趙曉宇(中國石化股份有限公司天津分公司,天津300270)
RSDS-III技術(shù)在汽油加氫裝置的工業(yè)應(yīng)用
趙曉宇(中國石化股份有限公司天津分公司,天津300270)
中國石化股份有限公司天津分公司煉油部為了滿足天津市周邊2015年1月全部使用國Ⅴ汽油的要求,采用中石化石油化工科學(xué)研究院(RIPP)開發(fā)的RSDS-III技術(shù),將現(xiàn)有的40萬噸/年焦化汽柴油加氫裝置改造為27萬噸/年催化汽油加氫裝置。生產(chǎn)國V汽油(硫含量小于10μg/g),在保證產(chǎn)品硫含量小于10μg/g的前提下,盡可能地減少辛烷值損失,從而顯著改善油品質(zhì)量。
汽油加氫;RSDS-III技術(shù);脫硫;工業(yè)應(yīng)用
隨著中國國民經(jīng)濟的發(fā)展和環(huán)保意識的加強,國家對成品油產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高。為了減少汽車尾氣排放對環(huán)境造成的污染,、車用汽油標準也在逐步升級。
中石化股份天津分公司重點考慮結(jié)合現(xiàn)有工藝特點及生產(chǎn)裝置運行情況,制定汽油質(zhì)量升級方案,改善產(chǎn)品質(zhì)量,提高竟爭實力,盡快實現(xiàn)汽油質(zhì)量升級換代,向北京及周邊地區(qū)提供高質(zhì)量的汽油產(chǎn)品,達到國V標準的要求。
天津石化煉油部所有汽油調(diào)和組分距國Ⅴ汽油標準均有較大的差距,為此煉油部將新建一套90萬t/a的S-zorb汽油吸附脫硫裝置,于2015年5月投產(chǎn),屆時將會有實現(xiàn)汽油產(chǎn)品全部達到國Ⅴ要求。在此之前為了滿足天津市周邊2015年1月全部使用國Ⅴ汽油的要求,采用中石化石油化工科學(xué)研究院(RIPP)開發(fā)的RSDS-III技術(shù),將現(xiàn)有的40萬噸/年焦化汽柴油加氫裝置改造為27萬噸/年催化汽油加氫裝置,生產(chǎn)國V汽油(硫含量小于10μg/g),在實現(xiàn)深度脫硫的同時,減少烯烴的飽和,降低辛烷值損失,達到國V汽油標準。
RSDS-Ⅲ技術(shù)原則流程采用將原料油切割的工藝路線對催化裂化汽油進行選擇性加氫脫硫。裝置主要分為分餾單元、脫硫醇單元以及重餾分選擇性加氫脫硫單元三個部分。催化裂化汽油(FCCN)由穩(wěn)定塔塔底抽出進入分餾塔,切割為輕、重兩個餾分。輕餾分(LCN)進入脫硫醇單元進行堿抽提脫硫醇。重餾分(HCN)進入加氫單元進行選擇性加氫脫硫,然后送至脫硫醇單元與精制后LCN混合,經(jīng)過氧化脫硫醇裝置將剩余的硫醇氧化脫除。當(dāng)以國Ⅴ汽油為目標產(chǎn)品時,由于LCN堿抽提產(chǎn)品和HCN加氫產(chǎn)品的硫醇硫含量均小于10μg/g,脫硫醇單元可以不包含“氧化脫硫醇”部分,工藝流程簡化如圖1所示。
天津27萬噸/年汽油加氫裝置采用RSDS-III技術(shù)全餾分加氫流程,即催化裂化的穩(wěn)定汽油直接進入RSDS-III裝置進行選擇性加氫脫硫處理得到硫含量滿足國五標準的低硫汽油產(chǎn)品。裝置由汽柴油加氫裝置利舊改造而來,未增設(shè)脫二烯保護反應(yīng)器,裝置流程見圖1。
圖1 RSDS-Ⅲ裝置工藝原則流程圖
本裝置為單反應(yīng)器一次通過工藝流程,以催化汽油為原料,經(jīng)過催化加氫反應(yīng)進行脫硫、脫氮、烯烴飽和,用以生產(chǎn)以滿足生產(chǎn)符合國V標準的清潔汽油,循環(huán)氫進入循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)進行脫硫;含硫氣體至焦化裝置;酸性水至酸性水汽提裝置統(tǒng)一處理。
圖2 RSDS-III全餾分加氫工藝流程示意圖
2014年12月對裝置生產(chǎn)國Ⅴ汽油進行了標定,標定期間重汽油加氫單元工藝條件見表1,全餾分原料及產(chǎn)品性質(zhì)見表2和表3。
表1 工藝條件
表2 催化汽油性質(zhì)
表3 RSDS-III產(chǎn)品主要性質(zhì)
問題1:
RSDS-III全餾分加氫技術(shù)在標定期間發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定塔無法將加氫后汽油中的硫化氫完全脫除,具體數(shù)據(jù)見表4,精制汽油堿洗前硫含量分別為7.2、9.8、10.6mg/g,堿洗后的硫含量分別為3.7、2.7、5.3mg/g,說明精制汽油中含有H2S,并由此導(dǎo)致反應(yīng)溫度過高(高約7℃~10℃),造成產(chǎn)品辛烷值損失增大,若將反應(yīng)溫度降低5-7℃,則預(yù)計辛烷值損失不大于0.4。
表4 堿洗前后產(chǎn)品硫含量對比
問題2:
分餾塔操作過程造成了部分C4組分的損失,從而導(dǎo)致精制產(chǎn)品RON損失增大。12月24日高分出采樣分析的辛烷值損失為0.6,產(chǎn)品辛烷值損失為1.3,分餾塔造成的RON損失為0.7,在隨后的操作中降低了分餾塔塔底溫度,高分和產(chǎn)品的辛烷值損失數(shù)據(jù)基本一致,但堿洗前后的S含量差距進一步拉大,H2S脫除不凈。
解決措施:由于分餾塔不能將油中的H2S完全拔出,且有部分C4組分損失,導(dǎo)致產(chǎn)品RON損失增加,RIPP建議恢復(fù)或增加精制汽油堿洗流程。本裝置分餾塔只拔出C1~C3組分,不拔出C4組分(不用完全拔除H2S),分餾塔底的RSDS-III精制汽油再通過堿洗脫除剩余的H2S,保證產(chǎn)品的銅腐、蒸汽壓合格的同時,降低反應(yīng)溫度,進一步降低產(chǎn)品辛烷值損失。
(1)天津分公司RSDS-III全餾分加氫技術(shù)標定結(jié)果表明,以催化汽油為原料(硫含量50~70mg/g,烯烴含量5~10%),即使在脫硫深度過度的條件下,即在全餾分汽油產(chǎn)品硫含量為3~5mg/g時,RON損失0.6~0.8個單位,裝置汽油收率大于99.5%。
(2)由于穩(wěn)定塔不能將油中的H2S完全拔出,且有部分C4組分損失,導(dǎo)致產(chǎn)品RON損失增加,RIPP建議增設(shè)精制汽油堿洗流程。
[1]李大東.加氫處理工藝與工程[M].北京:中國石化出版社,2004.
[2]方向晨.加氫精制.北京:中國石化出版社,2006.
[3]孔旭,盛云普,韓壽軍.催化汽油加氫裝置工藝技術(shù)規(guī)程,2014.
趙曉宇(1985-),性別:男學(xué)歷:大學(xué)本科,畢業(yè)院校:沈陽工業(yè)大學(xué),職稱:工程師,籍貫:河北樂亭,目前從事的工作:石油煉制。