RSDS II技术催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术RSDS II
娄刚
[摘 要]近年来，催化裂化汽油作为车用主要燃料所产生的污染越来越严重。有效提升汽油品质，降低硫含量是改善空气污染的有效手段。因此，高效的汽油脱硫技术现已成为世界面临的重要课题。本文主要介绍了国内外典型的选择性加氢脱硫技术和具有辛烷值恢复功能的非选择性加氢脱硫技术的研究现状，并对发展趋势进行展望。
[关键词]催化裂化汽油；加氢脱硫技术；研究现状；展望
中图分类号：TN325 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）23-0121-01
我国车用汽油以高硫和高烯烃含量的催化裂化（FCC，下同）汽油为主，因此，降低FCC 汽油中的硫含量是解决汽油脱硫问题的关键。目前，FCC汽油加氢脱硫技术是石油加工行业的主要脱硫技术。而早期使用的工艺技术会造成汽油的辛烷值很大程度的损失，这是因为在除去汽油硫化物的同时，使烯烃加氢饱和，而烯烃正是高辛烷值组分。因此，近年来加氢脱硫技术研究的主要方向为开发具有较高脱硫活性、使辛烷值损失较小的工艺技术，主要包括选择性加氢脱硫和具有辛烷值恢复功能的非选择性加氢脱硫技术。
1 FCC汽油选择性加氢脱硫技术
1.1 国外选择性加氢脱硫技术
1.1.1 SCANFining工艺
SCANfining工艺是由Exxon Mobil工程研究中心开发的，该工艺采用传统加氢工艺流程，把全馏分的FCC汽油按照硫和烯烃的含量高低划分为轻、中间和重三个馏分，该工艺主要是通过预处理反应器和重汽油加氢脱硫（HDS）反应器串联来实现的，预处理反应器主要作用是脱除二烯烃，在重油HDS反应器中进行脱硫反应，并抑制烯烃的加氢饱和。最终产物进入分馏单元分馏，循环氢进入预处理反应器和重油HDS反应器进行脱硫。
1.1.2 Prime-G+工艺
Prime-G+技术是由Axens采用固定床双催化剂的加氢脱硫技术，该技术由选择性加氢（SHU）和重油HDS两部分组成。运用常见的Ni-Mo和Co-Mo系列催化剂，主要工艺流程为：全馏分的FCC汽油首先进入选择性加氢反应器，在Ni-Mo催化剂作用下，进行轻硫化物、硫醇转化为重的硫化物，双烯烃加氢转化为单烯烃、烯烃双键异构化等反应。然后反应产物进入分馏塔再被切割成LCN和HCN。LCN中基本不含硫醇，且总硫和二烯烃含量低；HCN则进入HDS反应器，在Co-Mo催化剂作用下进行深度脱硫。
1.2 国内选择性加氢脱硫技术
1.2.1 RSDS工艺
由于我国FCC装置原料油中掺渣量的比例较高，因此FCC汽油中硫含量以及烯烃的含量更高。面临这一困难，石化院（RIPP）和抚顺石油化工研究院不断的进行研发，最后开发出适用于我国FCC汽油的选择性加氢脱硫技术——RSDS工艺技术[1]。
该技术具有如下特点：（1）产物的烯烃饱和率受馏分和烯烃分布特点的影响，总体来讲，烯烃饱和率较低；（2）馏分的选择以及硫分布特点影响脱硫率，使最高脱硫率受到一定限制；（3）适用于要求10%的烯烃饱和率，80%的脱硫率的工况，辛烷值损失小于1。
1.2.2 OCT-MD技术
OCT-MD 技术由抚顺石化院和石家庄炼化分公司共同开发。采用拥有自主知识产权的FCC汽油全馏分无碱脱臭—分馏—重馏分选择性加氢脱硫—轻重馏分混合的工艺技术。 OCT-MD 技术[2]根据FCC汽油LCN（含硫低、含烯烃高）和 HCN（含硫高、含烯烃低）的特点，将FCC汽油切割为轻、重两个馏分，达到了脱硫和减少RON 损失的双重效果。
2 FCC汽油非选择性加氢脱硫技术
辛烷值恢复的非选择性加氢技术采用具有加氢裂化和异构化等功能的催化剂，首先采用加氢精制催化剂对FCC汽油进行深度加氢脱硫及烯烃饱和，然后通过异构化催化剂的作用，使低辛烷值的直链烷烃异构化，提高辛烷值。
2.1 国外辛烷值可恢复的非选择性加氢技术
2.2.1 UOP-INTEVEP公司的ISAL工艺
ISAL技术最主要的核心是多功能催化剂的组合，通过UOP公司和Intevep公司研究表明：将CoMo-P/Al2O3与Ga-Gr/HZSM-5组合使用，前者主要作用是加氢脱硫，后者负责恢复辛烷值。该技术只采用一个固定床反应器，但反应器拥有两个催化剂床层，第一床层进行加氢脱硫反应，在催化剂的作用下，原料中的含硫化合物在该床层加氢转化为H2S和烃，同时烯烃几乎全部被加氢饱和；第二床层主要是辛烷值恢复，在催化剂的作用下，汽油中的饱和烯烃发生裂化及异构化等反应，恢复一部分辛烷值。
2.2.2 Exxon Mobil公司的Oct-Gain工艺
Oct-Gain技术是埃克森美孚公司研发的一种催化汽油全馏分选择性加氢脱硫工艺，其特点采用加氢脱硫—裂化—异构化等工艺进行组合，将汽油辛烷值得到恢复。其采用两段加氢工艺流程，使两个反应在不同的反应器中进行。第一反应器使催化汽油进行加氢饱和，将含硫化合物脱除。第二反应器进行辛烷值的恢复，此反应器中的催化剂为一种改性的选择性催化剂，可以对第一段产物进行辛烷值恢复，使辛烷值较低的中间产物反应生成高辛烷值产物。
2.2 国内辛烷值可恢复的非选择性加氢技术
2.2.1 石油化工科学研究院RIDOS工艺
石科院开发了一种FCC汽油加氢脱硫异构降烯烃技术（RIDOS）[3]。RIDOS工艺具有深度脱硫和降烯烃的特点，是生产低硫、低烯烃汽油的有效方法。其技术主要包括：（1）根据产品质量目标将催化汽油切割为轻馏分和重馏分；（2）轻馏分进行碱抽提脱硫醇处理；（3）重馏分进行加氢脱硫降烯烃处理；（4）处理后的轻、重馏分调和为全馏分汽油产品。
2.2.2 OTA工艺
抚顺石油化工研究院针对我国FCC汽油烯烃含量高的特点，开发了将汽油中的烯烃转化为芳烃烷基化物，以降低汽油烯烃含量但又不降低辛烷值的新技术（OTA）[4]。所使用催化剂称为SHT-FDO专用催化剂，对全馏分汽油进行脱硫降烯烃处理。其中SHT的作用在于使双烯烃饱和，同时脱除硫化物和氮化物；FDO则具有优异的烯烃芳构化性能，从而达到既能够降低FCC汽油中的烯烃含量，又能减少辛烷值损失的双重目的。
3 展望
我国汽油质量升级换代的使命迫在眉睫，目前，我国FCC汽油的特点是硫含量较高，加氢脱硫技术较落后，新型加氢技术的研发主要从两个角度入手，一是工艺的优化以及特色的工艺组合，二是开发新型催化剂。新的加氫脱硫技术应包括的特点：（1）脱硫降烯烃的程度要加深，并保证脱硫的同时降烯烃损失较小；（2）开发新型催化剂，能够加强烯烃的高度异构化、适度芳构化的反应，得到芳烃和异构烃较多的产物从而满足辛烷值损失小的要求；（3）催化剂活性高，抗积炭能力强，具有较高的选择性，减少烷烃裂解反应过程小分子气体产物的生成，提高产物的液收。
参考文献
[1] 朱渝，王一冠，陈巨星，等.催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术（RSDS）工业应用试验[J].石油炼制与化工，2005，36（12）：6～10.
[2] 王淑贵，赵乐平，庞宏.催化汽油选择性加氢脱硫技术OCT-MD的工业应用[J].当代化工，2010，39（2）：147-149.
[3] 李大东，石亚华，杨清雨.生产低硫低烯烃汽油的RIDOS技术[J].中国工程学，2004，6（4）：1～8.
[4] 胡永康，赵乐平，李扬，等.全馏分催化裂化汽油芳构化烷基化降烯烃技术的开发[J].炼油技术与工程，2004，34（1）：1～4.
