石油论文催化裂化对炼油厂效益影响

分类：化学论文发表 时间：2017-05-20 16:18 关注：(1)

　　催化汽油的烯烃含量单独分别在重油催化裂化装置或汽油加氢脱硫装置处降低时的经济效益都较差。只有重油催化裂化装置和汽油加氢脱硫装置同时适当降低催化汽油的烯烃含量，才能保证炼油厂经济效益最大化。《中国石油石化》China Petrochem(半月刊)曾用刊名：中国石油，1998年创刊，始终秉承“品质至高，读者至尊，服务至上”的宗旨，以推动我国石油石化行业持续稳定发展为已任，以“大石油、大创意、大视角、大办度”为目标，深刻解析我国石油石化行业疑点、难点、重点、热点问题，权威发布石油石化大政方针，广泛传播石油石化业界动态，深入报道国内外业界重大事件，生动展现石油石化企业风采。

　　摘要：文中介绍了某炼油厂优化催化汽油烯烃降幅分布的工业实践。通过操作调整、分析数据对比，得出烯烃含量降低至满足国Ⅴ排放标准汽油的要求时，如果单独在重油催化裂化装置或汽油加氢脱硫装置降低烯烃含量时，经济效益较差，而分别适当降低时的经济效益最优的结论。

　　关键词：催化裂化;加氢脱硫;GARDES技术;烯烃含量;经济效益

　　随着环保意识的日益提高，我国对清洁汽油提出了越来越高的要求。自2016年起，东部11个省市开始执行国Ⅴ清洁汽油标准;自2017年起，全国全面供应国Ⅴ车用汽油。由于我国炼油化工企业汽油池中的催化汽油普遍占80%左右，因此汽油质量持续升级的关键在于催化汽油的清洁化，主要是降低硫含量和控制烯烃含量。加氢工艺作为一种环境友好型技术，已成为国内外炼油企业提升油品质量的主要手段[1~3]。某石化公司于2013年应用GARDES工艺技术建设了1300kt/a汽油加氢脱硫装置，主要按照生产国Ⅳ汽油工况设计，兼顾生产国Ⅴ汽油工况。自2015年11月起，根据市场需求间断生产国Ⅴ调合汽油。该文介绍了某石化公司炼油厂在生产国Ⅴ汽油期间优化催化汽油烯烃降幅分布，提高全厂经济效益的应用情况。

　　1装置概况

　　由于成品柴油销售市场萎缩、成品柴油价格与汽油的相差近400元/t，降低柴汽比是炼化企业近期面临的重要工作。某石化公司炼油厂重油催化裂化装置通过提高剂油比、反应温度和催化剂活性;降低回炼比等操作手段，使柴油收率降低了4.0%;催化汽油收率提高了3.5%，烯烃含量控制在39%左右，研究法辛烷值在91.5左右。某石化公司炼油厂汽油加氢脱硫装置根据GARDES[4~7]工艺技术特点，主要从降低催化汽油的硫含量和控制其烯烃含量2方面入手，生产国Ⅴ调合汽油。通过提高分馏塔回流比，降低轻汽油产品干点，使轻汽油产品硫含量≯15mg/kg;适当分别提高加氢脱硫反应器R-201和辛烷值恢复反应器R-202的床层温度，控制脱硫后重汽油硫含量≯10mg/kg，确保混合汽油产品硫含量≯11mg/kg，满足国Ⅴ调合汽油的硫含量要求。此时，烯烃含量降幅约为4.0%，研究法辛烷值损失约为0.9，液体收率约为99.10%。此时，汽油池的调合国Ⅴ汽油性质见表1。由表1可见，为进一步提高炼油厂经济效益，使国Ⅴ汽油的各项调合值都能符合内控指标，需进一步适当降低催化汽油烯烃含量，提高汽油池中催化汽油的调合比例[8~10]。汽油加氢脱硫装置在满足生产国Ⅴ汽油的脱硫效果后，降低烯烃含量的操作方法见表2。由表2可见，调整分馏塔切割比例，提高了分馏后重汽油比例;分别提高了加氢脱硫反应器R-201和辛烷值，恢复反应器R-202的床层温度，提高分馏后重汽油的烯烃饱和度，同时发挥反应器R-202中GDS-40的催化剂辛烷值恢复性能，减少脱硫后重汽油的辛烷值损失，使催化汽油烯烃含量由39%左右降低至29%左右，满足国Ⅴ调合汽油的烯烃含量要求，使各项指标能符合内控指标。

　　2优化调整

　　随着清洁汽油产品质量持续升级，成品汽油的烯烃含量由国Ⅳ清洁汽油的≯28%，降低至国Ⅴ清洁汽油的≯24%，而即将出台的国Ⅵ清洁汽油标准中的烯烃含量会更低，要求的烯烃降幅越来越大。仅依靠汽油加氢脱硫装置完成烯烃含量的大幅度降低，辛烷值损失会很大。为提高炼油厂整体经济效益，某炼油厂提出了催化汽油烯烃含量在哪套装置上降低，才能使得效益最大化的课题。目前，催化汽油的烯烃含量约为39.0%左右，生产国Ⅴ调合汽油时，根据汽油池调合要求，需降低至29.0%左右，则烯烃含量总降幅约为10.0%。除了汽油加氢脱硫装置对催化汽油进行加氢脱硫时必须的4.0%左右的烯烃降幅，还需优化再分配6.0%的烯烃含量降幅在哪套装置更经济.

　　2.1方案1

　　混合汽油产品的研究法辛烷值损失有所上升，液体收率有所下降，气体收率有所上升，这在经济上可能是不合适的，见表3。由表3可见，在生产国Ⅴ调合汽油时，汽油加氢脱硫装置在满足脱硫效果的前提下，继续再将催化汽油的烯烃含量降低6%时，脱硫效果还会进一步增加，但研究法辛烷值损失上升了0.5，液体收率下降了0.4%，气体收率相应上升了0.4%。以烯烃降幅4.0%为基准，烯烃降幅达到10.0%时，炼油厂经济效益下降15.2万元/d。

　　2.2方案2

　　催化汽油烯烃含量降低6%的影响见表4。由表4可见，在生产国Ⅴ调合汽油时，汽油加氢脱硫装置仅需满足脱硫效果时，重油催化裂化装置单独将催化汽油的烯烃含量降低6%，炼油厂经济效益下降30.5万元/d。

　　2.3方案3

　　重油催化裂化装置的催化汽油烯烃含量降低3%的影响见表5。汽油加氢脱硫装置的催化汽油烯烃含量再降低3%的影响见表6。由表5和表6可知，在生产国Ⅴ调合汽油时，重油催化裂化装置将催化汽油烯烃含量降低3%左右，且汽油加氢脱硫装置在满足脱硫效果的前提下继续将烯烃含量降低3%左右时，炼油厂经济效益下降10.32万元/d。

　　2.4效益对比

　　3种方案的经济效益对比见表7由表7可见，生产国Ⅴ调合汽油期间，汽油加氢脱硫装置在满足生产国Ⅴ汽油的脱硫效果后，如果剩余的烯烃含量单独在重油催化裂化装置处降低时的经济效益是最差的;剩余的烯烃含量单独继续在汽油加氢脱硫装置处降低时的经济效益是次差的;在两套装置处分别适当降低烯烃含量时的经济效益是最优的[11~15]。

　　3结论

　　在生产国Ⅴ调合汽油时，催化汽油的硫含量在经过汽油加氢脱硫装置后能够很容易满足要求。为使国Ⅴ汽油的各项调合值均能符合内控指标，提高催化汽油调合比例，提高全厂经济效益时，催化汽油的烯烃含量还需进一步降低。随着清洁汽油产品质量持续升级，要求成品汽油的烯烃含量越来越低，使得催化汽油的烯烃降幅也越来越大。如果仅依靠汽油加氢脱硫装置完成大幅度降低烯烃含量，辛烷值损失会很大，调合难度大，经济效益差。