随着世界范围内环保要求的不断提高,人们对石油产品的质量要求也在不断提高。柴油规格不断发生变化,1996年欧洲实施S<500ppm的规格,2000年进一步降低至S<350ppm,2005年将达到S<50ppm,世界燃油规范中3类柴油的硫含量要求是S<30ppm。可以看出,柴油中硫含量要求日益苛刻,降柴油硫含量降低至超低水平(S<30ppm)将是未来几年各国主要目标。
针对柴油深度脱硫,石油化工科学研究院先后开发了RN-1、RN-10、RN-22催化剂及配套工艺,此工艺可以对柴油进行深度脱硫。日本石油公司开发了柴油两段脱硫工艺,该工艺有两个串联反应器,第一个反应器进行氢耗较少的脱硫反应,第二个反应器进行需要加氢饱和才能脱硫的反应。荷兰AKZO公司也开发了相应的深度脱硫催化剂(KF-840、KF-842)。
二、单段深度脱硫脱芳烃技术
从高硫柴油生产低硫柴油本身并不困难,采用常规加氢技术即可使硫脱至低硫水平(S<500ppm),然而通常加氢催化剂的芳烃饱和能力有限,因此在生产低硫、低芳烃柴油产品时传统加氢工艺不能满足要求。
石油化工科学研究院开发的SSHT技术可以生产出2类柴油产品,在控制原料及提高反应压力的情况下还可以生产出3类柴油。
三、柴油临氢降凝技术
临氢降凝是在临氢状态下的催化脱蜡过程,也称作择形裂解。柴油临氢降凝是指在临氢条件下使含蜡重柴油中的正构烷烃和类正构烷烃高凝点组分选择性的裂解成小分子,从而达到降低柴油凝点的目的。
1、MDDW技术
MDDW技术是Mobil公司早在70年代开发的一种固定床临氢催化反应工艺。目前Mobil公司已成功开发第三代催化剂MDDW-3,但此工艺一直未见工业应用报道。
2、Unicracking/DW技术
Unicracking/DW技术是UOP公司80年代开发的一种固定床临氢降凝技术。HC-80是该公司80年代开发的用于临氢降凝的催化剂,但是该催化剂容易被有机硫和氮中毒,因此原料应先经过加氢处理。使用该工艺可以使柴油倾点降低30~50℃。
3、CFI工艺
CFI工艺是AKZO和FINA公司合作开发的加氢脱蜡工艺。该工艺以常压瓦斯油为原料,先加氢精制,后加氢脱蜡。
四、柴油两段加氢脱芳烃技术
随着环保要求日益提高,以致要求柴油芳烃含量进一步降低成为下一代柴油发展新趋势。世界燃油规范2类柴油要求芳烃含量25%,3类油品要求芳烃含量15%。普通直馏柴油进行加氢脱硫后仍含有20%~30%的芳烃,如果要使柴油芳烃含量降至低芳烃含量(<10%)或超低芳含量(<5%),就必须进行芳烃的加氢饱和或加氢改质。即柴油精制脱硫后还要进行芳烃饱和,柴油两段加氢脱芳技术应运而生。
1、Topose公司两段加氢工艺
该工艺采用两段加氢技术,催化剂分别为TK-525和TK-908。第一段加氢脱硫,将硫含量降至低于25ppm,然后作为第二段进料,以免第二段催化剂硫中毒,在第二段内进行芳烃加氢饱和反应。该工艺脱芳率达到75%左右。
2、Litwin公司两段集成加氢工艺
典型的两段加氢工艺增加了许多设备,虽然其在中压下操作,但是其投资费用比单段高压加氢还要高20%左右,操作费用也高18%左右。为了克服这个缺点,Litwin公司开发了两段集成加氢工艺。两段集成加氢工艺与典型的两段加氢工艺相比,最大的不同是用一个热的高压汽提塔,代替了两段加氢工艺中第一段馏出物的硫化氢和轻烃蒸馏塔,从而节省了许多辅助设备,塔的操作费用也降低很多。另外该工艺节省了第二段进料加热炉及只需要一台循环压缩机。该工艺使每吨油加工成本降低9%左右。
3、IFP的两段加氢改质工艺
法国石油研究院(IFP)开发的贵金属芳烃加氢催化剂LD-402与加氢精制催化剂组合,形成了两段加氢脱芳烃工艺。该工艺对直馏柴油掺炼20%重油催柴进行芳烃加氢,可以使产品油芳烃含量降低至10%。
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