楊光偉，牛永華，陳太生

（山東東明石化集團有限公司，山東 菏澤 274500）

引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，世界各國開始普遍關注環(huán)境保護問題，節(jié)能減排已經(jīng)成為各國衡量國家發(fā)展水平的指標之一。近年來，我國汽車的人均占有量不斷提高，汽車在行駛的過程中會排放出大量的汽車尾氣，不但對人體有很大的危害，而且會影響到生態(tài)環(huán)境。但是由于日常生活中出行的需求必須得到滿足，所以無法大幅度地限制汽車出行，如果想要解決汽車尾氣的污染問題，就只能從降低汽車尾氣污染程度方面入手，現(xiàn)在看來，催化汽油質(zhì)量的提升就能有效地緩解這一問題。煉油化工企業(yè)可以通過控制汽油中的化學成分含量及其比例，來實現(xiàn)汽油的清潔和凈化，進而減少汽車尾氣中污染氣體的含量，降低汽車尾氣對人體健康和環(huán)境保護的傷害。為了實現(xiàn)這一目標，勢必要求煉油化工廠進行技術革新，提高加氫汽油產(chǎn)品質(zhì)量和清潔程度，為我國經(jīng)濟和生態(tài)并行發(fā)展作出貢獻。

1 我國煉油化工企業(yè)催化汽油生產(chǎn)現(xiàn)狀

進入21 世紀以來，為了減少汽車尾氣中有害氣體的排放，我國的石油煉化企業(yè)作出了很大的努力。在經(jīng)過多年的不懈努力和技術革新后，我國煉油化工企業(yè)在提高催化汽油質(zhì)量方面已經(jīng)取得了一定的成績，大幅度提高了汽油產(chǎn)品的質(zhì)量及其清潔程度，但是由于汽油本身的特性，汽車尾氣的排放仍會對我國的生態(tài)環(huán)境造成較大的污染。這就要求企業(yè)應該對原油進行升級，不斷提升我國催化裂化汽油的工藝水平。通過加氫工藝提高我國汽油的清潔程度和品質(zhì)，這種工藝不但適用性較強，而且操作起來十分簡單，可以降低汽油中很多元素的含量，并對汽油進行充分的預處理，所以加氫工藝通過自身的優(yōu)勢，已經(jīng)在我國煉油化工企業(yè)催化汽油工藝中得到了廣泛的應用[1]。

2 催化汽油加氫工藝技術優(yōu)勢分析

眾所周知，加氫工藝技術可以生產(chǎn)出清潔汽油，我國目前工藝的使用中最常用的是DSO 技術，也就是催化汽油加氫工藝技術，這不僅是我國目前應用最為成熟的加氫工藝，而且這項工藝技術本身具有很大的優(yōu)勢。首先，本技術可以在常溫狀態(tài)下進行脫砷，砷是一種有毒有害的化學物質(zhì)，尤其是在溫度升高的狀態(tài)下，容易出現(xiàn)劇烈反應產(chǎn)生較大的危害，但是DSO技術就可以在常溫狀態(tài)下完成相關操作，不會造成砷的危害擴散。其次，DSO 技術可以有效分離輕汽油和重汽油，減少輕汽油中的辛烷值損失。再次，使用本技術可以延長催化劑的使用周期，進而增加汽油中的烯烴異構(gòu)化成分。最后，采用加氫工藝，可以脫除重汽油中的大部分硫化物，降低烯烴飽和度，提升成品汽油的辛烷值[2]。

3 催化汽油加氫工藝技術的工藝流程

為了能夠盡可能地降低汽車尾氣排放對環(huán)境造成的污染，我國眾多煉油化工企業(yè)已經(jīng)開始廣泛應用催化汽油加氫工藝，作為一項專業(yè)的工藝和技術，催化汽油加氫工藝技術的工藝內(nèi)容是十分嚴謹和科學的，而且擁有完整的工藝流程（見圖1）。

圖1 催化汽油加氫工藝

3.1 對汽油原料進行預處理

在進行對汽油的催化裂化時，首先要利用特定裝置和系統(tǒng)進行加工和處理，然后才能進行加氫工藝的應用，通過加氫工藝降低汽油中硫、氮以及金屬成分的含量，增加氫和碳的成分比重，從而改變汽油催化裂化過程的性能以及最終效果。值得注意的是，必須以實驗數(shù)據(jù)為導向，科學合理地測量計算不同溫度下汽油脫硫的實際情況，并分析感應器溫度高低對加氫工藝化學反應的影響，進而避免出現(xiàn)劇烈的加氫裂化反應，導致安全事故發(fā)生。

3.2 選擇性加氫以達到脫硫目的

與直接對催化汽油進行脫硫處理的操作方式相比，通過加氫工藝的應用達到脫硫的目的，可以有效提高汽油的清潔化程度，保證在烯烴含量不斷減少的過程中，辛烷值不會受到影響，而且具有較高的脫硫效率。在選擇性加氫的過程中，必須保證操作條件正常，并選擇合適的設備進行脫硫，進而保障成品汽油的品質(zhì)和質(zhì)量。而且在對重汽油進行脫硫工作時，也可以有效控制烯烴組成[3]。這個工藝過程主要反應是汽油中的硫醇、二硫化合物等化學物質(zhì)，在加氫得的條件下發(fā)生氫解反應，具體表現(xiàn)為式（1）～式（3）：

3.3 加氫脫硫來達到恢復辛烷值的作用

辛烷值是汽油的一項重要指標，取決于汽油中各種碳氫化合物的比例組成，正常情況下，汽油辛烷值越高，其抗震防爆性就越強，質(zhì)量也就越好。所以為了恢復穩(wěn)定辛烷值，就需要對汽油進行加氫脫硫處理，通過脫硫來降低烯烴的含量，進而生成辛烷值。而且為了將辛烷值恢復到目標程度，還需要對床層溫度進行調(diào)整，因為就表1 數(shù)據(jù)來看，床層溫度越高，脫硫率也就越高，辛烷值的損失也就越大，所以為了減少辛烷值的損失，應該對床層溫度進行控制，進而控制加氫脫硫工藝的反應。

表1 不同床層溫度與辛烷值損失的關系

4 催化汽油加氫工藝技術的優(yōu)化建議

4.1 優(yōu)化催化汽油加氫工藝技術的催化溫度

應用加氫工藝時，應該時刻注意其催化溫度，因為在不同溫度下，汽油的脫硫效果、氫氣消耗程度等多方面因素都會發(fā)生變化，進而產(chǎn)生不同程度的化學反應，對最終成品汽油的質(zhì)量產(chǎn)生影響。在催化溫度高于260 ℃時，應進行重點觀察和測量，避免辛烷值下降，在催化溫度介于245 ℃～265 ℃之間時，則要高度關注加氫裂化反應的狀態(tài)，避免出現(xiàn)安全事故[4]。

4.2 合理控制催化汽油加氫工藝技術氫油比

加氫工藝的氫油比與生產(chǎn)安全密切相關，因為氫油比與氫分壓之間的關系呈正相關，而氫分壓會導致裝置的壓力過大，進而產(chǎn)生安全事故，所以為了降低氫分壓勢必要降低氫油比，可采用的方法主要有加大氫的濃度比例或者循環(huán)量等[5]。

4.3 通過技術優(yōu)化盡可能減少能耗

催化汽油的加氫技術在應用的過程中需要消耗大量的能量，但是從表2 來看，在工作過程中實際消耗的能量與設計的能量消耗有所出入，這就說明這項工藝在應用過程中是可以實現(xiàn)有效降低能耗的。那本技術應用在達到降低污染保護環(huán)境效益的同時，還能通過采取的優(yōu)化措施降低能耗實現(xiàn)節(jié)能。首先，可以通過提高加熱爐和重沸爐的工作效率，有控制地保持爐內(nèi)溫度穩(wěn)定在一個合適的數(shù)值來節(jié)約燃氣的消耗，降低資源使用的負荷。另外，還可以通過變頻調(diào)速等新技術和方法，對工作過程中極為耗能的機械設備進行調(diào)試，減少泵體的負荷，以達到節(jié)能的目的[6]。

表2 裝置能耗

5 結(jié)語

綜上所述，催化汽油加氫工藝作為我國煉油化工企業(yè)發(fā)展過程中的一項重要工藝，有著制造清潔型汽油的功能，不但可以滿足我國現(xiàn)有低碳生態(tài)發(fā)展理念下對汽車出行和尾氣排放的要求，而且能夠有效改善環(huán)境污染的問題。催化汽油加氫工藝主要包括三個內(nèi)容，分別是對汽油原料進行預處理、選擇性加氫以達到脫硫降烯烴目的以及加氫脫硫來達到恢復辛烷值的目的，如果能順利地完成以上三方面內(nèi)容，就可以極大地減少汽油在變成汽車尾氣過程中產(chǎn)生的污染。而且還要在煉油化工企業(yè)使用催化汽油加氫工藝的過程中，對其進行優(yōu)化升級，通過優(yōu)化催化汽油加氫工藝技術的催化溫度、合理控制催化汽油加氫工藝技術氫油比、及時調(diào)節(jié)催化汽油加氫工藝技術的空速以及提高催化汽油加氫工藝的節(jié)能程度等方式達到技術革新、節(jié)能減排的目的，盡可能地減少汽車尾氣對環(huán)境的污染和破壞。