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1、国内外主要炼油装置生产技术水平调查之八 汽柴油加氢装置汽柴油加氢装置摘要：本装置的主要研究内容包括：国外汽柴油加氢装置生产技术水平，如ExxonMobil公司开发的SCANfining、Axens公司开发的Prime-G+、UOP公司开发的最大量生产优质柴油的MQD、Axens开发的Prime-D、MAKFining-PDT工艺等；国内常规汽柴油加氢精制装置的生产技术水平及改造经验，以及RSDS、RIDOS、OCT-M、OAT等汽油加氢新技术，MHUG、MCI、RICH、临氢降凝技术、柴油深度脱硫、脱芳烃的两段加氢、柴油改质等技术；国内外汽、柴油加氢精制催化剂的开发与应用情况；国内外汽、柴油加
2、氢精制装置的技术经济水平；中国石油汽柴油加氢精制装置生产现状及发展建议等。1 概述由于市场对优质中间馏分油的需求不断增长，加工高硫原油的需要，发展原油深度加工和重油轻质化、提高轻油收率、改进炼油经济效益的需求以及提高产品质量和减少环境污染的需要，加氢技术的发展和推广应用速度很快。加氢技术在石油炼制和加工领域的应用十分广泛，工艺种类很多。截止2004年1月1日，世界加氢精制能力已达16.52亿t/a，占总加工量的48.5%1。仅就汽柴油加氢精制而言，它是工业上解决汽柴油质量问题的最有效、最普遍的使用方法。由于进口含硫和高硫原油逐年增加、新的汽油和柴油国家标准的公布实施、汽油相对过剩和柴油供应紧张
3、的矛盾日益突出、优质化工原料短缺等原因，我国加氢工艺和技术发展也很迅速2。表1和表2分别列出了国内外汽柴油典型的规格指标值3。可以看出，目前国内外对汽油规格主要实施降低硫含量、降低苯含量、降低芳烃含量、降低烯烃含量，对氧含量、蒸汽压有一定要求；柴油规格中主要对硫含量、芳烃含量、密度和馏出点温度有一定限制，对十六烷值和十六烷值指数等提出了最低限要求。与国外发达国家相比，国内汽柴油质量仍有较大差距。未来汽油要求进一步降低芳烃、烯烃、苯、硫、雷德蒸气压（RVP），尤其要降低汽油中含硫量。由于催化裂化汽油（FCC汽油）是汽油的主要成分，也是汽油中硫的主要来源（占86%以上）。因此，欲降低汽油总体硫含量
4、，就必须降低FCC汽油的含硫量。加氢精制技术不但能脱除汽油等馏分油中硫醇性硫，而且还能较好地脱除其他较高沸程汽油中含有的较多的噻吩和其他杂环硫化合物。此外，十六烷值作为评价柴油质量的重要指标之一，要求柴油加氢精制时除了深度脱硫外，还要尽可能降低柴油中芳烃的含量。高质量的柴油应具备低硫、低芳烃和高十六烷值等性能。为了满足不断苛刻的汽柴油标准的油品生产要求，加氢精制工艺必然得到广泛应用。表1 国内外车用汽油规格项目美国1990平均美国新配方1995.1加州新配方1996.3美国第阶段2000欧盟2000欧盟2005欧洲议会2000欧洲议会2005世界燃料宪章我国清洁汽油GB17930-1999硫/
5、gg-1338不超过1990年水平401401701505015030200301000(800)*苯/v%1.61.01.01.01.01.01.01.02.512.5芳烃/ v%28.625252542353530403540烯烃/ v%10.8不超过1990年水平66101818141420102.01.63.52.72.32.72.72.72.72.7蒸汽/kPa604846.251.8*6060606088/74*注：* 南方城市为46.2，北方城市为51.8；* 2000年7月1日起在北京、上海、广州执行硫含量不大于0.08%（m/m），烯烃含量不大于35%（v/v）；从2003年
6、1月1日在全国范围内实施；* 9月16日至3月15日为88，3月16日至9月15日为74。表2 国内外车用柴油规格项目美国环保局加州CARB加州CARB新配方欧盟1996年欧盟2000年欧洲议会建议世界燃料宪章我国城市柴油Q/SHR006-2000GB/T19147-2003硫/gg-1 5005002008003505030030500500密度（15.6）/m% 0.87600.82990.86020.82000.86000.84480.82510.8200.8500.8200.840实测800860芳烃/ m% 3610*1525*2515无规定无规定稠环芳烃/m% 1.42.24.71
7、1152无规定无规定十六烷值 4855594951585353484549十六烷值指数 40434690%馏出点/ 33822832135536595%馏出点/ 305349304350370360340355340365365注：*为体积分数 2 国外汽柴油加氢装置生产技术水平加氢精制过程的研究和运用，根据不同的阶段发展不同特点的工艺技术，因而加氢精制过程种类繁多。但这些过程不全是用于汽柴油精制，且大多数流程和设备是相似的，在同一装置常常只需改变操作条件或催化剂，就可处理不同的原料或不同的产品。表3统计了目前工业应用的一些工艺过程。下面介绍几种工业上仍然普遍采用的以及具有发展前景的几种汽柴油
8、加氢工艺过程。表3 2002年汽柴油加氢工艺装置主要过程报道统计4序号工艺过程名称开发商装置现状过程特点1中间馏分油脱芳烃Engelhard公司与华盛顿Badger技术中心联合开发-采用Engehard公司开发的Redar催化剂，对中间馏分油进行深度脱芳烃并改质轻循环油。通常硫含量可降低到250g/g，氮含量达100g/g2柴油加氢处理Axens100多套中间馏分油加氢处理装置许可或改造，包括23套低硫柴油生产装置通过采用Prime-D工艺，选择HR400系列催化剂、EquiFlow反应器内构件等技术，生产超低硫柴油和低芳烃、高十六烷值的优质柴油3汽油超深度脱硫Axens公司53套被许可，其中
9、有8套已经在运转之中采用Prime-G工艺，使FCC重馏分HCN进入双金属催化剂系统，实现FCC汽油超深度脱硫，工艺辛烷值损失小。4加氢脱芳烃Topose共有5套装置建成，其中有2套在欧洲，2套在北美采用Topose公司的两段加氢脱硫/脱芳烃（HDS/HDA）工艺，生产低芳烃产物。5加氢脱硫ExxonMobil研究与工程公司2套工业装置在运转之中采用OCTGAIN工艺使汽油在加氢脱硫的同时，通过裂化和异构化恢复汽油的辛烷值，得到汽油硫含量10g/g的产物。6加氢脱硫ExxonMobil研究与工程公司有24套装置在建设、设计和操作之中采用SCANFing工艺，选用RT-225催化剂，通过选择性加
10、氢技术降低FCC汽油中的硫含量至10g/g以下，同时最大程度的保留辛烷值7加氢脱硫UOP LLC2套建设完成，2套在工程设计之中采用ISAL中压、固定床加氢处理技术，降低汽油硫含量的同时，控制产物辛烷值8超低硫柴油加氢脱硫Topsoe21套超低硫柴油加氢处理技术被许可设计处理裂化或直馏馏分油，通过选择适宜的催化剂和操作条件，在低压（3.45MPa）下生产馏含量为5g/g的超低硫柴油，提高反应压力可改善油品密度、十六烷值等9UDHDS加氢脱硫Akzo Nobel催化剂公司已经有60多套馏分油改质装置采用该技术为优质柴油家族技术，采用超深度脱硫工艺可以把馏分油的硫含量降低到10g/g以下10加氢处
11、理CDTECHCdhydro装置5套用于处理FCC汽油，17套装置在工程设计和建设之中；CDHDS装置有3套在运转中，17套在工程设计和建设之中选用CDhydro和CDHDS技术，选择性的降低FCC汽油中的硫含量，同时使辛烷值损失最小11加氢处理Topsoe适用于各种用途的35套以上的装置在运转或设计阶段该技术应用广泛，包括石脑油、馏分油、渣油等处理及柴油燃料的深度脱硫等12加氢处理Howe-Baker工程公司-设计用于降低石脑油、煤油、柴油或瓦斯油的硫含量、氮含量及金属含量13加氢处理UOP LLC数百套装置已经采用此技术使用Unifing和MQD Unifing技术加氢脱硫、加氢脱氮、脱金
12、属等，用于生产超低硫柴油、催化重整进料、FCC预处理、馏分油改质等14加氢处理-芳烃饱和ABB LunmmusSynTechnology技术有11套在运转之中，另有7套在设计和建设之中采用SynTechnology技术加氢处理中间馏分油，使其收率最大化，同时生产超低硫柴油、提高辛烷值、降低芳烃和冷流点等。该技术包括SynHDS、SynShift/SynSat、SynFlow等技术，以用于不同的目的2.1汽油加氢工艺技术世界上大多数国家的车用汽油主要由催化汽油组成，降低催化汽油含硫量是降低成品汽油含硫量的关键。催化裂化汽油含硫量是催化裂化原料油中含硫量和硫类型的函数。催化裂化汽油硫的分布情况如下：轻汽油(5120)占催化汽油的60%，含硫量占催化汽油含硫量的15%；中汽油(120175)占催化汽油的25%，含硫量占催化汽油含硫量的25%；重汽油(175220)占催化汽油的15%，含硫量占催化汽油含硫量的60%。针对催化汽油硫的分布情况，近年来，美国ExxonMobil公司开发了SCANfining工艺，法国IFP开发了Prime-G工艺，委内瑞拉国家石油公司(PDVSA)研究开发公司(Intevep)和美国UOP公司联合开发了ISAL工艺，美国Mobil公司开发了Octgain工艺，美国催化蒸馏技术公司开发了CDHydro/CDHDS等。这些
