FCC汽油加氫改質(zhì)催化劑及改質(zhì)工藝

賈鈞升(中國石油天然氣股份有限公司遼陽石化分公司， 遼寧 遼陽 111000)

FCC汽油加氫改質(zhì)催化劑及改質(zhì)工藝

賈鈞升(中國石油天然氣股份有限公司遼陽石化分公司， 遼寧 遼陽 111000)

FCC汽油存在高硫含量、高烯烴含量的問題，在很大程度上限制了汽油質(zhì)量的提高，降低FCC汽油中的硫含量、烯烴含量，已經(jīng)成為了車用汽油質(zhì)量提高、改進(jìn)的關(guān)鍵所在。合適的加氫改質(zhì)催化劑及改質(zhì)工藝是實(shí)現(xiàn)FCC汽油加氫改質(zhì)的關(guān)鍵所在?；谶@樣的原因，必須利用加氫改質(zhì)催化劑及改質(zhì)工藝實(shí)現(xiàn)對FCC汽油的改質(zhì)。本篇論文中，筆者主要對FCC汽油的加氫改質(zhì)催化劑及改質(zhì)工藝進(jìn)行了探討及分析，以供參考。

FCC汽油；加氫改質(zhì)；催化劑；改質(zhì)工藝

在催化劑(如硅酸鋁)作用下，原油于壓強(qiáng)100～200KPa、溫度460～520℃的條件下進(jìn)行裂解反應(yīng)，從而得出催化裂化汽油(Fluid Catalytic Cracking)，即FCC汽油，其是我國車用汽油現(xiàn)階段的主要調(diào)和組分[1]。但是，F(xiàn)CC汽油目前在一定程度上存在高硫含量、高烯烴含量的問題，從而大大制約了汽油質(zhì)量提高的發(fā)展步伐。分析并研究FCC汽油中的硫含量、烯烴含量及其分布規(guī)律，再系統(tǒng)地、仔細(xì)地考察、探討2種改質(zhì)工藝，最終得出“選擇性加氫脫硫-辛烷值恢復(fù)”2段加氫改質(zhì)組合工藝及其配套催化劑。

1 選擇性加氫脫硫-辛烷值恢復(fù)催化劑的制備

首先，選擇性加氫脫硫催化劑的制備：AL3O3-TiO2氧化物粉末適量，之后加入水、硝酸以及田菁粉適量，捏合并擠條成型，將其置于120℃環(huán)境中進(jìn)行干燥處理，之后將其置于500℃環(huán)境中進(jìn)行焙燒處理，從而制成載體；制作助劑溶液，包括有機(jī)酸、磷酸鹽、鉀鹽，使用溶液對載體進(jìn)行等體積浸漬，之后在使用上述方法對其進(jìn)行干燥處理、焙燒處理，從而制成改性載體[2]；活性組分鉬鹽、鈷鹽使用上述同樣的等體積浸漬方法進(jìn)行處理，進(jìn)行干燥處理、焙燒處理后即可得到催化劑。

其次，辛烷值恢復(fù)催化劑的制備：適量分子篩粉末經(jīng)水熱-酸洗后，加入水、硝酸、黏結(jié)劑以及田菁粉，捏合并擠條成型，進(jìn)行干燥處理、焙燒處理之后得到載體；將助劑化合物以及活性組分鉬鹽、鈷鹽制成溶液，使用上述同樣的等體積浸漬方法進(jìn)行處理，之后進(jìn)行干燥處理、焙燒處理后即可得到催化劑。

2 選擇性加氫脫硫-辛烷值恢復(fù)加氫改質(zhì)組合工藝的應(yīng)用研究

原料為全餾分催化裂化汽油，其中，飽和烴體積分?jǐn)?shù)為44.2%，烯烴體積分?jǐn)?shù)為40.8%，芳烴體積分?jǐn)?shù)為15.0%，硫含量為365μg/g，RON為91.8；將選擇性加氫脫硫催化劑裝填在第一反應(yīng)器之中，并將其置于240℃、1.5MPa的壓力下進(jìn)行反應(yīng)，質(zhì)量空速為每小時1.5，氫油體積比為300；將辛烷值恢復(fù)催化劑裝填在第二反應(yīng)器之中，并將其置于380℃、1.5MPa的壓力下進(jìn)行反應(yīng)，質(zhì)量空速為每小時3.0，氫油體積比為300。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)1000h后，其中，飽和烴體積分?jǐn)?shù)為54.3%，烯烴體積分?jǐn)?shù)為27.5%，芳烴體積分?jǐn)?shù)為18.4%，硫含量為38μg/ g，脫硫率為89.59%，RON為90.6。這一結(jié)果體現(xiàn)了，經(jīng)過加氫改質(zhì)之后，硫含量從365μg/g下降至38μg/g，該工藝對全餾分催化裂化汽油的脫硫率高達(dá)89.59%，同時，改質(zhì)后RON僅損失1.2個單位，但其烯烴體積分?jǐn)?shù)約比改質(zhì)前降低13.3個單位。結(jié)果說明，該2段加氫改質(zhì)組合工藝能夠?qū)θs分催化裂化汽油產(chǎn)生較為理想的改質(zhì)效果。

在65～75℃狀態(tài)下，對全餾分催化裂化汽油進(jìn)行切割，之后使用該改質(zhì)組合工藝對其進(jìn)行考察，最后對切割輕餾分、改質(zhì)后重餾分進(jìn)行調(diào)和，從而得到調(diào)和品。將選擇性加氫脫硫催化劑裝填在第一反應(yīng)器之中，除了反應(yīng)溫度為230℃這一點(diǎn)不同之外，其他條件與上文第一反應(yīng)器相同；將辛烷值恢復(fù)催化劑裝填在第二反應(yīng)器之中，除了反應(yīng)溫度為380℃這一點(diǎn)不同之外，其他條件也與上文第二反應(yīng)器相同。全餾分催化裂化汽油的飽和烴體積分?jǐn)?shù)為43.9%，烯烴體積分?jǐn)?shù)為39.9%，芳烴體積分?jǐn)?shù)為16.2%，硫含量為372μg/g，RON為91.1；重餾分的飽和烴體積分?jǐn)?shù)為38.8%，烯烴體積分?jǐn)?shù)為36.0%，芳烴體積分?jǐn)?shù)為25.2%，硫含量為560μg/g；輕餾分的飽和烴體積分?jǐn)?shù)為50.4%，烯烴體積分?jǐn)?shù)為48.9%，芳烴體積分?jǐn)?shù)為0.7%，硫含量為21μg/g。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)1000h之后，輕餾分、改質(zhì)后重餾分調(diào)和產(chǎn)品的飽和烴體積分?jǐn)?shù)為53.8%，烯烴體積分?jǐn)?shù)為25.1%，芳烴體積分?jǐn)?shù)為21.1%，硫含量為25.9μg/g，脫硫率為93.04%，RON為91.1。這一結(jié)果體現(xiàn)了，在適宜的溫度下對全餾分催化裂化汽油進(jìn)行切割，再應(yīng)用2段加氫改質(zhì)組合工藝對其進(jìn)行改質(zhì)，最后加入輕餾分調(diào)和，最終，硫含量從372μg/ g下降至25.9μg/g，其脫硫率高達(dá)93.04%，不僅RON沒有損失，烯烴體積分?jǐn)?shù)還降低了17.8個單位。結(jié)果說明，切割-重餾分FCC汽油選擇性加氫脫硫-辛烷值恢復(fù)組合工藝，能夠在保持辛烷值的基礎(chǔ)上，達(dá)到大幅降烯烴、深度脫硫的作用。

3 結(jié)語

隨著社會文明的不斷進(jìn)步、市場經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們的環(huán)保意識得到了很大的提高，在全球環(huán)境污染問題逐漸加劇的影響下，人們對油品質(zhì)量以及汽車尾氣排放的要求也越來越嚴(yán)格。為實(shí)現(xiàn)汽車尾氣中排放的有害物的減少，就必須嚴(yán)格限制汽油中的硫含量、烯烴含量。

[1]崔生航,張君濤,王東鎮(zhèn),孫晨晨,申志兵.FCC汽油臨氫異構(gòu)化/芳構(gòu)化改質(zhì)催化劑研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工,2015,10:16-20+22.

[2]盛學(xué)虎,鄭大洲,劉俊,龍海軍,李廣,柯玉劍,張明瑞.催化裂化汽油加氫改質(zhì)催化劑的改進(jìn)[J].工業(yè)催化,2013,12:50-55.

賈鈞升(1989- )，男，黑龍江人，助理工程師，本科，主要從事工藝操作工作。