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。     

调整炼油厂产品结构的加氢技术的开发与应用

介绍了可以调整炼油厂产品结构的系列加氢技术。灵活调整产品分布的加氢裂化技术可以通过调整产品的馏程范围及更换化工型加氢裂化催化剂有效压减柴油产量,降低柴汽比;中压加氢改质MHUG技术可以生产约10%~35%的高芳潜石脑油,同时生产清洁柴油(其硫质量分数小于10μg/g,十六烷值较原料增加10~25单位);FD2G催化裂化柴油加氢转化技术可将劣质柴油馏分转化为收率50%以上的高辛烷值(RON 91~94)、低硫(硫质量分数小于10μg/g)的汽油产品,可作为国Ⅴ汽油调合组分;FDHC柴油中压加氢裂化技术以直馏柴油为主要原料,可以直接生产优质3号喷气燃料(喷气燃料收率40%~50%,烟点26~31 mm),有效压减柴油产量,降低柴汽比;FD2J直馏柴油中压加氢裂化技术可以进一步降低喷气燃料冰点,提高喷气燃料收率。     

直馏柴油催化裂化加工技术探索

采用小型固定流化床实验装置,探索研究了直馏柴油催化裂化加工技术路线的可行性。结果表明：催化裂化是将直馏柴油转化为高附加值产物的切实可行的工艺技术;采用催化裂化技术路线时,直馏柴油直接催化裂化反应具有较高的汽油和丙烯收率,分别可达48%和8%左右;采用催化裂解技术路线时,直馏柴油直接催化裂解反应具有较高的低碳烯烃和BTX（苯、甲苯和二甲苯）收率,在反应温度为620℃时乙烯、丙烯和BTX总收率可达39%以上,并可副产22％以上的高辛烷值汽油,其 RON在99以上;重油原料掺炼直馏柴油时,直馏柴油掺入比例较高时催化裂化反应性能较好,但会导致汽油产物中芳烃含量增加。     

直馏柴油催化裂解和热裂解反应行为研究

以直馏柴油为原料,反应温度为520～680 ℃,在小型固定流化床上分别采用酸性催化剂和石英砂,考察催化裂解和热裂解的反应行为。与热裂解相比,直馏柴油催化裂解提高了其转化率,降低了干气产率,提高了液化气产率;乙烯产率降低1.67～3.78百分点,丙烯产率提高5.23～9.12百分点,丁烯产率提高3.32～7.94百分点,轻芳烃（BTX）产率接近。直馏柴油催化裂解和热裂解干气中的甲烷和乙烯含量随反应温度变化的趋势相同,但是催化裂解干气中氢气体积分数高于乙烷,而热裂解干气中乙烷体积分数高于氢气;反应温度高于600 ℃时,催化裂解干气中C2H4/CH4摩尔比小于热裂解干气的最优分布值0.82。两种裂解汽油烃类组成中正构烷烃、异构烷烃、烯烃和芳烃含量变化趋势相同,而环烷烃含量变化趋势相反;催化裂解汽油中环烷烃含量随反应温度升高而降低,而热裂解汽油中环烷烃含量随反应温度升高而增加。     

催化裂化柴油加氢转化馏分利用方案研究

中国石化大连(抚顺)石油化工研究院开发了以催化裂化柴油为原料生产高辛烷值汽油调合组分新工艺技术（FD2G技术）。针对催化裂化柴油加氢改质产品,通过分析其组分的烃类组成,分别加工利用,对于改善产品结构和提高市场竞争力十分有益。研究结果表明：加工高芳烃催化裂化柴油时,汽油产品芳烃含量高,辛烷值高,其中C6~C8芳烃富集的窄馏分可以作为芳烃抽提装置原料生产化工产品;加工低芳烃含量的催化裂化柴油时,汽油产品中芳烃含量低,辛烷值偏低,可将富集大量环烷烃的窄馏分作为重整装置原料,富含芳烃的窄馏分作为高辛烷值汽油调合组分。     

柴油轻馏分选择性催化转化反应实验研究

在小型固定流化床装置上,对催化裂化柴油轻馏分选择性裂化多产高辛烷值汽油MIP工艺进行小型实验研究。以柴油轻馏分为原料,考察在剂油质量比为6、重时空速为10 h-1、反应温度为450～620℃的条件下柴油轻馏分的选择性催化转化反应。结果表明,随着反应温度的提高,汽油产率呈先增加后降低的趋势,汽油中芳烃质量分数占60%以上,主要为C8和C9芳烃,并且主要为多甲基侧链芳烃;温度每增加10℃汽油中苯的质量分数增加0.12个百分点。柴油轻馏分选择性催化转化理想模式为长侧链烷基芳烃主要进行烷基侧链断裂反应,尽量避免进行环化脱氢和缩合反应。柴油轻馏分选择性催化转化可以通过优化反应条件和催化材料的活性位进行控制。     

FDHC柴油中压加氢裂化技术的开发

为了满足炼油企业减产柴油、降低柴汽比的产品结构调整需求,中国石化抚顺石油化工研究院开发了FDHC柴油中压加氢裂化技术。该技术采用加氢裂化-补充精制工艺流程,解决了中压加氢裂化喷气燃料馏分烟点偏低和装置运行末期产品质量下降等难题,通过优化原料构成、催化剂体系和操作参数,使之适用于加工直馏柴油原料,灵活增产优质喷气燃料产品、重整原料和蒸汽裂解制乙烯原料。生产的喷气燃料馏分烟点可达28.1 mm,可作为优质3号喷气燃料;未转化柴油馏分BMCI可达9.5,可作为优质的蒸汽裂解制乙烯原料。     

催化裂化柴油加氢转化装置长周期生产运行分析

中国石化安庆分公司（简称安庆分公司）为优化企业产品结构,提高经济效益,采用中国石化石油化工科学研究院研发的催化裂化柴油加氢裂化生产高辛烷值汽油的RLG技术及其专用的加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂,新建了一套1.0 Mt/a催化裂化柴油加氢转化装置（简称RLG装置）。该装置已平稳运行18个月,装置长周期生产运行及工业技术标定结果表明,RLG装置以100%劣质催化裂化柴油为原料,高辛烷值汽油调合组分收率为45%～60%、RON为90~95、硫质量分数小于2 μg/g,柴油产品十六烷指数提高12~14个单位、硫质量分数小于5 μg/g,实现了催化裂化柴油高效转化为高辛烷值汽油,汽油和柴油产品性质好,气体产率低。RLG装置投产后,安庆分公司的柴汽比由1.03下降至0.74,经济效益显著提高。     

劣质柴油和轻蜡油混合加氢改质

用3936／3905催化剂对重催、裂解柴油和直馏轻蜡油混和加氢改质,改质后柴油十六烷值提高10个单位以上（对原料劣质柴油计算）、硫、密度、凝点有较大幅度地下降。改质汽油芳烃潜含量高,是优质重整料,改质尾油BMCI值低,是优质乙烯料和催化原料。     

直馏柴油预处理及其蒸汽裂解性能优化研究

针对柴油需求量下降、柴油产品出厂困难的现状,结合炼化一体化装置优势,利用加氢精制、单段加氢裂化(SSOT)和吸附脱芳烃3种工艺进行柴油预处理,并利用评价试验装置完成3种预处理产品的裂解性能评价,同时考察产品的结焦性能。结果表明：与直馏柴油相比,经SSOT和吸附脱芳烃工艺预处理后的柴油产品的裂解性能明显提升,可作为蒸汽裂解原料;与SSOT工艺相比,吸附脱芳烃工艺具有更高的芳烃脱除率,所得低芳烃含量馏分(低芳馏分)裂解时的目标烯烃收率明显提升,结焦量明显降低。利用试验装置进行吸附脱芳烃所得低芳馏分裂解的裂解炉出口温度(COT)优化,并开展结焦性能优化试验的结果显示,以吸附脱芳烃所得低芳馏分作为蒸汽裂解原料时,推荐的COT为830℃,推荐的硫化物加入量(w)为200～300μg/g。     

催化裂化柴油回炼生产低烯烃高辛烷值汽油

在中国石油宁夏石化公司260万t/a重油催化裂化装置中,以常压渣油与回炼催化裂化柴油为原料,采用MLC-500 NH型高活性降烯烃催化剂,生产出低烯烃高辛烷值汽油。结果表明:催化裂化柴油回炼后,产物中轻柴油和液化气收率分别降低了2.04,0.15个百分点,汽油、干气收率和转化率依次提高了1.32,0.11,1.29个百分点;汽油烯烃体积分数降低,芳烃体积分数增加,研究法辛烷值提高了0.3个单位;催化剂单耗由回炼前的1.00 kg/t降至回炼后的0.94 kg/t。     

催化裂化装置回炼加氢改质柴油的工业应用

在中国石油玉门油田炼油化工总厂80万t/a催化裂化(FCC)装置上进行了回炼加氢改质柴油的工业应用,考察了回炼前后FCC装置原料性质、工艺参数、物料平衡和产品性质的变化情况。结果表明:回炼加氢改质柴油(掺炼比为5.48%)后,FCC装置的柴油/汽油(质量比,以下简称柴汽比)增加了0.04个单位,但全厂柴汽比下降了0.11个单位;汽油产品中烯烃、芳烃质量分数分别增加了0.39,0.24个百分点,汽油辛烷值增加了0.44个单位,柴油产品密度增大,十六烷值略有下降。     

炼油厂增产乙烯原料措施及建议

分析了影响直馏石脑油和加氢尾油裂解性能的主要因素,根据进口油、玛湖油、牙哈油价格,以及石脑油馏分PONA和模拟裂解产物收率情况,增加炼油厂进口油掺炼比例、降低玛湖油和牙哈油掺炼比例,不仅有利于生产乙烯原料,也有利于提高全厂经济效益。优化催化柴油加工路线,汽柴油加氢装置不再加工催化柴油,加氢石脑油干点由190℃提高至230℃,仍是优质的乙烯原料。对蜡油加氢裂化催化剂进行更换,有效降低了尾油BMCI值,为进一步增产尾油创造了条件。新建干气低分气单元,实现炼油新区加氢干气、低分气及火炬气中轻烃的有效回收,蒸馏装置实施停运脱乙烷塔技术改造,简单高效回收C2^+组分。通过实施增产乙烯原料措施,乙烯原料自给率提高2.49百分点。催化和焦化干气C2^+组分占炼厂待回收资源的67%,且乙烯资源丰富,建议优先回收。建议当汽油过剩时,加氢轻石脑油全部用作乙烯原料;当柴油或航煤过剩时,常一线或航煤用作乙烯原料。     

加工改质柴油对乙烯装置的影响

分析了乙烯装置加工改质柴油的可行性及大比例加工改质柴油对乙烯装置的影响。结果表明:采用中国石化石油化工科学研究院中压加氢技术对直馏柴油改质后,其含硫量、芳烃质量分数及芳烃指数均明显下降,链烷烃、环烷烃质量分数增大,裂解性能得到较大改善,可作为乙烯裂解原料;重油炉和轻油炉均能裂解改质柴油,利用现有的蒸汽裂解装置加工改质柴油是可行的;加工改质柴油后,乙烯装置裂解产物中液相产物收率升高,气相产物收率下降,燃料气单耗和装置能耗均增加。     

FCC汽油叠合生产柴油催化剂的制备及其催化性能

 采用浸渍法制备了FCC汽油叠合生产柴油催化剂，考察了活性金属Ni负载量、助催化剂、催化剂制备条件对催化剂性能的影响，以及催化剂的稳定性和再生性能。结果表明，在活性金属Ni质量分数为8%、助剂Sn质量分数为1.0%、浸渍时间6h、焙烧温度500℃、焙烧时间4.0h的条件下制备的叠合催化剂具有良好的催化性能、稳定性和再生性能。在反应温度210℃、压力2.5Mpa、体积空速1.0-1的条件下，叠合柴油体积收率到50.1%，符合-35#柴油质量标准。     

焦化汽柴油加氢装置掺炼催化裂化柴油工业试验

某石化公司催化裂化柴油（简称催化柴油）产量大、芳烃含量高、十六烷值低、加工难度大。为解决加氢裂化装置掺炼催化柴油时氢耗大、加工费用高等问题,将催化柴油改至焦化汽柴油加氢装置进行加工,并在不同催化柴油掺炼比例下进行工业试验,对比不同掺炼比例下的原料性质、主要操作参数、产品性质和物料平衡等数据。试验结果表明：焦化汽柴油加氢装置掺炼催化柴油后,柴油产品的密度和多环芳烃含量大幅上升,十六烷值大幅降低;反应平均温度提温幅度较大。在目前生产情况下,控制催化柴油掺炼比例不大于20%比较适宜。     

催化裂化装置掺炼直馏柴油效果分析

中国石油玉门油田分公司炼油化工总厂针对汽油市场需求量大,柴汽比下降的趋势,在催化裂化装置中掺炼了29.52%的直馏柴油。从催化裂化装置原料性质、产品分布、关键工艺参数等多方面优化催化裂化装置的运行,在确保催化裂化汽油产品质量合格的情况下,装置总液体收率增加1.11百分点,汽油收率提高1.75百分点,柴油收率提高0.19百分点,柴汽比下降0.03单位,同时油浆固含量、催化剂单耗等关键指标均得到较大改善。并对典型燃料型炼油厂催化裂化装置掺炼直馏柴油后,全厂汽油池辛烷值和柴油池十六烷值变化进行了分析,针对汽油辛烷值、柴油十六烷值下降的情况提出了优化运行的建议。     

炼油工业:市场的变化与技术对策

经济新常态下,中国主要成品油消费仍呈增长趋势,汽油和煤油刚性需求增长较快,而柴油需求增速大幅减少,市场需求的柴/汽比明显下降。环保压力增大,国Ⅴ柴油标准和国Ⅴ汽油标准相继推出,油品质量升级步伐必须加快。乙烷制乙烯技术的大规模市场化使石脑油蒸汽裂解生产低碳烯烃受到挑战,开发具有竞争力的丙烯生产技术受到关注。面对市场的变化,为更加高效、清洁地利用宝贵的石油资源,为满足市场需求多产汽油和喷气燃料,为提供更具竞争力的丙烯等基本化工原料,炼油研发部门近年来主动积极地开发一系列新的关键技术,包括更高效的固定床渣油加氢技术(RHT)、多产轻质油的催化裂化蜡油选择性加氢与选择性FCC集成技术(IHCC)、第三代催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术(RSDS-Ⅲ)、柴油超深度加氢脱硫技术(RTS)、催化柴油加氢裂化生产高辛烷值汽油技术(RLG)、低压喷气燃料加氢RHSS技术、多产化工原料的催化丙烯技术(SHMP)。这些技术或技术组合将对支撑未来炼油工业的发展和应对市场变化发挥重要作用。     

高温煤焦油加氢制取汽油和柴油

以山西某焦化厂高温煤焦油为原料,采用加氢保护剂、加氢脱金属催化剂、加氢精制催化剂、缓和加氢裂化催化剂组成的级配方式在小型加氢评价装置上进行加氢工艺研究,并在系统压力12.0M Pa条件下考察了反应温度、氢与油体积比、液态空速对高温煤焦油加氢的影响。实验结果表明,在系统压力12.0M Pa、温度380℃、氢与油体积比1 800∶1、液态空速0.28h-1的条件下对高温煤焦油进行加氢改质,可以实现煤焦油的轻质化,汽油馏分(初馏点~200℃)、柴油馏分(200~360℃)、加氢尾油(高于360℃)分别占产物质量的17.69%,62.04%,20.27%。加氢尾油可作为优质的催化裂化或加氢裂化掺炼原料。