炼化企业催化汽油加氢工艺技术分析

炼化企业催化汽油加氢工艺技术分析

于苓, 马世通

盛虹炼化（连云港）有限公司 江苏省连云港市 222065

摘要：催化汽油加氢工艺在工艺上的应用和优化可以充分满足当前阶段我国汽油使用需求，其在改善环境污染方面同样具有重要作用。各个炼油化工企业需要在未来的发展中进一步推进催化汽油质量技术的优化进程，同时综合提高整体工艺的合理性和经济性，以此尽可能推动国内催化汽油研究的进展。鉴于此，本文主要分析炼化企业催化汽油加氢工艺技术。

关键词：炼化企业；催化汽油；加氢工艺

1、引言

随着我国炼油企业加大催化汽油研究力度，催化汽油品质得到了显着提高。然而受到我国汽车数量越来越多以及汽车尾气排放污染越来越严重等因素的制约。我国的炼油企业已经将低硫原油质量的升级作为了企业产品质量升级的首要工作。通过对低硫原油产品质量的改进，不仅有效降低了汽油质量改进的难度，也为我国催化汽油工艺的发展和应用提供了强有力的技术支持。

2、我国炼油化工企业催化汽油生产现状

采用加氢工艺来改善我国汽油清洁程度及质量，该工艺不仅适用性强，且操作非常方便，能够减少汽油中多种元素含量，且汽油预处理充分，因此加氢工艺凭借其优点，被国内炼油化工企业广泛应用于催化汽油加工过程。（举例Hydro-GAP工艺流程如下）

图1 Hydro-GAP工艺流程

使用加氢工艺技术可以改善国产汽油在生产过程中清洁程度及清洁品质。加氢工艺技术和其他汽油生产技术相比较，不仅适用性较强，还可以在加氢工艺技术的全过程中选择加氢工艺技术的操作方式，其操作更加简单便捷，能够有效降低汽油中含有的有毒有害元素的含量，并且能够对汽油进行充分的预处理。

表1 催化汽油改质后性质

3、炼油化工企业催化汽油加氢工艺技术的优势

3.1、降低轻汽油辛烷值损耗

加氢工艺技术可以将轻汽油和重汽油有效地分开，从而使汽油生产时辛烷值的损失持续降低。采用加氢工艺技术还能持续延长催化剂使用周期进而增加汽油辛烷值，同时加氢工艺技术选择还能让重汽油绝大部分硫化物第一时间脱出，本实用新型工艺有效减少烯烃饱和，继而改善成品汽油整体品质，增加汽油辛烷值。

3.2、室温脱砷

加氢工艺技术和其他工艺技术的区别在于加氢工艺技术可以在常温下脱砷，由于砷为有毒有害化学物质且随温度升高而发生强烈反应，继而对汽油生产和生态环境造成不利影响，但选用加氢工艺技术可在室温条件下完成砷有关作业，且不使砷造成危害蔓延，还能保证清洁汽油生产的品质和效果。

4、催化汽油加氢工艺技术的实际应用情况

4.1、原料预处理

在汽油加氢精制过程中，首先要利用特定设备或系统来处理原料，经过预处理的原料才会进入加氢工艺中得到合理利用，它能减少原料含硫量，含氮量及部分金属成分含量，使原料中氢元素所占比例及碳元素所占比例均有不同程度增加，提高催化精制效果是一项重要举措，采用加氢工艺时，必须以实验数据为重要指导，合理实验才能判断不同温度、不同工况下脱硫效果，文中还分析了感应器温度对加氢工艺的影响，实际加氢作业前必须先通过试验来确定加氢工艺参数，原料组成不一样，汽油产量也不一样，那么加氢工艺中的最佳参数也必然会有一些差异，只有保证加氢工艺中的参数达到要求，才能避免严重剧烈反应，从根本上防范风险问题。

4.2、脱硫

原料除加氢脱硫外还可催化裂化脱硫处理，但是通过两种方法的比较分析，加氢脱硫处理能有效提高汽油的清洁度，并且原料成本烯烃减少，它的辛烷值不受影响，它的脱硫操作效率也比较高。采用加氢工艺时，需要确保操作条件符合要求，合理选择生产设备，以确保最终成品油质量符合要求。重质汽油脱硫运行时烯烃含量还能得到有效控制，汽油硫醇及二硫化合物加氢时以氢解反应去除为主。加氢脱硫的反应机理主要有以下几种：

4.3、恢复辛烷值

辛烷值是汽油中重要的指标参数，若汽油中各种碳氢化合物所占比重不一，则汽油辛烷值势必有一定差异，通常当汽油辛烷值渐渐增加时，其抗震防爆效果会得到很大提升，这也验证了汽油品质相对较好，为确保汽油辛烷值稳定，汽油需经过合理加氢脱硫，采用该种方式能够使汽油烯烃含量得到有效降低且辛烷值也有一定提高。为确保辛烷值能够增加，床层温度还要得到合理的调节，根据相关数据分析发现，随着床层温度的逐步升高，原料的脱硫效果会随之增强，汽油辛烷值损失量变化幅度较大，可见通过合理调整床层温度的方法可有效减少辛烷值流失，进而实现加氢脱硫工艺调整。

5、催化汽油加氢工艺技术分析

5.1、催化原料预处理

多数炼油企业催化裂化装置在原料前处理阶段采用的加氢脱硫技术工艺，在实际应用中需要进行加氢操作降低催化裂化原料硫含量、氮含量、金属组分及其他含量提高了催化原料氢组分、碳组分占总含量的比重，达到了改善催化原料裂化性能的目的。

5.2、催化温度控制

对催化温度进行合理控制，不但能够减少相关装置运行能耗，而且能够使产品质量有一定程度提高，当进行催化温度控制作业时，需根据有关实验结果，不应简单地考虑反应温度对产品加工质量的影响，而应以温度变化为基本前提条件，脱硫效果能否显着改变，需深入分析重质汽油结构状况，着重研究氢气消耗和汽油辛烷值变化规律，催化温度高时需着重研究上述参数，避免温度过高造成成品油辛烷值显着降低。

5.3、氢油比控制

对于氢油比控制要先着重考虑氢分压变化，通过分析可知若氢分压较高，会在不利影响催化剂效果的前提下，氢分压过高也易发生多类型的安全事故，氢油比多是指氢和原料体积之比，当氢油比发生变化时，氢分压不可避免地存在波动现象。Hydro-GAP工艺氢油比350:1。

5.4、空速控制

对加氢工艺中反应器来说，操作稳定性及安全性受空速影响较大，且空速和反应温度呈正比例，为了提高汽油生产质量，空速必须合理调整，反应温度要控制在合理的范围之内。

5.5、加氢脱硫后处理

大多数炼油企业在对汽油进行清洁净化处理时使用催化汽油脱硫处理工艺，该工艺技术与传统工业技术相比脱硫效率相对较高。由于催化汽油烯烃成分是辛烷值数据的重要来源，炼油企业在使用催化汽油分离后处理工艺过程中，必须采取积极有效的措施，以免由于烯烃饱和问题导致汽油辛烷值的严重损失。目前炼油企业广泛使用的加氢脱硫技术可以分为选择性加氢与非选择性加氢2种类型。大多数炼油企业都采用选择性加氢脱硫技术进行催化汽油的炼化生产。

6、结束语

作为炼油化工企业，在今后工业发展中还需进一步探究催化汽油质量技术，以促进我国催化汽油技术在多个方面获得合理发展，并保证在进行催化汽油工艺时可以促进其催化的质量以及效果等方面，总体的发展速度可以得到一定的提高。

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