楊光偉， 牛永華， 陳太生

（山東東明石化集團有限公司， 山東 菏澤 274500）

摘要(yao)：近(jin)年來，私家汽車擁有量(liang)日益攀升，汽車行駛排(pai)出(chu)的(de)(de)(de)(de)尾氣數量(liang)不斷增加(jia)，不但與目(mu)前(qian)倡導的(de)(de)(de)(de)低碳(tan)生活方(fang)式相悖，而且(qie)會造成大量(liang)有害氣體對(dui)(dui)大氣和環(huan)境造成污(wu)染(ran)。因此要(yao)求各煉(lian)油化(hua)(hua)工(gong)企業應該(gai)加(jia)強催化(hua)(hua)汽油加(jia)氫工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)廣泛應用和技術(shu)革(ge)新。本(ben)文(wen)研(yan)究采(cai)用了文(wen)獻(xian)研(yan)究法，通(tong)過對(dui)(dui)文(wen)獻(xian)資(zi)料的(de)(de)(de)(de)查閱和研(yan)究，得出(chu)了科學(xue)的(de)(de)(de)(de)結(jie)論，為本(ben)文(wen)的(de)(de)(de)(de)分析和研(yan)究內(nei)容提(ti)(ti)供了堅(jian)實的(de)(de)(de)(de)基礎。通(tong)過對(dui)(dui)我國(guo)煉(lian)油化(hua)(hua)工(gong)企業催化(hua)(hua)汽油生產現(xian)狀的(de)(de)(de)(de)了解(jie)，分析了催化(hua)(hua)汽油加(jia)氫工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)優勢(shi)及其主要(yao)內(nei)容，探討了催化(hua)(hua)汽油加(jia)氫工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)優化(hua)(hua)建議(yi)，希望對(dui)(dui)煉(lian)油化(hua)(hua)工(gong)企業的(de)(de)(de)(de)技術(shu)提(ti)(ti)升提(ti)(ti)供借鑒，從而減少汽車尾氣帶來的(de)(de)(de)(de)環(huan)境污(wu)染(ran)，助力(li)我國(guo)低碳(tan)生態發(fa)展模式的(de)(de)(de)(de)建設和推廣。

關鍵詞：煉油化(hua)工(gong) 催化(hua)汽(qi)油 加氫工(gong)藝 技術(shu)分析

0 引言

       隨著(zhu)經濟的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展，世界各(ge)國開始普遍關注環境(jing)保護(hu)問題(ti)，節(jie)能(neng)減排(pai)已經成為各(ge)國衡量(liang)國家發(fa)(fa)展水平的(de)(de)(de)指標之(zhi)一。近年來，我國汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)人均(jun)占有量(liang)不(bu)斷提高， 汽(qi)車(che)(che)(che)在行(xing)駛(shi)的(de)(de)(de)過程中(zhong)(zhong)會排(pai)放出(chu)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)尾(wei)氣，不(bu)但(dan)對人體有很大(da)的(de)(de)(de)危害(hai)，而(er)且會影響到(dao)生(sheng)(sheng)態環境(jing)。但(dan)是由于日常生(sheng)(sheng)活中(zhong)(zhong)出(chu)行(xing)的(de)(de)(de)需求必須得到(dao)滿足，所以(yi)無法大(da)幅度地限制汽(qi)車(che)(che)(che)出(chu)行(xing)，如(ru)果想要(yao)解決汽(qi)車(che)(che)(che)尾(wei)氣的(de)(de)(de)污染問題(ti)，就只能(neng)從降低汽(qi)車(che)(che)(che)尾(wei)氣污染程度方面(mian)入手， 現(xian)在看(kan)來，催化(hua)汽(qi)油質量(liang)的(de)(de)(de)提升就能(neng)有效(xiao)地緩解這(zhe)一問題(ti)。煉油化(hua)工(gong)(gong)企業(ye)可以(yi)通過控制汽(qi)油中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)化(hua)學成分含量(liang)及(ji)其比例，來實現(xian)汽(qi)油的(de)(de)(de)清潔和(he)凈化(hua)，進而(er)減少汽(qi)車(che)(che)(che)尾(wei)氣中(zhong)(zhong)污染氣體的(de)(de)(de)含量(liang)，降低汽(qi)車(che)(che)(che)尾(wei)氣對人體健康和(he)環境(jing)保護(hu)的(de)(de)(de)傷害(hai)。為了實現(xian)這(zhe)一目標，勢必要(yao)求煉油化(hua)工(gong)(gong)廠進行(xing)技術革新(xin)，提高加氫汽(qi)油產品(pin)質量(liang)和(he)清潔程度，為我國經濟和(he)生(sheng)(sheng)態并(bing)行(xing)發(fa)(fa)展作出(chu)貢獻。

1 我國煉油化工企業催化汽油生產現狀

       進入 21 世紀以來，為了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了很大的努力。在經過多年的不懈努力和技術革新后，我國煉油化工企業在提高催化汽油質量方面已經取得了一定的成績，大幅度提高了汽油產品的質量及其清潔程度，但是由于汽油本身的特性，汽車尾氣的排放仍會對我國的生態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，這種工藝不但適用性較強，而且操作起來十分簡單，可以降低汽油中很多元素的含量，并對汽油進行充 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了廣泛的應用^[1]。

2  催化汽油加氫工藝技術優勢分析

       眾所周知，加氫工藝技術可以生產出清潔汽油，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為成熟的加氫工藝，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態下進行脫砷，砷是一種有毒有害的化學物質，尤其是在溫度升高的狀 態下，容易出現劇烈反應產生較大的危害，但是 DSO 技術就可以在常溫狀態下完成相關操作，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。最后，采用加氫工藝，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

       為(wei)了能夠盡可能地降低汽(qi)車尾氣排放對環境(jing)造成的污染，我國(guo)眾多煉(lian)油化(hua)(hua)工(gong)企業已(yi)經開(kai)始廣泛(fan)應用(yong) 催(cui)化(hua)(hua)汽(qi)油加氫工(gong)藝，作為(wei)一項專業的工(gong)藝和技術(shu)，催(cui)化(hua)(hua)汽(qi)油加氫工(gong)藝技術(shu)的工(gong)藝內容是十分嚴謹和科學的，而且擁有完整的工(gong)藝流程（見圖 1）。

3.1 對汽油原料進行預處理

       在(zai)進行對汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)的(de)催(cui)化(hua)裂(lie)(lie)化(hua)時，首先要利(li)用特定裝 置和系統進行加(jia)工和處理，然后才能進行加(jia)氫工藝的(de) 應(ying)用，通過(guo)加(jia)氫工藝降低(di)汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)中硫、氮(dan)以及(ji)金屬成(cheng)分 的(de)含量(liang)，增加(jia)氫和碳的(de)成(cheng)分比重，從而(er)改變汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)催(cui)化(hua) 裂(lie)(lie)化(hua)過(guo)程的(de)性(xing)能以及(ji)最終效果。值得注意的(de)是，必須以實驗數據(ju)為(wei)導(dao)向，科學合理地測量(liang)計算不同溫度下 汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)脫硫的(de)實際情況，并(bing)分析感應(ying)器溫度高低(di)對加(jia)氫工藝化(hua)學反(fan)應(ying)的(de)影(ying)響(xiang)，進而(er)避(bi)免出現劇烈的(de)加(jia)氫裂(lie)(lie)化(hua)反(fan)應(ying)，導(dao)致安全事故發生(sheng)。

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，并選擇合適的設備進行脫硫，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，具體表現為式（1）~ 式（3）：

RSH+H₂      RH+H₂S           （1）

R—S—R+2H₂       2RH+H2S  （2）

2（RS）+3H₂       2RH+2H₂S  （3）

3.3 加氫脫硫來達到恢復辛烷值的作用

       辛(xin)烷(wan)值是(shi)汽(qi)(qi)(qi)油(you)的一項重要(yao)指標，取決于汽(qi)(qi)(qi)油(you)中各(ge)種碳氫(qing)化合物(wu)的比例組(zu)成，正(zheng)常情況下，汽(qi)(qi)(qi)油(you)辛(xin)烷(wan)值越(yue)(yue)高，其抗震防爆性就(jiu)(jiu)越(yue)(yue)強，質量也(ye)就(jiu)(jiu)越(yue)(yue)好。所以(yi)為(wei)了(le)(le) 恢復(fu)(fu)穩定(ding)辛(xin)烷(wan)值，就(jiu)(jiu)需(xu)要(yao)對汽(qi)(qi)(qi)油(you)進(jin)(jin)行加氫(qing)脫(tuo)硫(liu)處理，通過脫(tuo)硫(liu)來降(jiang)低烯(xi)烴的含量，進(jin)(jin)而(er)生成辛(xin)烷(wan)值。而(er)且(qie)為(wei)了(le)(le)將辛(xin)烷(wan)值恢復(fu)(fu)到目標程度，還需(xu)要(yao)對床(chuang)(chuang)層溫度進(jin)(jin)行調(diao)整(zheng)，因為(wei)就(jiu)(jiu)表 1 數據(ju)來看，床(chuang)(chuang)層溫度越(yue)(yue)高，脫(tuo)硫(liu)率(lv)也(ye)就(jiu)(jiu)越(yue)(yue)高，辛(xin)烷(wan)值的損失也(ye)就(jiu)(jiu)越(yue)(yue)大，所以(yi)為(wei)了(le)(le)減少(shao)辛(xin)烷(wan)值的損失，應(ying)該對床(chuang)(chuang)層溫度進(jin)(jin)行控(kong)制，進(jin)(jin)而(er)控(kong)制加 氫(qing)脫(tuo)硫(liu)工藝的反應(ying)。

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，因為在不同溫度下，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，進而產生不同程度的化學反應，對最終成品汽油的質量產生影響。在催化溫度 高于 260 ℃時，應進行重點觀察和測量，避免辛烷值下降，在催化溫度介于 245 ℃～265 ℃之間時，則要 高度關注加氫裂化反應的狀態，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產安全密切相關，因為氫油比與氫分壓之間的關系呈正相關，而氫分壓會導致 裝置的壓力過大，進而產生安全事故，所以為了降低 氫分壓勢必要降低氫油比，可采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，還能通過采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，有控制地保持爐內溫度穩定在一個合適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，對工作過程中極為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(hua)汽(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)加(jia)(jia)氫(qing)(qing)(qing)(qing)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)作為我國煉(lian)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)化(hua)工(gong)(gong)(gong)企業發展(zhan)過(guo)程(cheng)(cheng)中的(de)(de)(de)(de)一項重要(yao)(yao)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)，有(you)(you)(you)著制造清潔型汽(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)功能(neng)，不但可以滿足(zu)我國現(xian)有(you)(you)(you)低(di)碳生態發展(zhan)理念下對汽(qi)(qi)(qi)車(che)出行和尾氣(qi)(qi)排(pai)放的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求，而且(qie)能(neng)夠(gou)有(you)(you)(you)效改善(shan)環境(jing)(jing)污染(ran)(ran)的(de)(de)(de)(de)問題。催化(hua)汽(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)加(jia)(jia)氫(qing)(qing)(qing)(qing)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)主要(yao)(yao)包括三個(ge)內容，分別是對汽(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)原料進行預處(chu)理、選擇(ze)性加(jia)(jia)氫(qing)(qing)(qing)(qing)以達(da)到脫硫(liu)降烯烴目的(de)(de)(de)(de)以及加(jia)(jia)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脫硫(liu)來(lai)達(da)到恢復辛烷值的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)，如果能(neng)順利地(di)完成以上三方(fang)面內容，就(jiu)可以極(ji)大地(di)減少汽(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)在變(bian)成汽(qi)(qi)(qi)車(che)尾氣(qi)(qi)過(guo)程(cheng)(cheng)中產生的(de)(de)(de)(de)污染(ran)(ran)。而且(qie)還要(yao)(yao)在煉(lian)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)化(hua)工(gong)(gong)(gong)企業使(shi)用催化(hua)汽(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)加(jia)(jia)氫(qing)(qing)(qing)(qing)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)中，對其進行優化(hua)升級(ji)，通過(guo)優化(hua)催化(hua)汽(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)加(jia)(jia)氫(qing)(qing)(qing)(qing)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)技術的(de)(de)(de)(de)催化(hua)溫度、合理控制催化(hua)汽(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)加(jia)(jia)氫(qing)(qing)(qing)(qing)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)技術氫(qing)(qing)(qing)(qing)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)比、及時調(diao)節(jie)催化(hua)汽(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)加(jia)(jia)氫(qing)(qing)(qing)(qing)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)技術的(de)(de)(de)(de)空速以及提高催化(hua)汽(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)加(jia)(jia)氫(qing)(qing)(qing)(qing)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)節(jie)能(neng)程(cheng)(cheng)度等方(fang)式(shi)達(da)到技術革新、節(jie)能(neng)減排(pai)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)，盡(jin)可能(neng)地(di)減少汽(qi)(qi)(qi)車(che)尾氣(qi)(qi)對環境(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)污染(ran)(ran)和破壞。

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