催化汽油脱硫技术在炼油厂的应用和思考

2022-09-11

近年来, 全球的环境污染问题十分严重, 特别是大气污染, 已经对人们的正常生活产生了不可忽视的影响。而汽油的燃烧作为大气污染物的主要来源, 首当其冲地成为了人们在大气环境治理过程中的重点对象。如今, 为了降低汽油燃烧产生的污染影响以及提高汽油的燃烧效率, 对汽油采取了催化裂化以及脱硫处理措施, 在较大程度上实现了汽油燃烧的环保性。目前, 催化汽油的脱硫技术需要满足的要求包括了深度脱硫、减少辛烷值的损失等等。根据催化汽油脱硫过程的基本要求, 目前我国在炼油厂的实际生产应用过程中, 采用了多种脱硫技术, 并且还有一些脱硫新技术正处于研发过程中。

一、催化汽油的两类脱硫技术工艺

随着炼油工艺流程的不断改进发展, 目前在炼油厂中具有较好的发展应用前景的脱硫技术主要有两类, 一类是选择性加氢脱硫技术, 另一种是S Zorb吸附脱硫技术。这两类脱硫技术各自具有其应用特点, 在目前的发展阶段, 选择性加氢脱硫技术得到了较为成熟的应用, 而S Zorb吸附脱硫技术的发展时间较短, 在应用上还处于飞速发展的阶段。

1. 选择性加氢脱硫技术

选择性加氢脱硫技术是近几年来我国炼油工业的发展成果, 和传统加氢脱硫技术相比, 在脱硫率上得到了显著的提升, 并且减小了辛烷值的损失, 让汽油的质量能够达到更高的水平。目前, 选择性加氢脱硫技术有着较为成熟的应用基础, 该类型的脱硫技术又分为了许多类别, 适用于不同环境、不同需求下的汽油生产。这种类型的脱硫技术原理为, 让汽油的组分以及氢气与与催化剂接触后发生反应, 汽油中的含硫物质能够经过反应转化成为硫化氢, 与汽油液体分离, 从而达到脱硫的目的。这类脱硫技术之所以能够保持汽油的辛烷值在脱硫之后不会出现大幅度的下降, 是因为汽油中的烯烃成分在碱性条件下不容易与其他物质发生反应, 从而异辛烷的丢失较少。

2. S Zorb吸附脱硫技术

这种脱硫技术相对来说, 和选择性加氢脱硫技术在原理上有着很大的不同, 进行脱硫的主要依据为吸附原理。因此, S Zorb吸附脱硫技术在应用过程中必须要使用到吸附剂, 一般吸附剂的成分为氧化铝、氧化锌以及低价镍等等。在汽油与吸附剂接触时, 含硫化合物会被吸附出来, 硫元素会留在吸附剂上。经实验研究发现, 只要在外界环境适宜的条件下, 可以将汽油中所含的硫降低到10μg/g以下, 与此同时, 汽油的辛烷值也能够保持在较高的水平, 不会出现明显的下降。这种脱硫方法在理论上具有比选择性加氢脱硫方法更加明显的优势, 可以对提高脱硫率, 并且不发生多余的化学反应, 对于保持汽油的辛烷值具有很好的效果。但这种方法目前的应用基础还并不是非常成熟, 需要进行进一步的研究。

二、炼油厂中几类催化汽油脱硫技术的应用特点比较与发展思考

在当今的炼油厂中, 上文所介绍的两类催化汽油的脱硫技术都得到了不同程度的应用, 特别是选择性加氢脱硫技术, 更是分为了许多种类。为了比较不同类型的脱硫技术的特点, 本文以我国东部某炼油厂的脱硫技术为分析基础, 介绍了OCT-M以及RSDS这两种加氢脱硫技术, 并将其与特点与S Zorb吸附脱硫技术相比较, 分析各自的特点与应用发展前景, 有助于催化汽油脱硫技术的水平得到提升。

1. OCT-M选择性加氢脱硫技术的特点及应用情况

OCT-M选择性加氢脱硫技术是根据汽油中硫与烯烃的分布来实现硫成分的脱除的一种方法, 这种方法的加氢条件较为缓和, 因此在实际的汽油生产过程中得到了非常广泛的应用。这种脱硫技术的氢气消耗量相对来说非常低, 并且操作简单, 对设备的要求并不是非常高, 在大多数的炼油厂中都可以进行, 其不需要太大投资的特点使得许多炼油企业愿意选择这种脱硫技术。经实验研究发现, 采用OCT-M选择性加氢脱硫技术, 可以让原硫含量为700μg/g的汽油在经过处理后硫含量降低到35μg/g左右。并且在经过脱硫处理之后, 汽油的研究性辛烷值大约降低了3.4个单位, 并没有对其质量产生很大的影响。如果汽油中的原硫含量只有400μg/g左右, 那么经过脱硫处理后汽油的研究性辛烷值的降低值甚至可以维持在0.5个单位左右。由于OCT-M选择性加氢脱硫技术的综合性较好, 因此在一些以提高汽油生产质量为核心目标的炼油企业中得到了非常广泛的应用。

2. RSDS选择性加氢脱硫技术的特点及应用情况

RSDS选择性加氢脱硫技术是另一种在工业上较为常见的脱硫方法, 其脱硫的原理和OCT-M相似, 也是通过氢气与含硫化合物的反应生成硫化氢的方式, 来达到脱硫的目的。而RSDS选择性加氢脱硫技术最为突出的特点, 则是对加氢脱硫反应主催化剂的保护作用, 可以让催化剂的有效使用时间得到很好的延长。采用RSDS选择性加氢脱硫技术的脱硫装置, 往往都具有较长的运行周期, 一般并不需要进行非常频繁的装置维护与维修。经研究发现, RSDS选择性脱硫技术的脱硫质量和其反应环境有着非常密切的联系, 在最适宜的外界环境下, RSDS选择性加氢脱硫技术的脱硫率可以达到很高的水平, 并且研究性辛烷值的降低值可以控制在0.5个单位左右, 完全符合当今主流引擎对汽油的质量要求以及当今的尾气排放的环保要求。这种脱硫技术一般在以设备维护、降低成本为发展核心的炼油企业中得到了更加广泛的应用。

3. S Zorb吸附脱硫技术

从上文中可以看出, 与选择性加氢脱硫技术相比, S Zorb吸附脱硫技术在原理上就完全不同, 脱硫采用的是物理吸附的手段, 而并非化学反应。经过实验室分析以及实际的工业应用发现, S Zorb吸附脱硫技术具有很高的脱硫率, 并且辛烷值的损失很小, 对汽油的损耗很低, 可以适用于大多数种类的汽油原料。通过对该脱硫技术的脱硫性能统计发现, 对于硫含量在800μg/g以下的汽油, 经过脱硫处理, 硫含量可以降低到10μg/g的水平, 并且研究性辛烷值的降低值能够维持在1.0个单位左右。在未来的炼油工业发展过程中, 随着对汽油脱硫水平的要求的提高, S Zorb吸附脱硫技术将会得到更为广泛的应用研究与发展。结束语

催化汽油脱硫技术在近几年保持着非常迅猛的发展趋势, 并且在未来的炼油工业中也将继续得到很大程度上的重视。目前有着较好的应用发展前景的脱硫方法包括了选择性加氢脱硫技术以及S Zorb吸附脱硫技术两类, 根据炼油企业生产环境以及生产目标的不同, 可以选择其中的一类作为脱硫技术的发展重点。随着对不同类型脱硫技术研究的不断深入, 我国炼油工业中的脱硫水平将会得到很大程度上的提升, 汽油的生产质量将会得到更好的保证。

摘要：在当今的汽油生产工艺中, 催化汽油的脱硫技术取得了很大程度上的进步, 催化汽油脱硫水平达到了较高的发展程度。本文对当今我国催化汽油生产过程中所使用到的主要脱硫技术进行了分析, 对这几类技术在炼油厂中的应用特点进行了比较, 讨论当今效率最高, 最为经济适用, 对环境的影响最小的一种催化汽油生产工艺, 并对我国催化汽油的脱硫技术发展作出了针对性的展望。

关键词：催化汽油,脱硫技术,炼油厂,应用思考