FCC汽油加氢脱硫/降烯烃新技术的开发

2004年4月工业催化Apr. 2004第12卷第4期INDUSTRIAL CATALYSISVol.12 No. 4石油化工与催化FCC汽油加氢脱硫/降烯烃新技术的开发赵乐平胡永康庞宏段为宇李扬周勇(中国石化抚顺石油化工研究院辽宁抚顺113001 )摘要介绍了中国石化抚顺石油化工研究院(FRIPP)开发的OCT-M、FRS和OTA催化裂化( FCC )汽油加氢脱硫/降烯烃技术。这些技术针对我国不同硫和烯烃含量的FCC汽油分别进行加.氢处理在大幅度降低硫含量和烯烃含量的同时,辛烷值损失较少为炼油企业生产清洁汽油提供了灵活、经济的技术解决方案。关键词:催化裂化( FCC汽油加氢脱硫降烯烃中图分类号:TE624.4*31 TE624.9*3文献标识码 A文章编号:1008-1143( 2004 )04-0024-03Development of new processes for FCC gasoline HDS/ olefin reducing in FRIPPZHAO Le- ping ,HU Yong-kang ,PANG Hong ,DUAN Wei-yu LI Yang ,ZHOU Yong .( Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum Processing Liaoning Fushun 113001 China )Abstract :OCT-M ,FRS and OTA processes for clean gasoline production from FCC gasoline via HDS/olefin reducing , developed by Sinopee Fushun Research Institute of Petroleum Processing( FRIPP ),were described. These processes are applicable to hydrotreatment of FCC gasoline with different sulfurand olefin level , which greatly reduce sulfur and olefin level in FCC gasoline with little loss of octanenumber. These processes provide flexible and economic technological options for production of cleangasoline in refineries.Key words :fluid catalytic cracking FCC ) gasoline ; hydrodesulfurizatior( HDS ); olefin- reducing tech-nique ; processaLC number :E624.4+ 31 ;TE624.9+3Document code :A Article ID : 1008- 1143 2004 )4-0024-03为了减少汽车尾气中有害物的排放量,世界各含量是满足未来汽油质量要求的关键。近年来国国对汽油中的硫和烯烃提出了越来越严格的限制。外开发出几种典型的FCC汽油脱硫/降烯烃新工到2005年,欧美要求汽油含硫质量分数降低到艺,如ExxonMobil公司的SCANFining工艺1]和30X10-6~50x10- 6甚至提出生产含硫质量分数OCTGAIN工艺2、IFP公司的Prime-G+ 工艺3]和为5X10-6~10x 10- 6的无硫汽油”;烯烃体积分UOP公司的ISAL工艺4。我国FCC汽油中硫含数则要求为20.0%左右。我国提出了自2005年量差别很大含硫质量分数最低为160x10-6 ,最高起供应北京、上海的汽油执行相当于欧洲II排放标达1600X 10-6这是由各炼厂加工的原油来源不准的汽油规格即含硫质量分数低于150x10-6烯同和FCC装置加工方案各异等诸多因素造成的烯烃体积分数低于25.0% ,芳烃体积分数低于烃含量通常较高-般烯烃体积分数为40% ~ 57%。35.0%。试验表明,由于我国FCC汽油中烯烃含量较高上我国车用汽油约80%来自催化裂化( FCC )汽述国外技术难以取得满意效果。近年来,中国石化油组分所以降低FCC汽油组分中的硫含量和烯烃抚顺石油化工研究院(FRIPP)针对我国FCC汽油收稿日期2003-11-20作者简介赵乐平( 1968- )男河南省人高级工程师研究方向为FCC汽油加氢脱硫降烯烃催化剂及工艺开发。2004年第4期赵乐平等FCC汽油加氢脱硫/降烯烃新技术的开发25的不同特点开发出了OCT-M、FRS和OTA工艺。220 ~ 270 C ,体积空速3.0~10.0h-1 氢油体积比1 OCT-M FCC汽油选择性加氢脱硫技术[5]200~500。表1列出了FRS技术对我国典型FCC汽油加氢脱硫/降烯烃的中试结果。针对FCC汽油的硫含量集中在较重馏分、烯烃集中在较轻馏分的分布特点,如将FCC汽油预分馏表1 FRS技术的中试结果Table 1 Pilot test results of FRS process为富硫、低烯烃重馏分和富烯烃、低硫轻馏分将加rc(硫Y10-6 (烯烃Y% RON 化学氢耗/%氢脱硫重馏分与碱抽提脱硫醇的轻馏分混合是一FCC汽油A110832.690. 8种既能脱硫又能减少因烯烃饱和造成辛烷损失的方法。根据这一理念,FRIPP 开发并成功地工业化了产物117925.089.00.27产物235027. 289. 60.25OCT-M FCC汽油选择性加氢脱硫技术和与之配套的具有较高HDS选择性和较低HDO选择性的FCC汽油B86338.290.5FGH-20/FGH-11组合催化剂。OCT-M技术在中国14528.4.88. 70.28.32033.689.50.26石化广州分公司200kt/a装置工业应用的中期标FCC汽油C70589.8定结果表明,它可以将FCC汽油含硫质量分数由产物14823.888.6581 x 10-6降低到86X 10-6 ;烯烃体积分数由37.7%降低到27.4%,RON损失0.7个单位,从表1可以看出,FRS技术可将低烯烃含量和(RON+MON)2损失0.9个单位,汽油收率中等硫含量的FCC汽油的含硫质量分数由99. 5%。700x10-6-1 200x 10- °降低到150x 10-6左右,2 FRS 全馏分FCC汽油加氢脱硫技术烯烃体积分数降低约10个百分点,RON损失不大于1.5化学氢耗不大于0.30%。OCT-M技术是针对我国一些高硫和高烯烃含量FCC汽油而开发的选择性加氢脱硫技术。为了3 OTA 全馏分FCC汽油芳构化降烯烃技术适应清洁汽油低硫、低烯烃化的需要,FCC技术也表2列出了FCC汽油馏分中不同碳数烃类的在进行着改进特别是MIP和MGD等FCC新技术辛烷值6]。从表2看出汽油的辛烷值取决于烃类相继在我国炼油厂的FCC装置上进行了工业应用,组成;同族烃类其辛烷值随烃分子碳数的增加而降FCC汽油的烯烃体积分数可以降低到35%以下。低相同碳数的烃,辛烷值大小的顺序大致如下:芳另外含硫质量分数低于150x 10- 6的汽油规格将烃>烯烃>异构烷烃>正构烷烃。在我国分阶段和分地区实施。炼油厂近期主要通过表2 FCC 汽油馏分中烃类的研究法辛烷值简单的技术改造以较少的投资和设备更新达到提Table 2 RON of hydrocarbons in FCC gasoline高汽油品质的目的。碳数正构烷烃异 构烷烃烯烃.芳烃为了适应这部分炼厂的需要FRIPP在进一步93.896. 8优化已经工业化的OCT-M技术的FGH-20/61.790.397.9FGH-11催化剂和反应条件的基础上,新近开发了24. 873.499.298.0FRS全馏分FCC汽油加氢脱硫技术。该技术的特0.042. 472. 5124.0 .点是无需预分馏,以全馏分FCC汽油为原料,简化19.020.798.3145.0了工艺流程。该技术主要用于由含硫质量分数9- 17.0132.0800x10-6-1 200x 10-“和烯烃体积分数35%以10-41114.0下的FCC汽油,生产含硫质量分数150X 10-6~1140500x 10-的汽油烯烃饱和率和辛烷值损失较少。该技术目前已具备工业应用试验的技术基础。FRS另外我国FCC汽油呈现高烯烃含量、低芳烃技术的主要反应条件为:压力1.5~2.5 MPa ,温度.含量的特征。通常情况下烯烃体积分数在50. 0%26工业催化2004年第4期左右芳烃体积分数在20.0%以下。为了满足清洁由730X 106和41.3%降低到178x 10-6和9.4% ,汽油规格要求烯烃需要大幅度地降低,但芳烃(苯( RON+ MONY2损失1.2个单位C汽油收率为除外)还有适当增加的空间。烯烃是FCC汽油辛烷97.9 %化学氢耗为0.11%。值的重要来源组分烯烃含量的大幅度降低将导致2003年11月OTA全馏分FCC汽油芳构化降FCC汽油辛烷值的明显下降。根据我国FCC汽油烯烃技术通过了中国石化组织的技术评议。评议认组成的特点在FCC汽油加氢脱硫/降烯烃过程中,为OTA技术具有工艺流程简单、降烯烃能力强、脱使部分烯烃通过烷基化、芳构化、异构化等反应转化硫降苯效果好、辛烷值损失小、C5液体收率高、氢成为各种类型带侧链的芳烃和异构烷烃，这样既能耗低等特点属原始性创新,已申请10 余项中国专降低烯烃和苯含量,又能最大限度保留汽油辛烷值。利居于当前国际同类技术领先水平。为此,FRIPP和大连理工大学联合开发出了2004年5月,OTA技术将在中国石化金陵分OTA全馏分FCC汽油芳构化降烯烃技术。SHT段公司进行工业应用试验。中国石化茂名、天津、荆装填选择性脱二烯催化剂,FDO段装填芳构化降烯门、燕山、高桥等分公司也对采用该技术表现出极大烃催化剂。表3列出OTA技术的主要反应条件。的兴趣。表4列出OTA技术的典型试验结果。4结语表3OTA技术的典型反应条件FRIPP针对我国FCC汽油特点及清洁汽油生Table 3 Typical operating condition of OTA process产需要，开发了一系列FCC汽油加氢脱硫/降烯烃SHTFDO技术。OCT-M FCC汽油选择性加氢脱硫技术适用反应压力/MPa基准于加工处理高烯烃含量、高硫或中等硫含量的FCC反应温度/C基准+ 150汽油FRS全馏分FCC汽油加氢脱硫技术适用于加体积空速/h-11.44工处理中等烯烃含量、高硫或中等硫含量的FCC汽氢油体积比500油OTA全馏分FCC汽油芳构化降烯烃技术适用于加工处理高烯烃含量、中等硫或低硫含量的FCC .表4 OTA技术的典型中试结果汽油。这些技术在大幅度降低FCC汽油硫含量和Table 4 Typical pilot test results of OTA process烯烃含量的情况下辛烷值损失较低，为炼油企业生项目A原料 产物A B原料产物B产清洁汽油提供了灵活、经济的技术解决方案。r(硫V10-61603730178u(硫醇Y10-618.55.116.5.3.3参考文献:RON90.690.793.090.8[ 1 ]Halbert T R et al. Technology options for meeting low sul-MON77.078.480.680.4 .fur targets[ R ] NPRA Annual Meeting. 2000. AM-00-11.( RON+ MON)2 83.884.686.885.6[2 NoccaJ L et al. The domino interaction of refinery process-(烷烃Y%32.151.035.160.5es for gasoline quality atinmen[ R ] NPRA Annual Meet-q(烯烃)%56. 323. 241.39.4ing. 2000. AM-00-61.q(芳烃Y%11.625.823.630.1[ 3 Jhin SS ,et al. Mobil' s OCTGAINTM process :FCC gaso-q苯Y%1.71.0line desulfurization reaches a new performance level[ R ]化学氢耗/%0.350.11NPRA Annual Meeting. 1999. AM-99_ 30.C5收率/%93.297.9[ 4 Martinez N P et al. Meeting gasoline pool sulfur and octanetargets with ISAI( r ) proces[ R ] NPRA Annual Meeting.2000. AM-00-52.由表4可见,OTA技术加工A种FCC汽油,[5赵乐平周勇段为宇等.OCT-MFCC汽油选择性加氢硫、烯烃体积分数分别由160x 10- 6和56.3%降低脱硫技术的开发和工业应用[ J]工业催化,2004 ,12( 1 ):到3110- 6和23.2% ( RON+ MON)2提高0.816 - 19.个单位,C5 汽油收率为93.2 % ,化学氢耗为[6汪文虎秦延龙.烃类物理化学数据手删M]北京烃加0.35% ,加工B种FCC汽油硫、烯烃体积分数分别工出版社,1990. 82- 243.