催化裂化汽油催化改质降烯烃反应规律的试验研究

利用催化裂化催化剂在小型提升管催化裂化装置上对催化裂化汽油催化改质降烯烃过程的反应规律进行了试验研究，详细考察了反应温度、剂油比、反应时间、催化剂活性以及催化剂类型对催化裂化汽油改质降烯烃过程的影响。试验结果表明，随着反应温度、剂油比、反应时间以及催化剂活性的增加，改质汽油烯烃含量降低的幅度增加。催化裂化汽油改质后，烯烃含量大幅下降，异构烷烃和芳烃含量有较大幅度的增加，烯烃含量可以降低到汽油新标准的要求，辛烷值基本维持不变，并且汽油收率高，液体收率维持在98．5％以上，(干气 焦炭)产率损失小。     

催化裂化装置采用两段提升管技术的改造及效果

为降低催化裂化汽油烯烃含量和提高轻质油收率，对0.8 Mt/a重油催化裂化装置进行了采用两段提升管反应器催化裂化技术的改造。改造中除反应沉降器和提升管反应器改动较大外，其余设备改动很小。改造后装置采用了汽油回炼方式。改造后装置的标定结果表明，两段提升管反应器与LBO-16L降烯烃催化剂配合，在保证汽油烯烃体积分数小于35%的前提下，产品分布较好，轻质油收率和柴汽比较高。但是在汽油回炼量较大（20t/h）的情况下，汽油烯烃含量才达到要求。     

催化裂化汽油裂解制备低碳烯烃

在小型提升管催化裂化实验装置上研究了催化裂化(FCC)汽油催化裂解生产低碳烯烃的反应规律。实验结果表明,催化剂类型、反应温度、停留时间及水蒸气用量对乙烯、丙烯的产率均有显著的影响。高温、大剂油比、长停留时间及提高水蒸气用量都可促进汽油的裂解,增加低碳烯烃的产率。在实验室条件下,以ZC-7300为催化剂,多产低碳烯烃的最佳条件:反应温度580℃,停留时间1.6s左右,剂油质量比为11,水蒸气与汽油的质量比为0.20。对不同催化剂进行了对比实验得知,自制催化剂A的催化效果最好,汽油转化率达到40%以上,乙烯+丙烯的产率达到20%以上,焦炭和干气(不含乙烯)的产率不大于5%。     

一种新型多产柴油降烯烃裂化催化剂的开发

探讨了催化裂化过程降低汽油烯烃含量和多产柴油的反应原理。催化剂的氢转移活性越高，则汽油的烯烃含量越低，同时焦炭产率上升，柴油产牢下降；与低硅ZSM-5相比，高硅ZSM-5的异构化能力强，有利于催化裂化反应中柴油馏分的保留。所研制的新型降烯烃催化剂，在小型固定床装置上的评价结果表明，与对比降烯烃催化剂相比，在不牺牲汽油辛烷值的前提下，降烯烃能力相当，柴油产率增加2．1个百分点，轻油收率增加0．69个百分点，总转化率下降1．72个百分点，表现出良好的焦炭选择性和多产柴油的反应特性。     

催化裂化装置粗汽油作急冷油进提升管回炼改质效果及其影响分析

为降低稳定汽油烯烃含量,中海油惠州石化有限公司4.8 Mt/a催化裂化装置将部分粗汽油走急冷油线进提升管回炼改质。研究了粗汽油回炼对产品分布、产品性质、能耗、油气线路压力分布等的影响。结果表明：粗汽油回炼量达15 t/h时,稳定汽油烯烃体积分数降低了1.3百分点;与粗汽油回炼前相比,粗汽油回炼后转化率由76.07%增加到76.12%,焦炭产率由7.29%增加到7.74%,总液体收率略有下降,硫传递系数由2.89%降至2.28%,汽油产品中苯在芳烃中的占比由4.07%降低至3.93%;轻柴油密度（20℃）由948 kg/m³升至951 kg/m³;粗汽油回炼后,该装置能耗增加90 MJ/t以上,旋流式快分系统（VQS）罩外至气压机入口的压降增加2.5 kPa。粗汽油回炼还能够缓解分馏塔顶部塔盘和塔顶循环系统结盐问题。     

增产丙烯和生产清洁汽油新技术—FDFCC-Ⅲ工艺

 在对目前国内外先进的催化裂化技术分析的基础上,结合FDFCC工艺特点,提出了 实现"低温接触、大剂油比"的创新思想,开发了增产丙烯和生产清洁汽油的FDFCC-Ⅲ工艺。中试结果表明,FDFCC-Ⅲ工艺能大幅度减少热裂化反应,增强催化裂化反应,促进原料硫向裂化气中转移。在中国石化长岭分公司1号催化裂化装置上进行工业应用的结果表明,重油提升管底部催化剂温度为630℃,剂油比为9.82;液化气及丙烯产率分别为26.66%和10.23%,干气产率仅为为4.33%,汽油中烯烃体积分数为17.7%,汽油硫含量为0.032%。因此,该工艺技术能显著改善产品结构和产品性质,实现清洁汽油生产,具有良好的社会效益和经济效益。     

高酸原油催化裂解增产丙烯初步研究

在XTL-5小型提升管催化裂化实验装置上,以苏丹达尔高酸原油为原料,进行催化裂解增产丙烯实验,考察了催化剂类型、反应温度、停留时间以及水油比对丙烯收率的影响。实验结果表明,采用多产丙烯LTB-2催化剂,不仅可以获得较高的丙烯收率和较低的低价值产物收率,同时可获得较高的柴油收率;提高反应温度、延长停留时间和提高水油比,均可提高丙烯的收率,其适宜的反应条件是反应温度520℃、停留时间1.6～2.0 s、水油比0.25。     

催化裂化汽油中芳烃在酸性催化剂上反应规律的研究

在提升管中型催化裂化装置上,采用MLC-500催化剂,分别以全馏分和重馏分汽油为原料研究在催化转化过程中,汽油中的芳烃在不同反应温度下的转化规律.结果表明,以全馏分汽油为原料,反应温度较低时,主要发生芳环的烷基化反应;在较高温度下,芳环的烷基化反应和芳环上侧链的裂化反应都比较明显.以重馏分汽油为原料,在实验温度范围内主要发生芳环上侧链的裂化反应,随着反应温度的提高,裂化向含有较少碳数的芳烃转移.     

催化裂化反应多区协控技术的工业应用

中国石油大学重质油国家重点实验室开发的催化裂化反应多区协控技术从优化油剂混合、提高反应过程催化推动力出发,有效地抑制提升管反应器中的热裂化反应,可实现产品分布的显著改善,现已在中海沥青股份有限公司350kt／a催化裂化装置上进行了工业应用。该技术实施后,在原料油转化率基本相近的条件下,液体收率和轻质油收率分别提高了2．5和1．6个百分点,干气和焦炭分别下降了1．2和0,6个百分点;同时,与采用该技术前相比,柴油质量基本不变,而汽油性质得到了明显改善,其中,汽油中烯烃体积分数从31．2％降低到23．6％,而辛烷值不变,硫质量分数从500μg／g降低到300μg／g,工业应用取得良好效果。     

催化裂化汽油改质过程中积炭历程及其对烯烃转化的影响

 利用微反-色谱联合实验装置和固定流化床实验装置,考察了FCC汽油改质过程中,催化剂活性、FCC汽油窄馏分、反应温度和质量空速对催化剂积炭和烯烃转化的影响. 利用连续式小型提升管催化裂化实验装置,考察了原料预热温度和催化剂温度等油剂混合区的工艺条件对FCC汽油的生焦过程和改质的影响,并进行了动力学分析. 结果表明,大部分焦炭的沉积发生在很短的时间内,并随着催化剂活性、反应物活性和反应温度增加而增加.催化剂温度的降低和原料预热温度的增加,实际上是降低了最初始反应瞬间的反应温度,从而减少了初始热裂化,减弱了最初始阶段的裂化反应的强度,同时也减少了初始焦炭的沉积.在后续的反应中,催化剂活性相对增强,裂化反应的程度加强,从而保持了气相进料改质后汽油的烯烃含量不变,但烯烃的碳数分布发生了变化.     

FCC汽油提升管内降烯烃改质工艺条件的研究

利用催化裂化过程本身降低汽油烯烃含量成为近年来新型催化剂和新型工艺技术开发的主要方向，在连续小型提升管装置上，考察FCC汽油降烯烃效果与反应条件的关系。结果表明，采用普通催化裂化催化剂，当汽油烯烃降低15个百分点以上时，轻质油收率超过91％。低温、高剂油比、长反应时间和较低的再生催化剂炭含量有利于汽油烯烃的降低，汽油中C，以上烯烃降烯烃比较容易，C6烯烃有一部分发生反应，而C5烯烃基本不反应。     

The Addition of ZSM-5 to a Fluid Catalytic Cracking Catalyst for Increasing Olefins in Fluid Catalytic Cracking Light Gas

Abstract

The second largest source of propylene supplied for petrochemical application is from fluid catalytic cracking (FCC) units. The primary function of the FCC unit has typically been to produce gasoline. However, refiners have been taking advantage of opportunity to produce and recover more propylene from their FCC unit by increasing reaction severity via riser temperature, adding shape selective catalyst, and installing a propylene recovery unit (PRU). At a conventional FCC process propylene exists in the off gas of FCC and it is about 6 wt% of off gas by changing the FCC process parameter quantity of propylene in off gas can be more than 20 wt% by using ZSM-5 additives and increasing temperature The effects of operating parameters, such as reaction temperature, and ZSM-5 as FCC catalyst additive, on the distribution of the product and the yield of propylene were investigated on a bench-scale fluidized bed reactor. It is the aim of this work to perform an overall analysis of the yields and selectivity of hydrocarbons obtained in the vacuum gas-oil conversion over FCC and ZSM-5 catalysts. The effectiveness of ZSM-5 additive in the FCC process was investigated by doing experimental work in a bench-scale setup. The experiment data of off gas analysis showed that vacuum gas oil cracking at high reaction temperatures of 450–550°C increases the yield of propylene. Similar behavior is observed with the addition of 10–25 wt% ZSM-5 additive. The combination of the two effects (high temperature and ZSM-5 addition) makes the FCC unit an excellent source of light olefins for downstream petrochemical units. Higher FCC reactor temperatures (600–650°C) would not have positive effects for increasing propylene yield.     

小型提升管反应器上甲醇与流化催化裂化汽油混炼改质的研究

在小型提升管流化催化裂化(FCC)装置上,使用FCC催化剂,进行了甲醇与FCC汽油的混炼实验,考察了反应温度、甲醇与FCC汽油的质量比(混炼比)及甲醇不同进料位置对精汽油族组成、裂化气组成和液体收率的影响。实验结果表明,甲醇与FCC汽油共混进料的反应效果优于甲醇提前或延后FCC汽油进料时的反应效果;甲醇与FCC汽油混炼在改善汽油质量的同时,有利于增产裂化气和提高液体收率。甲醇与FCC汽油混炼的适宜条件为:反应温度400~420℃、混炼比为5%~10%、剂油比10~12。在此条件下,FCC汽油烯烃含量下降50%以上,液体收率增加3%左右,裂化气中干气质量分数小于1.5%,精汽油与液化石油气收率之和达到98%以上。     

稀土催化裂化助燃剂反应性能研究

以降烯烃催化剂LBO-16为主催化剂,在提升管反应器中对稀土催化裂化助燃剂RE-Ⅲ反应性能进行了评价。结果表明,在反应温度为500℃,时间为1.95 s,催化剂/原料油（质量比）为5.6,RE-Ⅲ助燃剂用量为3 500×10^-6的条件下,轻质油和总液收率分别增加了1.160,.22个百分点,汽油烯烃体积分数增加了1.85个百分点,转化率和研究法辛烷值变化不大,烟气中一氧化碳体积分数下降3.39个百分点。     

乳化重油催化裂化反应的考察

用乳化重油和纯重油进行催化裂化反应,在相同操作条件下,分别考察了它们的产品分布、生焦量、产品质量和裂化催化剂性能.结果表明,乳化重油催化裂化与常压渣油催化裂化相比,液体产率提高1.54%、液化石油气增加1.33%、生焦量下降2.32%、干气量略低;乳化重油催化裂化汽油辛烷值为93.1,而纯渣油催化裂化汽油辛烷值为91.8;两者对裂化催化剂性能影响相当.     

降低催化裂化汽油硫含量的重油裂化催化剂DOS的工业应用试验

在九江分公司一套催化装置上进行了降低催化汽油硫含量和烯烃含量的催化裂化催化剂DOS的工业应用试验，试验结果表明，和GRV－C催化剂相比，液态烃、汽油和总液收产率有所增加，干气、焦炭的产率有所下降，反映出DOS催化剂具有裂化能力强、焦炭选择性好的特点。汽油烯烃含量降低7.8个体积百分点，汽油硫含量／原料油硫含量下降20.3ω%,说明DOS催化剂具有较好的降低汽油硫含量和烯烃含量的能力。     

FCC汽油催化裂化制取丙烯的反应性能

分别考察了不同族组成的FCC汽油、FCC汽油窄馏分和几种模型化合物（1-己烯、3-甲基戊烷、正己烷和环己烷）催化裂化生成丙烯的性能。结果表明,高烯烃含量的FCC汽油催化裂化具有较高的转化率和丙烯产率。1-己烯、3-甲基戊烷、正己烷裂化环己烷生成丙烯的平均速率比1:2.0:2.5:32.5。在FCC汽油窄馏分催化裂化生成丙烯过程中,轻馏分裂化生成丙烯的贡献大于重馏分,因此回炼FCC汽油轻馏分制取丙烯是一种较好的选择。1-己烯的催化裂化反应中,主要发生裂化反应,占49%~69%,并且该比例随着反应温度的升高而增大;氢转移反应占15%~28%,并且随反应温度升高先增加后减小,在550℃时达到27.50%;聚合及环化反应分别占15%~28%,10%~15%。     

MIP-CGP工艺专用催化剂CGP-1的开发与应用

阐述了生产汽油组分满足欧Ⅲ排放标准并多产丙烯的催化裂化工艺（简称MIP-CGP）专用催化剂（简称CGP-1）的研究开发与工业应用结果。CGP-1催化剂的基质具有良好的容炭性能，使活性组元受到良好保护，其优势作用在第二反应区得以充分发挥，具有更高的氢转移活性和强的汽油小分子烯烃裂化活性。中国石化九江分公司和镇海炼化公司的MIP-CGP工业试验标定结果表明，与常规FCC相比，采用CGP-1催化剂的MIP-CGP技术在生产烯烃体积分数小于18％的汽油组分的同时，丙烯产率达到8％以上。此外，汽油诱导期大幅提高，抗爆指数增加；总液体收率有所提高，干气产率下降，焦炭选择性良好。     

工艺条件对催化裂解轻汽油裂化制低碳烯烃反应的研究

在小型固定流化床反应器中考察了催化裂解轻汽油的反应性能。通过改变反应温度、空速、注水量以及剂油质量比,探索催化裂解轻汽油高选择性生成低碳烯烃,同时抑制甲烷生成的适宜操作条件。结果表明,在反应温度650℃、空速在6h-1、注水量为30%、剂油质量比为10的优化条件下,对于烯烃质量分数为69.02%的催化裂解轻汽油,乙烯单程产率可达到10.92%,丙烯单程产率可达到27.74%,丁烯单程产率可达到12.97%,（乙烯+丙烯+丁烯）产率可达到51.63%。     

两段提升管催化裂解多产丙烯专用催化剂LCC-300的工业应用

在分析两段提升管催化裂解多产丙烯工艺特点的基础上研制出两段提升管催化裂解专用LCC-300催化剂。使用LCC-300催化剂,以大庆常压渣油为原料,在单段提升管反应装置上进行模拟两段提升管试验。结果表明,在丙烯收率22.27％的情况下,总液体收率为80.08％,所产汽油的烯烃含量低、芳烃含量高,为高辛烷值汽油调和组分。在TMP工业试验装置上使用配套LCC-300催化剂,一段提升管采用混合C4与大庆常压渣油组合进料,二段提升管为回炼轻汽油、回炼油和回炼油浆组合进料,装置标定结果表明,在丙烯收率20.38％的情况下,总液体收率为82.95％,干气和焦炭收率之和仅为13.99%,说明LCC-300催化剂在多产丙烯、减少干气和焦炭生成方面具有优势。