提高汽油加氢装置脱硫率及重油收率

催化裂化汽油在我国成品汽油中约占75%,罐区汽油中的硫主要来自催化裂化汽油组分,为使催化裂化汽油达到国V标准,同时提高FCC重汽油产品收率,对装置进行了优化操作,并进行了分析和总结,为进一步优化操作处理提供了有利的条件。     

催化裂化微反评价液体产品的组成

采用微型固定流化床评价了一种加拿大催化裂化原料在大孔催化裂化催化剂上的裂化性能,并采用GC-SCD、GC-NCD、GC-AED、GC-MSD以及GC-FID等分析表征手段对评价所得的微量液体产物进行了测定,详细考察了硫、氮、氢/碳摩尔比、芳烃以及汽油组分烃类组成随转化率的变化情况。     

国Ⅲ汽油生产方案优化分析

介绍了中国石化青岛炼油化工有限责任公司在生产国Ⅲ汽油过程中的优化措施,通过对比分析了不同催化裂化原料硫质量分数对催化裂化汽油产品质量、烟气排放、装置加工成本等产生的影响,确定合适的国Ⅲ汽油生产优化方案。实践表明,通过调整蜡油加氢处理装置加氢反应深度可控制精制尾油硫含量,降低装置氢耗。加氢处理尾油硫质量分数控制在0.38%时,催化裂化装置精制汽油硫质量分数达到170μg/g,催化裂化烟气中二氧化硫质量浓度达到800 mg/m3,通过与其它低硫汽油组分调合,成品汽油硫质量分数达到130μg/g,向催化裂化催化剂注入硫转移剂达到0.4%时,催化裂化烟气中SOx质量分数可以下降20%～30%,有效地保证催化裂化烟气硫质量分数达到环保排放要求。在满足国Ⅲ汽油产品质量以及环保排放指标要求的同时,控制催化裂化原料硫质量分数为0.38%,可增加直接经济效益8×107RMB$/a。     

氢转移反应与催化裂化汽油质量

加工重质含硫原油以生产高辛烷值、低硫和低烯烃含量的汽油是催化裂化装置所面临的挑战。氢转移是催化裂化的特征反应之一。氢转移反应的进行程度可以在较大范围内改变裂化产品的分布。调控氢转移反应对氢的分配作用可直接降低催化裂化汽油中的硫和烯烃含量,这已引起研究者的关注。概述了氢转移反应及其对汽油产率和辛烷值的影响,介绍了利用氢转移反应对氢的分配作用降低催化裂化汽油硫和烯烃含量的研究进展,并分析和探讨操作条件和催化剂的影响。     

催化裂化汽油改质降烯烃反应过程规律的研究

利用裂化催化剂在微反-色谱联合装置、小型固定流化床试验装置和小型提升管催化裂化试验装置上，对催化裂化汽油改质汽油降烯烃过程的产物分布与烯烃含量的降低幅度(烯烃转化率)存在着较好的关联性，说明无论在何种反应条件下采用何种催化剂，只要催化裂化汽油改质后烯烃含量降低，就要付出产生一定量的干气和焦炭的代价。     

劣质重油高选择性催化裂化(RTC-G)技术开发

为了达到劣质重油催化裂化多产汽油和低碳烯烃的目的,基于拟全浓相、拟均温、拟匀速反应概念,提出使用快速流化床反应器对劣质重油原料进行催化裂化的思路。以中国石化济南分公司2号催化裂化装置原料油为原料,进行了快速流化床反应器催化裂化反应研究,开发了劣质重油原料高选择性催化裂化(RTC-G)技术。研究结果表明：相比于提升管反应器,使用快速流化床反应器催化裂化时的液化气产率和汽油产率分别高2.33百分点和0.35百分点,干气产率低0.34百分点,产品转化率和高价值产品选择性均有一定优势。在快速流化床反应器内选用适当的催化剂,可使劣质重油催化裂化的液化气产率达25.52%,丙烯产率达11.84%。     

催化裂化汽油改质降烯烃反应过程规律的研究

利用裂化催化剂在微反-色谱联合装置、小型固定流化床试验装置和小型提升管催化裂化试验装置上,对催化裂化汽油改质降烯烃过程的反应规律进行了研究。结果表明,催化裂化汽油改质降烯烃过程的产物分布与烯烃含量的降低幅度(烯烃转化率)存在着较好的关联性,说明无论在何种反应条件下采用何种催化剂,只要催化裂化汽油改质后烯烃含量降低,就要付出产生一定量的干气和焦炭的代价,且两者存在着基本对应的关系。随着烯烃转化率的提高,催化裂化汽油改质后烯烃含量降低的幅度增加,C3 液体收率及汽油收率降低,说明C3 液体收率及汽油收率与汽油烯烃降低幅度是相互制约的。在同样的反应条件下,高碳数烯烃的反应活性要高于低碳数烯烃的反应活性。     

高硫催化裂化汽油吸附脱硫剂及工艺的研究

采用干混法制备以复合型氧化锌为活性组分的脱硫吸附剂,用于催化裂化汽油中硫化物的脱除.利用固定床反应装置进行了催化裂化汽油脱硫反应研究,实验结果表明,在370～380℃、2.0 MPa、氢油摩尔比2.6、液态空速5 h-1的反应条件下,催化裂化汽油中硫含量由(1.3～1.8)×10-3降至1.5×10-4以下时,吸附剂具有较高的穿透硫容,饱和硫容大于30%,经过吸附剂脱硫后汽油辛烷值RON仅下降0.5,MON基本不变.     

催化裂化汽油铜片腐蚀影响因素的研究

从催化裂化汽油的精制工艺入手,分析了造成汽油铜片腐蚀不合格的原因,对汽油中的活性硫化物如元素硫、硫化氢等进行了深入研究,并对如何避免汽油铜片腐蚀的发生提出了建议。研究表明:催化裂化稳定汽油中的硫化氢气体、元素硫和硫醇是引起铜片腐蚀的主要物质;催化裂化装置有时出现的汽油铜片腐蚀不合格是由其循环碱液引起的。     

我国低硫、超低硫汽油生产技术进展

我国在迅速开发和应用催化裂化汽油降硫助剂。欧美一些炼油厂使用催化裂化降硫助剂,当其占系统藏量的10％时．催化裂化汽油中硫的质量分数可降低10％～20％。但当降硫助剂与金属镍和钒质量分数大于10000μg／g的催化裂化平衡剂掺混时,其降硫作用基本消失。     

生产低硫汽油的新型催化裂化工艺研究

通过调变催化剂中V的价态,借助X射线光电子能谱（XPS）分析、小型固定床和中型提升管装置实验,开发了以自制催化剂c为基础、再生斜管部分增加H₂还原预处理器的催化裂化（FCC）新工艺。催化剂经H₂还原预处理后,其所含V由5价态降为4价、3价,甚至更低价态,在催化反应中可与氧化态硫接触反应,从而降低FCC汽油硫含量。经H₂还原预处理的自制催化剂c（V质量分数0.6%）的催化脱硫效果显著,适宜的H₂预还原温度为550℃,预还原时间为20 min。采用自制催化剂c,在H₂预还原温度650℃、还原时间20 min、H₂流量40 L/h、反应温度500℃、再生温度690℃、剂/油质量比6的条件下,新工艺的FCC汽油S质量浓度由880 μg/mL降至515 μg/mL。     

催化裂化重汽油加氢脱硫工艺研究

以馏程大于70℃的催化裂化重汽油为原料,在装填OTC—M型催化剂的30mL微型固定床反应评价装置上,进行加氢脱硫的工艺研究。结果表明,优化的加氢条件为：反应温度260℃、反应压力1．6MPa、氢油体积比300：1、进料空速4h^-1;在此工艺条件下,重汽油的硫含量由272．35μg／g降至124．78μg／g,脱硫率达54．18％。     

流化催化裂化汽油含硫化合物生成规律的考察

在小型固定流化床装置上采用流化催化裂化(FCC)催化剂、以FCC汽油轻馏分和H2S标准气为原料,考察了催化剂类型、原料组成和反应条件(反应温度、催化剂与原料油的质量比(剂油比)和重时空速)对硫化物生成的影响。实验结果表明,FCC汽油中的烯烃与H2S反应主要生成噻吩类硫化物和部分硫醇;在REUSY分子筛催化剂(催化剂A)上的硫化物收率比在ZRP型择形分子筛催化剂(催化剂B)上的高;且硫化物收率随H2S和烯烃含量的增加呈线性增长。受反应温度对烯烃转化程度的影响,较高的反应温度有利于抑制烯烃与H2S反应。因为反应机理及催化剂性质对噻吩类硫化物和硫醇的生成影响不同,两者收率随剂油比和重时空速的变化趋势不同,但变化幅度均不大,因而总硫化物收率随重时空速和剂油比的变化幅度也不大。     

催化裂化汽油流化床非临氢改质工艺研究

介绍了一种使用ZSM-5沸石催化剂对催化裂化汽油进行改质的流化床反应工艺.此工艺可有效降低汽油烯烃和硫含量,同时提高汽油辛烷值,改质汽油收率高,干气和焦炭产率较低.研究了不同反应条件下以及不同馏分汽油改质后产物分布的变化和烯烃、硫含量等汽油性质的改善情况.研究结果表明,采用低反应温度、高催化剂循环量条件,改质汽油烯烃含量、硫含量降低幅度大;相反,则裂化气产率和丙烯选择性提高.加工重馏分汽油时改质汽油收率高,但较全馏分汽油改质烯烃含量降幅稍低.     

催化裂化降低汽油硫含量工艺参数研究

在中型提升管催化裂化装置中,以含硫质量分数为0.610%的减压渣油与减压蜡油混合物(二者质量比为3∶7)为原料,LDO-70 S为催化剂,在反应温度500℃,反应时间为2 s的条件下,可制备含硫质量分数为0.027%的催化裂化汽油。结果表明,随着原料含硫质量分数的提高,汽油含硫质量分数提高,其中后者是前者的8%~9%。随着反应温度的升高,干气、液化气和焦炭质量分数增加,汽油、柴油、重油和汽油含硫质量分数降低。随着催化剂/原料油(质量比)的增加,干气、液化气、焦炭和汽油中含硫质量分数提高,汽油、柴油和重油质量分数降低。     

用氢气还原法预处理催化剂降低催化裂化汽油硫含量

提出了在催化裂化(FCC)反应过程中通过调变平衡剂中钒的价态进行催化脱硫的工艺思路.对不同钒含量的FCC工业平衡剂LHO-1及自制催化剂4221-011进行了氢气还原预处理,在固定流化床及微反装置上进行了脱硫性能评价.结果表明,与空白实验相比,4221-011催化剂经过氢气还原预处理后,可使产品汽油硫含量降低25.4%;相应LHO-1平衡剂经过氢气还原预处理后,可使产品汽油的硫含量降低23.1%;不同钒含量的催化剂经过氢气还原预处理后,汽油中硫含量都有所降低,且当催化剂中钒含量低于12mg/g时,随着钒含量的增加,汽油硫含量降低的幅度也增大.     

FCC操作条件对汽油族组成及辛烷值的影响

通过对一种工业FCC催化剂在固定流化床上的评价 ,揭示了反应温度、剂油比和空速对汽油族组成及辛烷值影响的一些规律。研究发现 :随着反应温度的上升汽油中的总烷烃和异构烷烃含量下降 ,烯烃和芳烃含量上升 ;随着剂油比的增加 ,汽油中的总烷烃、异构烷烃和芳烃含量上升 ,烯烃含量下降 ;环烷烃、总烷烃、烯烃和芳烃的含量随着空速的变化出现相互交叉的现象 ;而汽油的辛烷值 (RON和MON)仅是转化率的函数 ,与达到同一转化率的操作条件无关     

Effect of Olefins on Formation of Sulfur Compounds in FCC Gasoline

The effect of olefins on formation of sulfur compounds in FCC gasoline was studied in a small-scale fixed fluidized bed （FFB） unit at temperatures ranging from 400℃ to 500℃, a weight hourly space velocity （WHSV） of 10 h-1, and a catalyst/oil ratio of 6. The results showed that C4--C6 olefins contained in the FCC gasoline could react with HzS to form predominantly thiophenes, alkyl-thiophenes as well as a fractional amount of thiols, while large molecular olefins such as heptene could react with hydrogen sulfide to form benzothiophenes. The amount of sulfur compounds formed at different tem- peratures over different catalysts were in proportion to the mass fractions of olefins in the feedstock, with the amount of sulfur compounds formed over REUSY catalyst exceeding those formed over the shape selective zeolite catalyst owing to the effect of catalyst performance and the impact of catalyst on the degree of olefin conversion. The amount of sulfur compounds generated and their increase reached a maximum at 450℃ and a minimum at 400℃ because of the influence of temperature on the thermodynamic and kinetic constants for formation of sulfur compound as well as on the olefin conversion degree. Based on the above-mentioned study, a reaction network and a model for prediction of sulfur compounds generated upon reaction of olefins in FCC gasoline with HES were established.     

FCC汽油硫化物的生成动力学

 在小型固定流化床反应器中,在反应温度400～500℃、剂/油质量比6、质量空速10h-1条件下,消除内、外扩散影响,考察了FCC汽油烯烃与H2S 在MLC-500催化剂上反应生成硫醇、噻吩等汽油中硫化物的动力学。通过无H2S参与的FCC汽油裂化反应研究消除温度对烯烃催化转化影响,在其基础上建立了关于汽油烯烃与H2S反应生成汽油硫化物的幂函数型本征动力学模型,其中噻吩硫及总硫生成的活化能分别为28810 J/mol、25376J/mol,二者对应烯烃的反应级数分别为0.38、0.36,对应H2S的反应级数分别为0.22、0.27。残差检验和统计检验结果表明,所得动力学模型是合理、可靠的,能够真实反映硫化物生成反应的特性。     

催化裂化过程芳烃转化及生焦关系探索

在小型固定流化床试验装置上考察了催化剂微反活性和剂/油质量比对加氢蜡油催化裂化反应中芳烃转化以及生焦量的影响。根据焦炭产率变化,按转化率将加氢蜡油催化裂化反应分为3个阶段,分别考察了各阶段中芳烃转化以及生焦之间的关系。定义了催化剂表观活性概念,并以此考察了汽油芳烃摩尔产率和焦炭产率与催化剂表观活性的关系。通过分析各馏分段中芳烃含量及生焦量随催化剂表观活性的变化得出,芳烃特别是多环芳烃对生焦反应至关重要。在剂/油质量比相同条件下,随着催化剂微反活性增加,汽油芳烃含量和焦炭产率增大;原料转化率相同条件下,随着催化剂表观活性增加,焦炭产率增大。