姚水杰

（大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163711）

催化汽油烯烴降幅對煉油廠經(jīng)濟(jì)效益的影響分析

姚水杰

（大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163711）

文中介紹了某煉油廠優(yōu)化催化汽油烯烴降幅分布的工業(yè)實(shí)踐。通過操作調(diào)整、分析數(shù)據(jù)對比，得出烯烴含量降低至滿足國Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)汽油的要求時，如果單獨(dú)在重油催化裂化裝置或汽油加氫脫硫裝置降低烯烴含量時，經(jīng)濟(jì)效益較差，而分別適當(dāng)降低時的經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)的結(jié)論。

催化裂化；加氫脫硫；GARDES技術(shù)；烯烴含量；經(jīng)濟(jì)效益

隨著環(huán)保意識的日益提高，我國對清潔汽油提出了越來越高的要求。自2016年起，東部11個省市開始執(zhí)行國Ⅴ清潔汽油標(biāo)準(zhǔn)；自2017年起，全國全面供應(yīng)國Ⅴ車用汽油。由于我國煉油化工企業(yè)汽油池中的催化汽油普遍占80%左右，因此汽油質(zhì)量持續(xù)升級的關(guān)鍵在于催化汽油的清潔化，主要是降低硫含量和控制烯烴含量。加氫工藝作為一種環(huán)境友好型技術(shù)，已成為國內(nèi)外煉油企業(yè)提升油品質(zhì)量的主要手段［1~3］。某石化公司于2013年應(yīng)用GARDES工藝技術(shù)建設(shè)了1 300 kt/a汽油加氫脫硫裝置，主要按照生產(chǎn)國Ⅳ汽油工況設(shè)計(jì)，兼顧生產(chǎn)國Ⅴ汽油工況。自2015年11月起，根據(jù)市場需求間斷生產(chǎn)國Ⅴ調(diào)合汽油。該文介紹了某石化公司煉油廠在生產(chǎn)國Ⅴ汽油期間優(yōu)化催化汽油烯烴降幅分布，提高全廠經(jīng)濟(jì)效益的應(yīng)用情況。

1 裝置概況

由于成品柴油銷售市場萎縮、成品柴油價格與汽油的相差近400元/t，降低柴汽比是煉化企業(yè)近期面臨的重要工作。某石化公司煉油廠重油催化裂化裝置通過提高劑油比、反應(yīng)溫度和催化劑活性；降低回?zé)挶鹊炔僮魇侄?，使柴油收率降低?.0%；催化汽油收率提高了3.5%，烯烴含量控制在39%左右，研究法辛烷值在91.5左右。

某石化公司煉油廠汽油加氫脫硫裝置根據(jù)GARDES［4~7］工藝技術(shù)特點(diǎn)，主要從降低催化汽油的硫含量和控制其烯烴含量2方面入手，生產(chǎn)國Ⅴ調(diào)合汽油。通過提高分餾塔回流比，降低輕汽油產(chǎn)品干點(diǎn)，使輕汽油產(chǎn)品硫含量≯15 mg/kg；適當(dāng)分別提高加氫脫硫反應(yīng)器R-201和辛烷值恢復(fù)反應(yīng)器R-202的床層溫度，控制脫硫后重汽油硫含量≯10 mg/kg，確?；旌掀彤a(chǎn)品硫含量≯11 mg/kg，滿足國Ⅴ調(diào)合汽油的硫含量要求。此時，烯烴含量降幅約為4.0%，研究法辛烷值損失約為0.9，液體收率約為99.10%。此時，汽油池的調(diào)合國Ⅴ汽油性質(zhì)見表1。

表1 汽油池調(diào)合國Ⅴ汽油的性質(zhì)

由表1可見，為進(jìn)一步提高煉油廠經(jīng)濟(jì)效益，使國Ⅴ汽油的各項(xiàng)調(diào)合值都能符合內(nèi)控指標(biāo)，需進(jìn)一步適當(dāng)降低催化汽油烯烴含量，提高汽油池中催化汽油的調(diào)合比例［8～10］。

汽油加氫脫硫裝置在滿足生產(chǎn)國Ⅴ汽油的脫硫效果后，降低烯烴含量的操作方法見表2。

表2 汽油池調(diào)合國Ⅴ汽油的性質(zhì)

由表2可見，調(diào)整分餾塔切割比例，提高了分餾后重汽油比例；分別提高了加氫脫硫反應(yīng)器R-201和辛烷值，恢復(fù)反應(yīng)器R-202的床層溫度，提高分餾后重汽油的烯烴飽和度，同時發(fā)揮反應(yīng)器R-202中GDS-40的催化劑辛烷值恢復(fù)性能，減少脫硫后重汽油的辛烷值損失，使催化汽油烯烴含量由39%左右降低至29%左右，滿足國Ⅴ調(diào)合汽油的烯烴含量要求，使各項(xiàng)指標(biāo)能符合內(nèi)控指標(biāo)。

2 優(yōu)化調(diào)整

隨著清潔汽油產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)升級，成品汽油的烯烴含量由國Ⅳ清潔汽油的≯28%，降低至國Ⅴ清潔汽油的≯24%，而即將出臺的國Ⅵ清潔汽油標(biāo)準(zhǔn)中的烯烴含量會更低，要求的烯烴降幅越來越大。僅依靠汽油加氫脫硫裝置完成烯烴含量的大幅度降低，辛烷值損失會很大。為提高煉油廠整體經(jīng)濟(jì)效益，某煉油廠提出了催化汽油烯烴含量在哪套裝置上降低，才能使得效益最大化的課題。

目前，催化汽油的烯烴含量約為39.0%左右，生產(chǎn)國Ⅴ調(diào)合汽油時，根據(jù)汽油池調(diào)合要求，需降低至29.0%左右，則烯烴含量總降幅約為10.0%。除了汽油加氫脫硫裝置對催化汽油進(jìn)行加氫脫硫時必須的4.0%左右的烯烴降幅，還需優(yōu)化再分配6.0%的烯烴含量降幅在哪套裝置更經(jīng)濟(jì)。

2.1 方案1

混合汽油產(chǎn)品的研究法辛烷值損失有所上升，液體收率有所下降，氣體收率有所上升，這在經(jīng)濟(jì)上可能是不合適的，見表3。

表3 汽油加氫脫硫裝置烯烴降幅不同時的經(jīng)濟(jì)效益

由表3可見，在生產(chǎn)國Ⅴ調(diào)合汽油時，汽油加氫脫硫裝置在滿足脫硫效果的前提下，繼續(xù)再將催化汽油的烯烴含量降低6%時，脫硫效果還會進(jìn)一步增加，但研究法辛烷值損失上升了0.5，液體收率下降了0.4%，氣體收率相應(yīng)上升了0.4%。以烯烴降幅4.0%為基準(zhǔn)，烯烴降幅達(dá)到10.0%時，煉油廠經(jīng)濟(jì)效益下降15.2萬元/d。

2.2 方案2

催化汽油烯烴含量降低6%的影響見表4。

表4 催化汽油烯烴含量降低6%的影響

由表4可見，在生產(chǎn)國Ⅴ調(diào)合汽油時，汽油加氫脫硫裝置僅需滿足脫硫效果時，重油催化裂化裝置單獨(dú)將催化汽油的烯烴含量降低6%，煉油廠經(jīng)濟(jì)效益下降30.5萬元/d。

2.3 方案3

重油催化裂化裝置的催化汽油烯烴含量降低3%的影響見表5。

表5 催化汽油烯烴含量降低3%的影響

汽油加氫脫硫裝置的催化汽油烯烴含量再降低3%的影響見表6。

表6 催化汽油烯烴含量再降低3%的影響

由表5和表6可知，在生產(chǎn)國Ⅴ調(diào)合汽油時，重油催化裂化裝置將催化汽油烯烴含量降低3%左右，且汽油加氫脫硫裝置在滿足脫硫效果的前提下繼續(xù)將烯烴含量降低3%左右時，煉油廠經(jīng)濟(jì)效益下降10.32萬元/d。

2.4 效益對比

3種方案的經(jīng)濟(jì)效益對比見表7

表73 種方案的經(jīng)濟(jì)效益對比

由表7可見，生產(chǎn)國Ⅴ調(diào)合汽油期間，汽油加氫脫硫裝置在滿足生產(chǎn)國Ⅴ汽油的脫硫效果后，如果剩余的烯烴含量單獨(dú)在重油催化裂化裝置處降低時的經(jīng)濟(jì)效益是最差的；剩余的烯烴含量單獨(dú)繼續(xù)在汽油加氫脫硫裝置處降低時的經(jīng)濟(jì)效益是次差的；在兩套裝置處分別適當(dāng)降低烯烴含量時的經(jīng)濟(jì)效益是最優(yōu)的［11～15］。

3 結(jié)論

在生產(chǎn)國Ⅴ調(diào)合汽油時，催化汽油的硫含量在經(jīng)過汽油加氫脫硫裝置后能夠很容易滿足要求。為使國Ⅴ汽油的各項(xiàng)調(diào)合值均能符合內(nèi)控指標(biāo)，提高催化汽油調(diào)合比例，提高全廠經(jīng)濟(jì)效益時，催化汽油的烯烴含量還需進(jìn)一步降低。

隨著清潔汽油產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)升級，要求成品汽油的烯烴含量越來越低，使得催化汽油的烯烴降幅也越來越大。如果僅依靠汽油加氫脫硫裝置完成大幅度降低烯烴含量，辛烷值損失會很大，調(diào)合難度大，經(jīng)濟(jì)效益差。

催化汽油的烯烴含量單獨(dú)分別在重油催化裂化裝置或汽油加氫脫硫裝置處降低時的經(jīng)濟(jì)效益都較差。只有重油催化裂化裝置和汽油加氫脫硫裝置同時適當(dāng)降低催化汽油的烯烴含量，才能保證煉油廠經(jīng)濟(jì)效益最大化。

［1］撫順石油化工研究院.環(huán)境友好的煉油化工技術(shù)［M］.北京：中國石化出版社，2003：3.

［2］孫守華，孟祥東，宋壽康，等.催化蒸餾技術(shù)在催化裂化重汽油加氫脫硫裝置中的應(yīng)用［J］.石油煉制與化工，2015，46（5）：49-53.

［3］孫磊.FH-40C焦化汽油加氫精制催化劑的工業(yè)應(yīng)用［J］.石油煉制與化工，2015，46（12）：14-19.

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

［5］鮑曉軍，范煜，林秀英，等.綜合改性HZSM-5沸石催化劑及其制備方法和用途：中國，200610083283.6［P］.2007-12-05.

［6］呂龍剛，康宏敏，林秀英，等.用于催化裂化汽油加氫改質(zhì)催化劑制備方法：中國，200910080324.X［P］.2010-09-22.

［7］范煜，祝偉，薛倩倩，等.一種新型FCC汽油低溫硫轉(zhuǎn)移催化劑的制備方法：中國，201110321788.2［P］.2012-04-25.

［8］張瑞馳.催化裂化操作參數(shù)對降低汽油烯烴含量的影響［J］.石油煉制與化工，2001，32（6）：11-16.

［9］黃富.工藝參數(shù)對降低催化裂化汽油烯烴含量的影響［J］.石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2014（5）：26-28.

［10］王國良，劉金龍，王文柯.降低催化裂化汽油烯烴含量的中型試驗(yàn)研究［J］.煉油技術(shù)與工程，2000，30（9）：1-4.

［11］歐陽福生，趙旭紅，翁惠新.降低催化裂化汽油烯烴過程中操作條件對汽油組成的影響［J］.華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，31（2）：157-162.

［12］王偉.影響催化裂化汽油烯烴含量因素的研究［D］.北京：中國石油大學(xué)，2006.

［13］楊青云，謝崇亮.關(guān)于中小型煉油廠烯烴化工綜合利用的探討［J］.石油與天然氣化工，1998（3）：140-143.

［14］劉超，劉俊平，劉威.烷烴催化裂化制烯烴技術(shù)在煉油廠的應(yīng)用探討［J］.中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（2）：20-21.

［15］夏汝鈞.關(guān)于中小型煉油廠改造和發(fā)展規(guī)劃的探討［J］.石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，1991（3）：11-14.

Analysis of influence of catalytic gasoline olefin decreasing amplitude on economic benefit of oil refinery

Yao Yongjie
（Oil refinery of Daqing Petrochemical Company，Daqing 163711，China）

This paper introduced the industrial practice of optimizing catalytic gasoline olefin decreasing amplitude.By operation modification,analytical data comparison,it was concluded that,when olefin content is decreased to meet the requirement of the national V emission standard,if the olefin content is decreased only in the heavy oil catalytic cracking unit or only in the gasoline hydrogenation unit,the economic benefit is poor,while the economic benefit is optimal when it is properly decreased respectively.

catalytic cracking;hydrogen desulfurization;GARDES technology;olefin content;economic benefit

TE624.41

B

1671-4962（2017）01-00011-03

2016-09-14

姚永杰，男，工程師，2007年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）化學(xué)工程與工藝專業(yè)，現(xiàn)從事煉油生產(chǎn)計(jì)劃管理工作。