[发明专利]一种全馏分FCC汽油组合脱硫工艺及设备

说明书

本发明提供了一种全馏分FCC汽油组合脱硫工艺，包括以下步骤：一、将全馏分FCC汽油和氢气与脱二烯烃催化剂接触，以脱除全馏分FCC汽油中的二烯烃；二、分馏，形成重组分、中间组分和轻组分；三、对重组分进行加氢脱硫，得到低硫重组分；对中间组分进行临氢脱硫吸附脱硫，得到低硫中间组分；四、将低硫重组分、低硫中间组分和轻组分混合，得到硫含量低于10ppmw的超低硫汽油。本发明还提供了一种全馏分FCC汽油组合脱硫设备。本发明通过选择性加氢脱二烯烃以及采用加氢脱硫和临氢吸附脱硫相结合超深度脱硫的复合式处理，能够将全馏分FCC汽油中的硫脱至10ppmw以下，辛烷值损失低于2个单位，液体收率大于99.8％。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，涉及一种全馏分FCC汽油的处理技术，具体涉及一种全馏分FCC汽油组合脱硫工艺及设备。

背景技术

汽油中的有机硫化物经发动机燃烧后产生的SO₂对环境产生许多危害,主要有：酸雨、使发动机尾气净化系统中的贵金属“三效催化剂”产生不可逆中毒、是大气中颗粒物质的主要贡献者、腐蚀金属设备等。为此，美国在20世纪90年代初颁布了新的清沽空气法修正案(CAAA),制订了更加严格的环境法规，对汽油中的硫含量进行了更加严格的限制，并于2006年执行了低于30ppmw的超低硫汽油标准。日本、加拿大以及欧洲发达国家也制订了相应的法规，于2005年执行了超低硫汽油(<10ppmw硫)标准。我国汽油硫指标要求也越来越高,已于2012年6月1日在北京率先执行硫含量低于10ppmw的京V车用超低硫汽油标准。上海在2013年实施相当于“欧V”标准的机动车汽柴油“沪V”排放标准。2013年12月19日，由国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会组织制定的第五阶段车用汽油国家标准(《车用汽油》GB17930-2013)发布并开始实施,过渡期至2017年底，2018年1月1日起在全国范围内供应国V标准车用汽油。

汽油除了在交通运输中用作动力燃料之外,因其在储存和运输过程中的高能量密度、易得及安全等优点,因而它极有可能在以燃料电池为动力的新一代发动机系统中用作车载重整制氢的原料。然而，无论是汽油重整制氢部分还是燃料电池发动机部分,都必须在近乎无硫(低于0.1ppmw)条件下进行,因为在这些部分用到的贵金属催化剂(如铂等)很容易被硫不可逆中毒。因而从燃料电池的开发与应用的角度,生产近乎无硫的汽油也是一项非常紧迫的研究课题。

尽管传统的加氢脱硫(HDS)能非常有效地脱除汽油中的含硫化合物(如硫醇、硫醚、噻吩及其衍生物和苯并噻吩及其衍生物等),但是随着加氢脱硫深度的增加,存在于汽油中的大量烯烃和芳烃也被加氢。这不仅大大增加了氧耗,提高了操作成本,而且还大大降低了汽油辛烷值。另外，在加氢脱硫反应后，溶解在汽油中的硫化氢与汽油中的烯烃发生加成反应重新生成硫醇,硫醇的量往往大于10ppmw，这就更加增加了汽油超深度脱硫的难度。美国专利US4131537公开了一种汽油选择加氢脱硫方法,它是将汽油切割成轻、重两个馏分,轻馏分通过碱洗脱硫醇,重馏分通过加氢脱硫,最后将经脱硫的轻、重馏分混合成脱硫汽油。该方法的缺点是，轻馏分通过碱洗脱硫醇时，会消耗大量的碱液，同时产生难以处理的碱渣，造成对环境的污染。在环境问题越来越受到重视的今天，碱渣问题制约了该方法的发展。中国专利CN1158378C公开了一种低硫汽油的制法。它主要包括步骤：1、将含硫汽油中的二烯烃通过选择加氢方法脱除；2、将脱二烯烃的含硫汽油分割成轻组分和重组分，使其中的轻组分含有尽可能多的烯烃；3、在镍基催化剂上进行轻组分加氢脱硫；4、在至少含有一种VIII族金属和/或至少一种VIB族金属的催化剂上，重组分选择加氢脱硫；5、脱硫的各组分混合。其中轻、重组分的加氢脱硫工艺条件具有如下特征：反应温度160℃～420℃，压力0.5MPa～8MPa，液时空速0.5h^-1～10h^-1，氢油体积比100NL/L-600NL/L。尽管通过该专利能制备硫含量低于10ppmw的超低硫汽油，但是大部分的烯烃存在于轻组分中，将轻组分加氢脱硫，会将烯烃，造成辛烷值损失严重。另外，该脱硫方法路线太长，能耗较大。这必然导致操作费用的增加。