点在脱硫工作上。全馏分催化汽油加氢脱硫工艺（FRS）主要朝着简化流程、新催化剂的开发、优化加氢条件等方面发展。
2 全馏分催化汽油加氢脱硫工艺分析
2.1 工艺流程
北京海顺德钛催化剂有线公司与中海油惠州炼化公司合作开发的全馏分催化汽油加氢脱硫工艺（CDOS-FRCN）由镇海石化公司负责设计，2012年2月10日开始动工，2012年12月24日第一次開车成功，并生产出符合要求的高标号低硫低烯烃催化石油。该装置由加氢反应和汽油产品汽提两个部分组成，如图1所示为工艺流程示意图。首先是催化汽油进入脱二烯烃反应器（R-101）中进行选择性加氢脱双烯烃，接着就进如加氢脱硫反应器（R-102）中进行加氢脱硫反应，最后，加氢后的全馏分产品经过汽提塔分离后将成品汽油送出装置。该装置的工艺特点有：操作非常简单，能耗低，大大节省了CDOS-FRCN装置的投资费用。采用高活性催化剂，达到深度脱硫效果，达到Ⅴ类催化汽油标准。
2.2 催化剂
该工艺中采用的选择性加氢催化剂是HDDO-100，加氢脱硫催化剂为HD0S-200。HDDO-100催化剂除了能降低催化汽油中的烯烃体积分数外，还具有良好的烯烃异构功能，有助于提高催化汽油的辛烷值。HDOS-200催化剂的脱硫活性焦高，选择性好，能大大降低催化汽油中的硫含量，实现深度脱硫目标，且在实现脱硫目标的同时，其辛烷值和烯烃饱和率的损失较小。
近年来，抚顺石油化工研究院开发出了第二代催化剂FGH-21/FGH-31，与第一代FGH-20/FGH-11催化剂相比，第二代催化剂能将硫含量为664ug·g-1和烯烃体积分数为31%、辛烷值为93.3的全馏分催化汽油中的硫含量降到50ug·g-1以下，第二代催化剂的饱和率比第一代催化剂的饱和率高32%，而辛烷值的损失少0.4，由此表明，第二代催化剂的性能更好。随着科学技术的发展，越来越多的催化剂被研发出来，催化汽油加氢脱硫的效果也会越来越好。
2.3 装置标定
2.4 影响因素
蔡力在《OCT-M加氢汽油硫醇硫含量影响因素分析》一文中提出，加氢反应稳固和循环氢中硫化氢的浓度是影响脱硫效果的主要因素。CDOS-FRCN加氢脱硫装置中的新氢来自于天然气制氢。装置中设有循环氢脱硫设备，脱后循环氢中的H2S含量≤50ug/g。对此，在影响因素上，我们主要考虑反应温度。首先固定R-101的入口温度，改变R-102的入口温度，分析R-102入口温度对脱硫效果以及辛烷值损失的影响。结果为：当R-102入口温度为253℃时，脱硫率为96.73%，辛烷值损失为1.4；R-102入口温度为250℃时，脱硫率为94.29%，辛烷值损失为1.2；R-102入口温度为232℃时，脱硫率为79.26%，辛烷值损失为0.2。温度在232-253℃时，辛烷值损失在0.2-1.4内，满足辛烷值损失不超过1.5的标准。温度不同可以产出不同类别的催化汽油，若是要生产Ⅳ、Ⅴ类的催化汽油，那么只需将R-102的入口温度控制在235℃及以上即可。
表3所示为某炼油厂500万吨/年扩建工程投产后的全厂各类汽油的基本性质，表4为经加氢脱硫处理后的汽油性质。从表中可以明显看出，处理后的汽油硫含量大大降低，烯烃含量也有所降低，满足车用汽油烯烃含量低于35%的标准，而辛烷值的损失并不大，说明该加氢脱硫工艺是可行的，值得广泛推广。
3.结束语
全馏分催化汽油加氢脱硫工艺的研发弥补了我国加氢脱硫工艺的空白，有助于炼油厂生产出更多高标号的催化汽油，提高经济效益，减少污染物的排放，推动环境保护工作的顺利进行。本文简单介绍了中海油惠州炼化公司的CDOS-FRCN加氢脱硫装置的工艺流程、催化剂、装置标定和脱硫效果的影响因素，实验证明，该装置有助于炼油厂生产出硫含量小于50ug/g的催化汽油，甚至可以生产出硫含量低于10ug/g的催化汽油，能根据实际情况需要调整反应器温度生产出不同标号品质的催化汽油。
参考文献
[1]钱伯章.全馏分催化汽油选择性加氢脱硫工艺填补国内空白[J].天然气与石油，2007（2）：46.
[2]岳永伟，彭丙贵，王玉华，等.全馏分催化汽油加氢脱硫降烯烃技术研究[J].当代化工，2006，35（04）：243-245.
[3]龚朝兵，赵晨曦，谢海峰.全馏分催化汽油加氢脱硫工艺的标定与运行分析[J].化工进展，2014，33（1）：253-256.
[4]赵乐平，方向晨，刘继华，等.FRS全馏分FCC汽油加氢脱硫技术开发及工业应用[A].第4届全国工业催化技术及应用年会论文汇编[C].2007年：185-188.