富芳重油加氢前后催化裂化性能的研究

以胜利富芳重油为催化原料,对其加氢处理前后的油品性质和催化裂化性能进行了考察。结果表明:富芳重油经过加氢处理后,密度降低,饱和分含量明显升高,芳香分、胶质、沥青质、硫、氮及金属元素含量明显下降。经过加氢处理的富芳重油,催化裂化转化率提高9.26个百分点,液化气、汽油及总液体收率依次提高4.53,9.28,10.12个百分点,柴油收率降低3.69个百分点,同时干气及焦炭等非目的产物的收率显著降低。相比于直接催化裂化,富芳重油经加氢处理后再进行催化裂化所得汽油产品中烯烃质量分数降低6.64个百分点,芳烃和异构烷烃质量分数分别增加3.96,2.43个百分点;柴油产品中链烃及环烷烃含量降低,多环芳烃含量升高;汽柴油产品中的硫含量大幅降低;由于氢转移反应程度加深,低碳烯烃在液化气中的比例有所降低。     

催化裂化汽油选择性加氢脱硫前后组成分析

采用色谱、质谱、元素分析、电位计等分析手段研究了中国石化石家庄炼油化工股份有限公司催化裂化汽油选择性加氢脱硫前后组成的变化。结果表明:加氢前后汽油中的氮化物均主要为碱性氮化物,加氢后总氮质量分数减少12.1个百分点,碱性氮化物质量分数减少8.3个百分点;汽油中的酚类主要为C1~2苯酚,苯酚和C3苯酚含量很少,加氢前后汽油中酚类的质量分数分别为0.14%和0.05%;加氢前汽油中的硫化物主要为噻吩和硫醚,硫醇含量较少且为C5~8硫醇;加氢后汽油中的硫化物主要为噻吩和硫醇,硫醚含量较少;加氢前后,硫醇质量分数由48.9×10-6降低到15.6×10-6,总硫质量分数由924.6×10-6降低到43.0×10-6;加氢后汽油的异构烷烃质量分数增加5.55个百分点,烯烃质量分数降低10.12个百分点(饱和率为31%),环烷烃质量分数增加2.95个百分点。     

硅藻土在催化裂化催化剂重油转化中的应用

对高岭土、埃洛石和硅藻土的物理化学性质和形貌进行了表征,并以此为载体,采用常规方法制备了催化裂化（FCC）催化剂。以减压蜡油与减压渣油（二者质量比为6∶4）混合物为原料,在催化剂/原料油（质量比）为5,反应温度为530 ℃,催化剂用量为9 g的条件下,对所制备催化剂的反应性能进行了评价。结果表明:以质量分数为7%的埃洛石等比例替换高岭土所制备的催化剂,其反应性能与100%高岭土者（催化剂1）相当;采用7%硅藻土等比例替换高岭土所制备的催化剂,产物汽油、轻质油和总液体收率较催化剂1依次提高了0.44,0.27,0.23个百分点,转化率提高了0.51个百分点,重油收率降低了0.35个百分点,表明硅藻土对改善产品性能有促进作用;但是,当硅藻土质量分数提高到15%时,重油转化能力降低。     

基于中压加氢改质方案的炼油流程协同优化

中国石化北京燕山分公司(简称燕山分公司）为增产高附加值产品、提升效益,对炼油系统进行了流程协同优化。中压加氢裂化装置掺炼催化裂化柴油,由加氢裂化方案改为加氢改质方案运行,将改质柴油送入三号催化裂化装置（简称三催化装置）的提升管进行回炼;同时,将焦化蜡油改入加氢裂化装置进行加工,而蜡油加氢装置不再加工焦化蜡油以改善催化裂化原料。协同优化后,中压加氢改质装置的柴油产品十六烷值提高7个单位;三催化装置的液化气收率提高1.96百分点,汽油收率增加0.88百分点,总液体收率增加2.28百分点;高压加氢裂化装置喷气燃料产品的密度（20 ℃）降低至806 kg/m3,烟点为23.8 mm,尾油BMCI由11.8降低至10.8;蜡油加氢装置精制蜡油的饱和分质量分数提高4.68百分点,芳香分质量分数降低5.96百分点,氮质量分数降低0.06百分点,使催化裂化原料性质得以改善。通过将中压加氢改质装置的喷气燃料馏分抽出送催化裂化装置回炼,与回炼改质柴油相比,催化裂化汽油的研究法辛烷值（RON）增加1.0个单位,改质柴油十六烷值提高4.8个单位。通过全炼油板块系统性优化,燕山分公司车用柴油产品的十六烷值由53.5降低至51.5,解决了质量过剩问题。     

高苛刻度延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆的工业实践

针对延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆的问题,采用重油微型热反应装置,研究了催化裂化油浆的热反应特性。结果表明：尽管催化裂化油浆的残炭低于减压渣油,但在相同反应条件下,油浆的焦炭产率和气体产率均高于减压渣油;反应时间由2 h延长到4 h后,减压渣油的产品分布变化很小,而催化裂化油浆的焦炭产率降低了3.07百分点,表明催化裂化油浆热反应需要更多的热量和更高的反应苛刻度。通过工业装置焦化炉改造,进行了高苛刻度掺炼催化裂化油浆的工业实践。改造后在掺炼油浆条件下,焦化炉出口转化率由8%提高至12%,装置石油焦收率下降了1.1百分点,石油焦的挥发分质量分数降低了2.1百分点,表明原料的热转化程度有所提高,高苛刻度条件有利于油浆的深度转化。     

稀土改性SAPO-11分子筛及其异构化性能

采用过量溶液浸渍法,以硝酸镧为改性剂,对SAPO-11分子筛进行了稀土改性。结果表明:与未改性SAPO-11分子筛相比,改性后La/SAPO-11分子筛颗粒完整,具有较高的结晶度,介孔比表面积和介孔孔体积均增加,水热稳定性明显改善;在分子筛加入质量分数为6%的条件下,与ZSM-5分子筛相比,在La/SAPO-11（负载La质量分数为4%）分子筛制备的催化裂化（FCC）催化剂生产的产物中,汽油收率（质量分数,下同）与轻质油收率分别提高了0.34,0.24个百分点,汽油研究法辛烷值增加了0.5个单位;由该分子筛制备的FCC催化剂催化性能提高,异构化性能明显增强。     

加氢精制深度对催化裂化柴油性质的影响

在固定床小型加氢实验装置上,以不同的催化裂化柴油为原料,模拟两段加氢处理技术生产低硫低芳烃柴油,考察加氢精制深度对柴油性质的影响。评价时第一反应器装填Ni-W催化剂,第二反应器装填Pt-Pd贵金属催化剂,通过调整空速和反应压力,得到不同加氢精制深度的柴油。结果表明：经过深度加氢精制,柴油的密度、折射率、硫含量、氮含量、总芳烃含量均减小,氢含量、十六烷值提高;加氢精制后的柴油芳烃含量与化学氢耗、折射率、密度、十六烷值成线性关系;不同催化裂化柴油加氢精制后的芳烃含量与十六烷值的线性拟合斜率和截距各不相同,与柴油的烃类组成和碳数分布密切相关,截距代表了芳烃完全饱和时的十六烷值,斜率反映了芳烃饱和对十六烷值的贡献;对总芳烃质量分数为88.2%的催化裂化柴油LCO-I,芳烃质量分数每降低1百分点,十六烷值可提高0.26个单位,芳烃完全饱和时十六烷值可达到42,对总芳烃质量分数为31.3%的混合柴油LCO-II,芳烃质量分数每降低1百分点,十六烷值可提高0.66个单位。     

微反色谱法研究助剂LBO-A对催化裂化汽油改质反应的影响

在自制的微反-色谱联合实验装置上，改变反应温度、停留时间、剂油比等反应条件，考察了助剂LBO-A对抚顺催化裂化汽油改质反应的影响。以LBO-A助剂为催化剂时，催化裂化汽油改质反应的优化操作条件为：反应温度420℃~450℃，停留时间0.024s，剂油比6。在450℃的优化条件下，催化裂化汽油改质后，烯烃质量分数由40.74%降至25.80%，异构烷烃和芳烃含量有较大幅度的增加，计算辛烷值RON提高了5.48个单位，汽油收率降低了14.25个百分点，液化气收率提高了13.52个百分点。     

降低催化裂化汽油烯烃含量技术措施探索

为满足国Ⅵ(A)标准车用汽油生产,某公司4.8 Mt/a催化裂化装置（MIP工艺）通过优化工艺条件以降低稳定汽油烯烃含量。结果表明：在第一反应区出口温度提高4 ℃时,稳定汽油烯烃体积分数下降2.4百分点;在平衡剂微反活性提高2.8个单位时,稳定汽油烯烃体积分数降低4.6百分点;在粗汽油回炼量为15 t/h时,稳定汽油烯烃体积分数降低1.3百分点;在稳定汽油终馏点提高4 ℃时,稳定汽油烯烃体积分数降低0.3百分点。降低催化裂化汽油烯烃含量技术措施的方向主要是增强氢转移反应和小分子汽油烯烃选择性裂化反应,都属于二次反应,由此会导致焦炭产率增加。大型炼油企业应综合考虑汽油调合池组分,以综合效益为目标选择合适的催化裂化稳定汽油烯烃含量。     

直馏柴油催化裂化生产轻质芳烃的研究

采用小型固定流化床催化裂化装置,考察了分子筛类型和反应条件对直馏柴油催化裂化反应的影响以及不同烃类组成的直馏柴油催化裂化产物分布特点。结果表明:选用富含环烷烃和单环芳烃的直馏柴油有利于提高轻质芳烃收率;在Y型分子筛催化剂作用下的直馏柴油催化裂化转化率最高,轻质芳烃收率可达13.22%;反应温度对轻质芳烃收率影响显著,反应温度由510℃提高到610℃时,转化率增加12.95百分点,轻质芳烃收率增加7.16百分点,提高原料的转化深度有利于增加轻质芳烃收率,但是汽油收率降低;剂油比对轻质芳烃收率影响较小,剂油比过高时,汽油收率下降。与直馏柴油相比,其催化裂化产物烃类组成中环烷烃质量分数减少26.4百分点,环烷烃参与反应的比例高达80.49%,环烷烃环数越多,参与反应的比例越高。