煉油化工企業催化汽油加氫工藝技術分析

楊光偉， 牛永華(huá)， 陳(chén)太生

（山東(dōng)東(dōng)明石化集團(tuán)有限公司， 山東(dōng) 菏澤 274500）

摘要：近年來，私家汽車擁有量日益攀升，汽車行駛排出的尾氣數量不斷增加，不但與目前倡導的低碳生活方式相悖，而且會造成大量有害氣體對大氣和環境造成污染。因此要求各煉油化工企業應該加強催化汽油加氫工藝的廣泛應用和技術革新。本文研究採(cǎi)用瞭(le)文獻研究法，通過對文獻資料的查閱和研究，得出瞭(le)科學的結論，爲本文的分析和研究内容提供瞭(le)堅實的基礎。通過對我國煉油化工企業催化汽油生産現狀的瞭(le)解，分析瞭(le)催化汽油加氫工藝的工藝優勢及其主要内容，探讨瞭(le)催化汽油加氫工藝的優化建議，希望對煉油化工企業的技術提升提供借鑒，從而減少汽車尾氣帶來的環境污染，助力我國低碳生态發展模式的建設和推廣。

關(guān)鍵詞(cí)：煉油化工 催化汽油 加氫工藝 技術分析

0 引言

       随著(zhe)經濟的發展，世界各國開始普遍關注環境保護問題，節能減排已經成爲各國衡量國家發展水平的指标之一。近年來，我國汽車的人均占有量不斷提高， 汽車在行駛的過程中會排放出大量的汽車尾氣，不但對人體有很大的危害，而且會影響到生态環境。但是由於日常生活中出行的需求必須得到滿足，所以無法大幅度地限制汽車出行，如果想要解決汽車尾氣的污染問題，就隻能從降低汽車尾氣污染程度方面入手， 現在看來，催化汽油質量的提升就能有效地緩解這一問題。煉油化工企業可以通過控制汽油中的化學成分含量及其比例，來實現汽油的清潔和淨化，進而減少汽車尾氣中污染氣體的含量，降低汽車尾氣對人體健康和環境保護的傷害。爲瞭實現這一目标，勢必要求煉油化工廠進行技術革新，提高加氫汽油産品質量和清潔程度，爲我國經濟和生态並(bìng)行發展作出貢獻。

1 我國煉油化工企業催化汽油生産現狀

       進入 21 世紀以來，爲瞭減少汽車尾氣中有害氣體的排放，我國的石油煉化企業作出瞭很大的努力。在經過多年的不懈努力和技術革新後，我國煉油化工企業在提高催化汽油質量方面已經取得瞭一定的成績，大幅度提高瞭汽油産品的質量及其清潔程度，但是由於汽油本身的特性，汽車尾氣的排放仍會對我國的生态環境造成較大的污染。這就要求企業應該對原油進行升級，不斷提升我國催化裂化汽油的工藝水平。通過加氫工藝提高我國汽油的清潔程度和品質，這種工藝不但适用性較強，而且操作起來十分簡單，可以降低汽油中很多元素的含量，並對汽油進行充 分的預處理，所以加氫工藝通過自身的優勢，已經在我國煉油化工企業催化汽油工藝中得到瞭廣泛的應用^[1]。

2  催化汽油加氫工藝技術優勢分析

       衆所周知，加氫工藝技術可以生産出清潔汽油，我國目前工藝的使用中最常用的是 DSO 技術，也就是催化汽油加氫工藝技術，這不僅是我國目前應用最爲成熟的加氫工藝，而且這項工藝技術本身具有很大的優勢。首先，本技術可以在常溫狀态下進行脫砷，砷是一種有毒有害的化學物質，尤其是在溫度升高的狀 态下，容易出現劇烈反應産生較大的危害，但是 DSO 技術就可以在常溫狀态下完成相關操作，不會造成砷的危害擴散。其次，DSO 技術可以有效分離輕汽油和重汽油，減少輕汽油中的辛烷值損失。再次，使用本技 術可以延長催化劑的使用周期，進而增加汽油中的烯烴異構化成分。最後，採用加氫工藝，可以脫除重汽油 中的大部分硫化物，降低烯烴飽和度，提升成品汽油的辛烷值^[2]。

3 催化汽油加氫工藝技術的工藝流程

       爲瞭能夠盡可能地降低汽車尾氣排放對環境造成的污染，我國衆多煉油化工企業已經開始廣泛應用 催化汽油加氫工藝，作爲一項專業的工藝和技術，催化汽油加氫工藝技術的工藝内容是十分嚴謹和科學的，而且擁有完整的工藝流程（見圖 1）。

3.1 對汽油原料進行預處理

       在進行對汽油的催化裂化時，首先要利用特定裝 置和系統進行加工和處理，然後才能進行加氫工藝的 應用，通過加氫工藝降低汽油中硫、氮以及金屬成分 的含量，增加氫和碳的成分比重，從而改變汽油催化 裂化過程的性能以及最終效果。值得注意的是，必須以實驗數據爲導向，科學合理地測量計算不同溫度下 汽油脫硫的實際情況，並分析感應器溫度高低對加氫工藝化學反應的影響，進而避免出現劇烈的加氫裂化反應，導緻安全事故發生。

3.2 選擇性加氫以達到脫硫目的

       與直接對催化汽油進行脫硫處理的操作方式相 比，通過加氫工藝的應用達到脫硫的目的，可以有效提高汽油的清潔化程度，保證在烯烴含量不斷減少的過程中，辛烷值不會受到影響，而且具有較高的脫硫效率。在選擇性加氫的過程中，必須保證操作條件正 常，並選擇合适的設備進行脫硫，進而保障成品汽油的品質和質量。而且在對重汽油進行脫硫工作時，也 可以有效控制烯烴組成^[3]。這個工藝過程主要反應是汽油中的硫醇、二硫化合物等化學物質，在加氫得的 條件下發生氫解反應，具體表現爲式（1）~ 式（3）：

RSH+H₂      RH+H₂S           （1）

R—S—R+2H₂       2RH+H2S  （2）

2（RS）+3H₂       2RH+2H₂S  （3）

3.3 加氫脫硫來達到恢複辛烷值的作用

       辛烷值是汽油的一項重要指标，取決於汽油中各種碳氫化合物的比例組成，正常情況下，汽油辛烷值越高，其抗震防爆性就越強，質量也就越好。所以爲瞭 恢複穩定辛烷值，就需要對汽油進行加氫脫硫處理，通過脫硫來降低烯烴的含量，進而生成辛烷值。而且爲瞭将辛烷值恢複到目标程度，還需要對床層溫度進行調整，因爲就表 1 數據來看，床層溫度越高，脫硫率也就越高，辛烷值的損失也就越大，所以爲瞭減少辛烷值的損失，應該對床層溫度進行控制，進而控制加 氫脫硫工藝的反應。

4 催化汽油加氫工藝技術的優化建議

4.1 優化催化汽油加氫工藝技術的催化溫度

       應用加氫工藝時，應該時刻注意其催化溫度，因爲在不同溫度下，汽油的脫硫效果、氫氣消耗程度等多方面因素都會發生變化，進而産生不同程度的化學反應，對最終成品汽油的質量産生影響。在催化溫度 高於 260 ℃時，應進行重點觀察和測量，避免辛烷值下降，在催化溫度介於 245 ℃～265 ℃之間時，則要 高度關注加氫裂化反應的狀态，避免出現安全事故^[4]。

4.2 合理控制催化汽油加氫工藝技術氫油比

       加氫工藝的氫油比與生産安全密切相關，因爲氫油比與氫分壓之間的關系呈正相關，而氫分壓會導緻 裝置的壓力過大，進而産生安全事故，所以爲瞭降低 氫分壓勢必要降低氫油比，可採用的方法主要有加大 氫的濃度比例或者循環量等^[5]。

4.3 通過技術優化盡可能減少能耗

       催化汽油的加氫技術在應用的過程中需要消耗大量的能量，但是從表 2 來看，在工作過程中實際消 耗的能量與設計的能量消耗有所出入，這就說明這項 工藝在應用過程中是可以實現有效降低能耗的。那本技術應用在達到降低污染保護環境效益的同時，還能通過採取的優化措施降低能耗實現節能。首先，可以通過提高加熱爐和重沸爐的工作效率，有控制地保持爐内溫度穩定在一個合适的數值來節約燃氣的消耗， 降低資源使用的負荷。另外，還可以通過變頻調速等 新技術和方法，對工作過程中極爲耗能的機械設備進行調試，減少泵體的負荷，以達到節能的目的^[6]。

5 結語

        綜上所述，催化汽油加氫工藝作爲我國煉油化工企業發展過程中的一項重要工藝，有著制造清潔型汽油的功能，不但可以滿足我國現有低碳生态發展理念下對汽車出行和尾氣排放的要求，而且能夠有效改善環境污染的問題。催化汽油加氫工藝主要包括三個内容，分别是對汽油原料進行預處理、選擇性加氫以達到脫硫降烯烴目的以及加氫脫硫來達到恢複辛烷值的目的，如果能順利地完成以上三方面内容，就可以極大地減少汽油在變成汽車尾氣過程中産生的污染。而且還要在煉油化工企業使用催化汽油加氫工藝的過程中，對其進行優化升級，通過優化催化汽油加氫工藝技術的催化溫度、合理控制催化汽油加氫工藝技術氫油比、及時調節催化汽油加氫工藝技術的空速以及提高催化汽油加氫工藝的節能程度等方式達到技術革新、節能減排的目的，盡可能地減少汽車尾氣對環境的污染和破壞。

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