FRIPP生产国III、国IV标准清洁汽油技术

中国石油化工股份有限公司CHINAPETROLEUM&CHEMICALCORPORATION抚顺石油化工研究院FRIPP生产国III、国IV标准清洁汽油技术FRIPP1、前言•国内炼油企业面临的严峻形势–含硫原油加工量逐年增大–排放标准日趋严格，清洁燃料生产愈发迫切–炼厂原有加工流程及装置配置较难满足市场需要–催化裂化仍是多数炼厂原油深加工的最主要手段–FCC直接加工硫含量较高的重质蜡油，导致汽柴油产品和催化烟气中硫含量过高FRIPP1、前言•降低FCC汽油硫含量的主要途径–对FCC汽油进行加氢脱硫–对FCC原料进行加氢脱硫FRIPP1、前言•根据用户的不同需求和特点，FRIPP开发了各种降低FCC汽油硫含量的加氢技术–FCC汽油加氢脱硫技术•OCT-MFCC汽油选择性加氢脱硫技术•FRS全馏分FCC汽油加氢脱硫技术–FCC原料加氢脱硫技术•FHTFCC原料加氢脱硫技术•部分转化FCC原料加氢脱硫技术•掺炼FCC回炼油的FCC原料加氢脱硫技术FRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•OCT-MFCC汽油选择性加氢脱硫技术–FRIPP通过将FCC汽油馏分切成窄馏分，然后分析各馏分中的硫和烯烃含量–研究典型FCC汽油硫含量和烯烃含量的分布规律FRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•OCT-MFCC汽油选择性加氢脱硫技术05001000150020002500300035006060～7070～8080～9090～100100～110110硫含量,µg/g馏分，℃FCC汽油硫含量分布▲FCCN-G：硫含量1635µg/g◆FCCN-L：硫含量1600µg/g■FCCN-E：硫含量806µg/gFRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•OCT-MFCC汽油选择性加氢脱硫技术0102030405060706060～7070～8080～9090～100100～110110烯烃含量，v%馏分，℃FCC汽油烯烃含量分布FRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•OCT-MFCC汽油选择性加氢脱硫技术–根据FCC汽油的硫化物集中在重馏分(HCN)中、烯烃集中在轻馏分(LCN)中的分布特点–OCT-M技术•将FCC汽油分馏为LCN和HCN•HCN加氢脱硫•然后再与LCN混合进行脱硫醇处理–生产满足国Ⅲ、国Ⅳ硫含量的清洁汽油FRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•OCT-MFCC汽油选择性加氢脱硫技术–OCT-M生产满足国Ⅲ硫含量汽油的典型条件•原料油：硫含量800~1600µg/g；烯烃含量40~50v%•反应压力MPa：0.8~2.0•反应温度℃：260～300•体积空速h-1：2～5•氢油体积比：～300FRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•OCT-MFCC汽油选择性加氢脱硫技术–OCT-M生产满足国Ⅲ硫含量汽油的典型结果•硫含量:150µg/g•烯烃饱和率：13.0%～21.0%•RON损失：0.6~2.0个单位•收率：99m%•化学氢耗：0.1～0.3m%FRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•OCT-MFCC汽油选择性加氢脱硫技术–OCT-M生产满足国Ⅳ硫含量汽油的典型条件•原料油：硫含量≯800µg/g；烯烃含量≯30v%•反应压力MPa：0.8~2.0•反应温度℃：260～300•体积空速h-1：2～5•氢油体积比：～300FRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•OCT-MFCC汽油选择性加氢脱硫技术–OCT-M生产满足国Ⅳ硫含量汽油的典型结果•硫含量:50µg/g•RON损失：0.7~1.6个单位•收率：99m%•化学氢耗m%：0.1～0.3FRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•OCT-MFCC汽油选择性加氢脱硫技术–OCT-M技术特点•操作条件缓和（压力低、空速大）•汽油收率高•RON损失小•化学氢耗低–目前，已有广州、洛阳、石家庄和武汉等企业采用OCT-M技术生产满足国Ⅲ硫含量汽油–采用OCT-M技术生产满足国Ⅳ硫含量汽油也已在石家庄完成工业试验FRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•FRS全馏分FCC汽油加氢脱硫技术–随着FCC技术水平的不断提高，FCC汽油的烯烃含量不断降低•烯烃达到18v%～25v%，甚至更低–为简化FCC汽油加氢脱硫操作流程，降低用户的生产成本，提高经济效益–FRIPP在开发OCT-M技术、并成功工业应用的基础上–开发了FRS全馏分FCC汽油加氢脱硫技术FRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•FRS全馏分FCC汽油加氢脱硫技术–FRS生产满足国Ⅲ硫含量汽油的典型条件•原料油：硫含量≯1100µg/g；烯烃含量≯35v%•反应压力MPa：0.8~2.0•反应温度℃：260～300•体积空速h-1：2～5•氢油体积比：～300FRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•FRS全馏分FCC汽油加氢脱硫技术–FRS生产满足国Ⅲ硫含量汽油的典型结果•硫含量150µg/g•烯烃降低：5～8个单位•RON损失：1.5~2.0个单位•收率：99m%•化学氢耗m%：0.1～0.3FRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•FRS全馏分FCC汽油加氢脱硫技术–FRS生产满足国Ⅳ硫含量汽油的典型条件•原料油：硫含量≯700µg/g；烯烃含量≯30v%•反应压力MPa：0.8~2.0•反应温度℃：260～300•体积空速h-1：2～5•氢油体积比：～300FRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•FRS全馏分FCC汽油加氢脱硫技术–FRS生产满足国Ⅳ硫含量汽油的典型结果•硫含量50µg/g•烯烃饱和率：～10个单位•RON损失：2.0个单位•收率：99m%•化学氢耗m%：0.1～0.3FRIPP2、FCC汽油加氢脱硫技术•FRS全馏分FCC汽油加氢脱硫技术–FRS技术特点：操作流程简单、操作条件缓和、产品收率高、化学氢耗低、RON损失小–FRS技术已于2006年在九江进行工业应用，并取得预期效果FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术•对FCC汽油进行加氢脱硫–可以解决汽油硫含量高问题–操作条件缓和–装置建设投资低–装置操作费用少FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术•对FCC汽油进行加氢脱硫–需要不同的工艺流程–汽油→烯烃饱和→辛烷值下降–FCC装置高价值产品产率不会增加–生产成本上升–不能降低FCC烟气有害物质的排放FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术•对FCC原料进行预处理–装置投资较大–生产成本较高FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术•对FCC原料进行预处理–提高进料的裂化性质–减少高转化率下的生焦选择性–增加轻质产品产率–降低产品硫含量–减少再生烟气中SOx及NOx含量–FCC具有加工含硫重油等劣质进料的能力FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术•FCC原料加氢预处理对FCC过程的影响–针对中东含硫原油加工的研究结果表明，FCC原料加氢预处理的工艺条件，特别是脱硫深度，对FCC的操作和产品产率乃至产品性质均有较大影响FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术项目原料脱硫率未处理HDS90%HDS98%HDS99%操作压力，MPa—6.37.07.0油品性质密度，g/cm30.92710.90900.90130.8944S，m%2.60.250.060.02N，g/g880500450400残炭，m%0.40.250.10.1金属(Ni+V)，g/g1111氢耗，m%(对原料)—0.510.740.94FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术项目原料脱硫率未处理90%HDS98%HDS99%HDS产品分布，m%C3+C416.317.618.719.9全馏份汽油48.351.552.553.6柴油(轻循环油)16.715.715.014.0澄清油9.06.65.95.2焦炭5.45.04.74.4转化率，v%74.377.779.180.8FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术原料脱硫率未处理90%HDS98%HDS99%HDS主要产品性质:汽油RON93.293.092.992.7MON80.580.881.181.0柴油十六烷指数25.725.726.426.5产品硫含量，g/g汽油36002255518柴油297003400900300澄清油578001100030001100焦炭3030057001554516SOx（l/l）203041012042FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术脱硫率对FCC原料和产品性质及HDS氢耗的影响FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术•FCC原料经加氢预处理后–原料硫含量2500～3000g/g，FCC汽油硫含量150g/g•达到国Ⅲ汽油含硫量标准–原料硫含量800～1000g/g，FCC汽油硫含量50g/g•达到国Ⅳ汽油含硫量标准FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术•FRIPP开发的FCC原料加氢预处理技术–成功开发加氢处理系列催化剂–对LVGO、HVGO、LCGO、HCGO、DAO、FCC回炼油、AR及VR等单独或各种混合原料进行了广泛的加氢处理工艺试验研究–工业业绩：具有VGO、CGO、DAO、AR、VR加氢处理工业应用的成功经验FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术•FRIPP开发的FCC原料加氢预处理技术–FRIPP开发的催化剂•3906、3926、3936、3996、CH-20、FF-14、FF-16、FF-18、FF-20、FF-26和FF-36催化剂•广泛应用于国内蜡油加氢处理和加氢裂化装置•整体性能达到同期国际同类催化剂的先进水平FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术•FRIPP开发的FCC原料加氢预处理技术–FRIPP开发的催化剂•随着FCC原料变重、变差，FRIPP开发出了配套的FZC系列加氢保护剂，脱除原料中固体颗粒及金属等杂质，保护主催化剂，减缓反应系统压降上升的趋势，延长装置操作周期，提高装置运转效益FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术•FRIPP开发的FCC原料加氢预处理技术–工艺技术研究•原料油对加氢处理反应难易程度的影响•VGO馏程对HDS反应活性的影响•原料中六组分HDS相对反应活性的影响•HDS深度与原料的关系•反应温度对加氢处理过程的影响FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术•FRIPP开发的FCC原料加氢预处理技术–工艺技术研究•体积空速对加氢处理过程的影响•反应压力对加氢处理过程的影响•循环氢中H2S对加氢处理过程的影响•对原料适应性工艺研究•部分转化工艺研究FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术原料油对加氢处理反应难易程度的影响•LVGO、LCGO:P：410MPa、LHSV：1.53.5h-1、T：350380℃•HVGO、HCGO:P：812MPa、LHSV：0.82.0h-1、T：370400℃•DAO:P：1015MPa、LHSV：0.40.8h-1、T：380420℃•AR、VR:P：1417MPa、LHSV：0.10.35h-1、T：370400℃FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术VGO馏程对HDS反应活性的影响020406080100120380400420440460480500VGO平均沸点，℃HDS相对反应活性，％FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术020406080100饱和烃轻芳中芳重芳胶质沥青质原料中六组分HDS相对反应活性FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术507090110102030405060DAO抽出率，％相对HDS转化率，％DAO抽出率对HDS相对反应活性的影响FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术0%20%40%60%80%100%280300320340360380反应温度/℃脱硫率反应温度对加氢处理过程的影响FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术3703753803851.01.21.41.61.8体积空速/h-1反应温度/℃反应温度与体积空速关系曲线FRIPP3、FCC原料加氢预处理技术0100200300400500891011121314反应压力/MPaμg/g硫含量氮含量加氢蜡油硫、氮含量与反应压力的关系曲线FRIPP3