催化裂化汽油固體堿脫硫

1、催化裂化汽油固體堿脫硫催化裂化汽油固體堿脫硫固定床脫臭組固定床脫臭組合工藝的開發(fā)合工藝的開發(fā)夏道宏夏道宏項(xiàng)玉芝項(xiàng)玉芝王玉海王玉海管志軍管志軍王玉鳴王玉鳴嚴(yán)文勛嚴(yán)文勛石油大學(xué)（華東）化學(xué)化工學(xué)院摘要該技術(shù)主要應(yīng)用于煉廠汽油、液態(tài)烴以及液化氣等精制過(guò)程，除去硫化氫、硫醇及其它酸性物質(zhì)。該新型組合工藝主要包括特制固體堿塔、脫臭塔、液液靜態(tài)混合器、氣液分離罐、砂濾塔等。采用該聯(lián)合裝置可以在原有裝置的基礎(chǔ)上增加生產(chǎn)靈活性，提高脫硫醇、脫硫效果，同

2、時(shí)可使裝置操作周期延長(zhǎng)，減少?gòu)U液排放，對(duì)環(huán)保有利并降低生產(chǎn)費(fèi)用，具有明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。輕質(zhì)油品中的硫含量一直是人們普遍關(guān)注的重要問題。眾所周知，硫化物是油品中的有害物質(zhì)，它們的存在不僅會(huì)導(dǎo)致油品質(zhì)量下降，嚴(yán)重影響其使用性能，而且還會(huì)造成加工過(guò)程中催化劑的中毒和失活；元素硫、硫化氫等活性硫化物具有很大的腐蝕性，能嚴(yán)重腐蝕設(shè)備；特別是輕質(zhì)油品作為燃料燃燒時(shí)，硫化物會(huì)以SOx的形式排入大氣，形成酸雨，造成對(duì)自然環(huán)境的嚴(yán)重污染，直接影響

3、人類的健康。隨著我國(guó)對(duì)含硫原油加工量的增加，油品深加工過(guò)程中所生產(chǎn)的催化汽油硫含量也隨之增大，其中硫化氫和硫醇硫含量較高，同時(shí)環(huán)保要求不斷提高，因此，開發(fā)方便、清潔、高效的精制工藝，對(duì)提高油品質(zhì)量十分迫切和必要。堿洗是油品精制工藝中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，目的是除去硫化氫等酸性物質(zhì)。由于堿洗過(guò)程使用苛性堿水溶液，導(dǎo)致大量廢堿液產(chǎn)生。到目前為止，針對(duì)堿洗過(guò)程中產(chǎn)生大量廢堿液，還沒有有效的解決辦法。對(duì)于一個(gè)中大型煉廠，用于堿洗的液堿量每年可能達(dá)到千

4、噸以上，如此大的堿耗不僅增加投資，更重要的是廢堿液的排放給環(huán)境保護(hù)帶來(lái)很大壓力。因此，開發(fā)無(wú)廢堿液排放的固體堿洗工藝是一個(gè)意義重大的課題，但對(duì)煉油工業(yè)來(lái)說(shuō)，也是個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題。目前世界各國(guó)對(duì)工業(yè)過(guò)程中的廢堿液排放問題給予極大關(guān)注，并進(jìn)行了各種研究，研究趨勢(shì)為：在各種工業(yè)過(guò)程中，完全取消堿液的使用；充分提高堿使用效率或進(jìn)行有效堿循環(huán)以降低堿用量；改變堿洗方式，以能夠再生的固體堿代替液體堿。目前固體堿技術(shù)開發(fā)是一項(xiàng)新技術(shù)，石油大學(xué)（華東

5、）已形成具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，并應(yīng)用于油品脫硫化氫、脫硫醇精制過(guò)程中。催化汽油無(wú)堿液脫臭工藝在石油大學(xué)（華東）開發(fā)，并已發(fā)展為第二代脫臭技術(shù)，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各煉廠。將固體堿技術(shù)和無(wú)堿液脫臭技術(shù)進(jìn)行組合，綜合提高油品精制效果，同時(shí)減少?gòu)U液排放，具有明顯的技術(shù)先進(jìn)性。1技術(shù)開發(fā)的目的及技術(shù)的優(yōu)越性針對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝裝置存在問題，本技術(shù)的目的有：以特制固體堿（已有公開專利）塔代替原有汽油預(yù)堿洗裝置，可以大大減少?gòu)U堿液排放量。固體堿能夠提高

6、對(duì)硫化氫和硫醇的脫除效率，且可再生，多次使用。與汽油液體堿洗相比，固體堿洗可以減少?gòu)U堿液排放量三分之二以上，能夠明顯減輕現(xiàn)場(chǎng)操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；將固體堿塔和脫臭塔兩部分聯(lián)合，可以提高脫硫醇、脫硫精制效果。由于這兩部分設(shè)備可以串聯(lián)操作，相當(dāng)于兩步連續(xù)精制，與原來(lái)一步精制相比，對(duì)提高脫硫醇、脫硫精制效果非常有利；固體堿精制效果好于液體堿洗效果，因此固體堿塔的設(shè)置能夠保證后步的脫臭塔有較長(zhǎng)的操作周期和有較好的脫硫精制效果；整套聯(lián)合裝置具有很好

7、的生產(chǎn)靈活性。2催化裂化汽油脫硫化氫、脫硫醇技術(shù)方案采用“固體堿脫硫固定床脫臭”組合精制技術(shù)，可使精制后汽油不含硫化氫、硫醇硫小于10gg、銅片腐蝕試驗(yàn)合格。工藝流程見圖1。工藝減少能耗，且容易操作。該技術(shù)已在國(guó)內(nèi)應(yīng)用，表現(xiàn)出很好的精制效果，不僅可以實(shí)現(xiàn)裝置擴(kuò)容，而且可綜合提高油品精制質(zhì)量，并對(duì)環(huán)保有利，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。5該技術(shù)方案的效果固體堿技術(shù)開發(fā)是中石油總公司“九五”、“十五”重點(diǎn)資助攻關(guān)課題，經(jīng)過(guò)近8a的研究，該技

8、術(shù)已成功應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，完全達(dá)到預(yù)定目標(biāo)，并于2002年通過(guò)中石油總公司驗(yàn)收。目前已在兩家煉油廠應(yīng)用，另有兩家煉油廠固體堿工藝裝置正在建設(shè)中。實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)數(shù)據(jù)表明，固體堿技術(shù)不僅能長(zhǎng)周期脫除油品中1000gg以下的硫化氫，而且具有脫除硫醇和降低總硫含量的功能。與后部脫硫醇裝置結(jié)合，可以使油品硫醇、硫化氫和銅片腐蝕達(dá)到指標(biāo)要求。其突出的優(yōu)點(diǎn)是沒有任何廢堿液排放，是清潔的燃料精制工藝。該工藝流程簡(jiǎn)單，操作方便，脫硫效果好。經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效

9、果明顯。與目前液堿洗精制相比，可減少?gòu)U堿液排放量80%左右。在環(huán)保要求更加嚴(yán)格的今天，該工藝具有其它脫臭工藝無(wú)可比擬的環(huán)保意義。具有良好的操作性能和很好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。石油大學(xué)開發(fā)的無(wú)堿液脫臭工藝是一種在國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛的新型脫臭工藝。與其它脫臭方法相比，其特點(diǎn)是催化劑活性高，壽命長(zhǎng)，無(wú)任何廢堿液排放，不會(huì)造成環(huán)境污染。在此基礎(chǔ)上由石油大學(xué)（華東）開發(fā)的第二代固定床脫臭工藝（MCSP脫臭工藝）不僅適合于催化裂化汽油脫臭，對(duì)重油催化裂化（RF

10、CC）汽油脫臭也同樣適用。該脫臭工藝達(dá)到九十年代國(guó)際水平，2002年通過(guò)中石油總公司驗(yàn)收。在廣泛的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室小試、小規(guī)模工業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)上，該工藝已成功在國(guó)內(nèi)十幾家煉廠進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用，表現(xiàn)出良好的操作性能，它能使含硫醇汽油脫臭合格(硫醇硫小于10μgg博士試驗(yàn)合格)，且催化劑使用壽命延長(zhǎng)。該脫臭工藝也沒有廢堿液排放，對(duì)環(huán)保有利，但其精制成本比第一代無(wú)堿液脫臭法明顯降低。1998年采用該工藝，對(duì)鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司原第一代無(wú)堿液固

11、定床脫臭工藝不能使汽油脫臭合格的情況下進(jìn)行技術(shù)改造，在該煉油廠建立了一套960kta的RFCC汽油脫臭裝置，裝置平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，操作性能良好，脫臭效率明顯提高（博士試驗(yàn)合格率100%、脫臭后汽油硫醇硫含量降至4μgg以下），達(dá)到了技術(shù)改造的要求，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1999年7月在哈爾濱煉油廠建立了一套800kta的催化裂化汽油脫臭工藝，裝置平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，使得脫臭汽油硫醇硫含量降至6μgg以下。1999年8月催化裂化汽油MCSP脫臭

12、工藝在烏魯木齊石油化工總廠煉油廠500kta的汽油脫臭裝置得以應(yīng)用，在第一代無(wú)堿液脫臭工藝不能使汽油脫臭合格的情況下，采用該工藝后，脫臭汽油硫醇硫含量合格，博士試驗(yàn)合格。到目前該技術(shù)已在全國(guó)10余家煉油廠應(yīng)用，取得了很好的效果。6適用范圍和應(yīng)用前景a）固體堿再生效果好，無(wú)廢液排放。與液化氣液體堿洗相比，固體堿洗可以減少?gòu)U堿液排放量三分之二以上，能夠明顯減輕現(xiàn)場(chǎng)操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；b）該新型組合工藝可以提高脫硫醇、脫硫精制效果。由于這兩部

13、分設(shè)備可以串聯(lián)操作，相當(dāng)于兩步連續(xù)精制，與原來(lái)一步精制相比，對(duì)提高脫硫醇、脫硫精制效果非常有利；c）聯(lián)合裝置可以延長(zhǎng)裝置的操作周期；d）組合工藝脫硫醇效果好，保證在脫臭后汽油中硫醇硫在10μgg以下。且具有一定的脫總硫效果。e）能夠增加生產(chǎn)的靈活性。在保證脫硫醇效果的前提下，局部流程裝置可以停工檢修，這樣不必整套裝置停工，給煉廠生產(chǎn)造成被動(dòng)。若在原有裝置上進(jìn)行改造，預(yù)計(jì)投資在300萬(wàn)元人民幣。采用本技術(shù)精制1t催化汽油成本比現(xiàn)有技術(shù)減少