姚水杰

（大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163711）

催化汽油烯烴降幅對(duì)煉油廠經(jīng)濟(jì)效益的影響分析

姚水杰

（大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163711）

文中介紹了某煉油廠優(yōu)化催化汽油烯烴降幅分布的工業(yè)實(shí)踐。通過(guò)操作調(diào)整、分析數(shù)據(jù)對(duì)比，得出烯烴含量降低至滿足國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)汽油的要求時(shí)，如果單獨(dú)在重油催化裂化裝置或汽油加氫脫硫裝置降低烯烴含量時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益較差，而分別適當(dāng)降低時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)的結(jié)論。

催化裂化；加氫脫硫；GARDES技術(shù)；烯烴含量；經(jīng)濟(jì)效益

隨著環(huán)保意識(shí)的日益提高，我國(guó)對(duì)清潔汽油提出了越來(lái)越高的要求。自2016年起，東部11個(gè)省市開(kāi)始執(zhí)行國(guó)Ⅴ清潔汽油標(biāo)準(zhǔn)；自2017年起，全國(guó)全面供應(yīng)國(guó)Ⅴ車(chē)用汽油。由于我國(guó)煉油化工企業(yè)汽油池中的催化汽油普遍占80%左右，因此汽油質(zhì)量持續(xù)升級(jí)的關(guān)鍵在于催化汽油的清潔化，主要是降低硫含量和控制烯烴含量。加氫工藝作為一種環(huán)境友好型技術(shù)，已成為國(guó)內(nèi)外煉油企業(yè)提升油品質(zhì)量的主要手段［1~3］。某石化公司于2013年應(yīng)用GARDES工藝技術(shù)建設(shè)了1 300 kt/a汽油加氫脫硫裝置，主要按照生產(chǎn)國(guó)Ⅳ汽油工況設(shè)計(jì)，兼顧生產(chǎn)國(guó)Ⅴ汽油工況。自2015年11月起，根據(jù)市場(chǎng)需求間斷生產(chǎn)國(guó)Ⅴ調(diào)合汽油。該文介紹了某石化公司煉油廠在生產(chǎn)國(guó)Ⅴ汽油期間優(yōu)化催化汽油烯烴降幅分布，提高全廠經(jīng)濟(jì)效益的應(yīng)用情況。

1 裝置概況

由于成品柴油銷(xiāo)售市場(chǎng)萎縮、成品柴油價(jià)格與汽油的相差近400元/t，降低柴汽比是煉化企業(yè)近期面臨的重要工作。某石化公司煉油廠重油催化裂化裝置通過(guò)提高劑油比、反應(yīng)溫度和催化劑活性；降低回?zé)挶鹊炔僮魇侄?，使柴油收率降低?.0%；催化汽油收率提高了3.5%，烯烴含量控制在39%左右，研究法辛烷值在91.5左右。

某石化公司煉油廠汽油加氫脫硫裝置根據(jù)GARDES［4~7］工藝技術(shù)特點(diǎn)，主要從降低催化汽油的硫含量和控制其烯烴含量2方面入手，生產(chǎn)國(guó)Ⅴ調(diào)合汽油。通過(guò)提高分餾塔回流比，降低輕汽油產(chǎn)品干點(diǎn)，使輕汽油產(chǎn)品硫含量≯15 mg/kg；適當(dāng)分別提高加氫脫硫反應(yīng)器R-201和辛烷值恢復(fù)反應(yīng)器R-202的床層溫度，控制脫硫后重汽油硫含量≯10 mg/kg，確保混合汽油產(chǎn)品硫含量≯11 mg/kg，滿足國(guó)Ⅴ調(diào)合汽油的硫含量要求。此時(shí)，烯烴含量降幅約為4.0%，研究法辛烷值損失約為0.9，液體收率約為99.10%。此時(shí)，汽油池的調(diào)合國(guó)Ⅴ汽油性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 汽油池調(diào)合國(guó)Ⅴ汽油的性質(zhì)

由表1可見(jiàn)，為進(jìn)一步提高煉油廠經(jīng)濟(jì)效益，使國(guó)Ⅴ汽油的各項(xiàng)調(diào)合值都能符合內(nèi)控指標(biāo)，需進(jìn)一步適當(dāng)降低催化汽油烯烴含量，提高汽油池中催化汽油的調(diào)合比例［8～10］。

汽油加氫脫硫裝置在滿足生產(chǎn)國(guó)Ⅴ汽油的脫硫效果后，降低烯烴含量的操作方法見(jiàn)表2。

表2 汽油池調(diào)合國(guó)Ⅴ汽油的性質(zhì)

由表2可見(jiàn)，調(diào)整分餾塔切割比例，提高了分餾后重汽油比例；分別提高了加氫脫硫反應(yīng)器R-201和辛烷值，恢復(fù)反應(yīng)器R-202的床層溫度，提高分餾后重汽油的烯烴飽和度，同時(shí)發(fā)揮反應(yīng)器R-202中GDS-40的催化劑辛烷值恢復(fù)性能，減少脫硫后重汽油的辛烷值損失，使催化汽油烯烴含量由39%左右降低至29%左右，滿足國(guó)Ⅴ調(diào)合汽油的烯烴含量要求，使各項(xiàng)指標(biāo)能符合內(nèi)控指標(biāo)。

2 優(yōu)化調(diào)整

隨著清潔汽油產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)升級(jí)，成品汽油的烯烴含量由國(guó)Ⅳ清潔汽油的≯28%，降低至國(guó)Ⅴ清潔汽油的≯24%，而即將出臺(tái)的國(guó)Ⅵ清潔汽油標(biāo)準(zhǔn)中的烯烴含量會(huì)更低，要求的烯烴降幅越來(lái)越大。僅依靠汽油加氫脫硫裝置完成烯烴含量的大幅度降低，辛烷值損失會(huì)很大。為提高煉油廠整體經(jīng)濟(jì)效益，某煉油廠提出了催化汽油烯烴含量在哪套裝置上降低，才能使得效益最大化的課題。

目前，催化汽油的烯烴含量約為39.0%左右，生產(chǎn)國(guó)Ⅴ調(diào)合汽油時(shí)，根據(jù)汽油池調(diào)合要求，需降低至29.0%左右，則烯烴含量總降幅約為10.0%。除了汽油加氫脫硫裝置對(duì)催化汽油進(jìn)行加氫脫硫時(shí)必須的4.0%左右的烯烴降幅，還需優(yōu)化再分配6.0%的烯烴含量降幅在哪套裝置更經(jīng)濟(jì)。

2.1 方案1

混合汽油產(chǎn)品的研究法辛烷值損失有所上升，液體收率有所下降，氣體收率有所上升，這在經(jīng)濟(jì)上可能是不合適的，見(jiàn)表3。

表3 汽油加氫脫硫裝置烯烴降幅不同時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益

由表3可見(jiàn)，在生產(chǎn)國(guó)Ⅴ調(diào)合汽油時(shí)，汽油加氫脫硫裝置在滿足脫硫效果的前提下，繼續(xù)再將催化汽油的烯烴含量降低6%時(shí)，脫硫效果還會(huì)進(jìn)一步增加，但研究法辛烷值損失上升了0.5，液體收率下降了0.4%，氣體收率相應(yīng)上升了0.4%。以烯烴降幅4.0%為基準(zhǔn)，烯烴降幅達(dá)到10.0%時(shí)，煉油廠經(jīng)濟(jì)效益下降15.2萬(wàn)元/d。

2.2 方案2

催化汽油烯烴含量降低6%的影響見(jiàn)表4。

表4 催化汽油烯烴含量降低6%的影響

由表4可見(jiàn)，在生產(chǎn)國(guó)Ⅴ調(diào)合汽油時(shí)，汽油加氫脫硫裝置僅需滿足脫硫效果時(shí)，重油催化裂化裝置單獨(dú)將催化汽油的烯烴含量降低6%，煉油廠經(jīng)濟(jì)效益下降30.5萬(wàn)元/d。

2.3 方案3

重油催化裂化裝置的催化汽油烯烴含量降低3%的影響見(jiàn)表5。

表5 催化汽油烯烴含量降低3%的影響

汽油加氫脫硫裝置的催化汽油烯烴含量再降低3%的影響見(jiàn)表6。

表6 催化汽油烯烴含量再降低3%的影響

由表5和表6可知，在生產(chǎn)國(guó)Ⅴ調(diào)合汽油時(shí)，重油催化裂化裝置將催化汽油烯烴含量降低3%左右，且汽油加氫脫硫裝置在滿足脫硫效果的前提下繼續(xù)將烯烴含量降低3%左右時(shí)，煉油廠經(jīng)濟(jì)效益下降10.32萬(wàn)元/d。

2.4 效益對(duì)比

3種方案的經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比見(jiàn)表7

表73 種方案的經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比

由表7可見(jiàn)，生產(chǎn)國(guó)Ⅴ調(diào)合汽油期間，汽油加氫脫硫裝置在滿足生產(chǎn)國(guó)Ⅴ汽油的脫硫效果后，如果剩余的烯烴含量單獨(dú)在重油催化裂化裝置處降低時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益是最差的；剩余的烯烴含量單獨(dú)繼續(xù)在汽油加氫脫硫裝置處降低時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益是次差的；在兩套裝置處分別適當(dāng)降低烯烴含量時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益是最優(yōu)的［11～15］。

3 結(jié)論

在生產(chǎn)國(guó)Ⅴ調(diào)合汽油時(shí)，催化汽油的硫含量在經(jīng)過(guò)汽油加氫脫硫裝置后能夠很容易滿足要求。為使國(guó)Ⅴ汽油的各項(xiàng)調(diào)合值均能符合內(nèi)控指標(biāo)，提高催化汽油調(diào)合比例，提高全廠經(jīng)濟(jì)效益時(shí)，催化汽油的烯烴含量還需進(jìn)一步降低。

隨著清潔汽油產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)升級(jí)，要求成品汽油的烯烴含量越來(lái)越低，使得催化汽油的烯烴降幅也越來(lái)越大。如果僅依靠汽油加氫脫硫裝置完成大幅度降低烯烴含量，辛烷值損失會(huì)很大，調(diào)合難度大，經(jīng)濟(jì)效益差。

催化汽油的烯烴含量單獨(dú)分別在重油催化裂化裝置或汽油加氫脫硫裝置處降低時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益都較差。只有重油催化裂化裝置和汽油加氫脫硫裝置同時(shí)適當(dāng)降低催化汽油的烯烴含量，才能保證煉油廠經(jīng)濟(jì)效益最大化。

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Analysis of influence of catalytic gasoline olefin decreasing amplitude on economic benefit of oil refinery

Yao Yongjie
（Oil refinery of Daqing Petrochemical Company，Daqing 163711，China）

This paper introduced the industrial practice of optimizing catalytic gasoline olefin decreasing amplitude.By operation modification,analytical data comparison,it was concluded that,when olefin content is decreased to meet the requirement of the national V emission standard,if the olefin content is decreased only in the heavy oil catalytic cracking unit or only in the gasoline hydrogenation unit,the economic benefit is poor,while the economic benefit is optimal when it is properly decreased respectively.

catalytic cracking;hydrogen desulfurization;GARDES technology;olefin content;economic benefit

TE624.41

B

1671-4962（2017）01-00011-03

2016-09-14

姚永杰，男，工程師，2007年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東）化學(xué)工程與工藝專業(yè)，現(xiàn)從事煉油生產(chǎn)計(jì)劃管理工作。