《重质油裂解制轻烯烃》出版

自20世纪80年代中期以来,石油化工科学研究院就开始从事重质油裂解制取低碳烯烃催化裂化家族技术的研究,试图开发出一条重质原料生产低碳烯烃的技术路线。20世纪80年代末,该院成功开发出以重油为原料、以生产丙烯为主要目的的催化裂解(DCC)新工艺。他们先后成功开发出的催化裂化家族技术包括:DCC-Ⅰ(催化裂解,最大量生产轻烯烃),DCC-Ⅱ(缓和催化裂解,多产轻烯烃和油品,兼产丙烯、异丁烯及优质汽油),MGG(蜡油掺炼渣油为原料,最大量生产汽油和液化气),ARGG     

重质油制烯烃的催化裂化家族工艺开发回顾及展望

回顾了中国石化石油化工科学研究院开发的重质原料制轻烯烃的催化裂化家族工艺的发展过程。这些技术与催化裂化工艺的不同在于其采用了新的工艺设备布置和特殊配方催化剂。催化裂化家族工艺主要包括以重质油为原料多产丙烯的催化裂解（DCC-I）技术、多产丙烯兼顾生产优质汽油的催化裂解（DCC-Ⅱ）技术,最大量生产优质汽油和液化气（MGG）技术、用常压渣油最大量生产优质汽油和液化气（ARGG）技术,提高柴油并多产气体烯烃和液化气（MGD）技术,重油催化裂化提高异构C4和C5气体烯烃产率（MIO）技术,以重质油为原料最大量生产乙烯和丙烯的催化热裂解（CPP）技术,选择性催化裂解（MCP）技术、增强型催化裂解（DCC-plus）技术、高效催化裂解（RTC）技术。介绍了这些技术开发及工业应用的过程及结果,展望了其未来发展方向,为炼油向化工转型提供参考。     

FCC反应机理与分子水平动力学模型研究Ⅱ.轻馏分油反应动力学参数的测定

以三种不同的轻馏分油为原料，其中二种为催化蜡油生成的轻馏分油，采用三种不同性质的平衡催化剂，在小型催化裂化固定流化床装置上考察馏分油的催化转化反应规律。从催化裂化反应机理出发，把原料及其产物按馏程和化学组成分为链烷烃、环烷烃、烯烃和芳烃等虚拟组分，通过参数估计求取18个反应动力学常数，建立集总动力学模型。结果表明：反应动力学常数反映了催化裂化反应的特征，该模型能较好地拟合试验数据，不仅能预测不同原料的产品分布，而且可以预测汽油和液化气组成，为进一步研究以重质油为原料降低汽油烯烃含量和多产轻烯烃的催化裂化反应作了准备。     

低碳烯烃的生产技术进展

综述了低碳烯烃的各种生产技术及其进展，详细介绍了石脑油和重质油裂解生产低碳烯烃技术、天然气制取低碳烯烃技术中的MTO技术和烃转化技术。结果表明，石脑油催化裂解生产低碳烯烃在二、三十年内仍占居着主导地位；应加大开发重质油催化裂解制低碳烯烃技术的力度和工业推广进程，拓宽生产低碳烯烃的原料来源；天然气储量丰富，价格较低，具有很大的原料优势，天然气制取低碳烯烃技术前景广阔，可能成为生产低碳烯烃的主导技术；乙烯装置建设规模继续向大型化发展，小型装置使低碳烯烃生产成本过高，生产的低碳烯烃缺乏竞争力。     

重质油催化热裂解生产轻烯烃CPP技术开发及工业应用

石蜡基常压渣油催化热裂解生产乙烯和丙烯的CPP技术由中国石化石油化工科学研究院开发并进行了工业应用。结果表明,应用大庆常压渣油为原料,在反应温度610℃,兼产乙烯和丙烯的操作模式下,乙烯和丙烯产率分别达到14.84%、22.21%,裂解石脑油中芳烃含量达82.46%。该技术的工业应用成功,开辟了一条由重质油直接生产轻烯烃和芳烃的新路线,是炼油-化工一体化的良好实践。     

择形分子筛及催化裂化新技术开发

介绍了我国近期研究开发的中孔择形分子筛技术以及催化裂解(DCC)、多产液化气和优质汽油(MGG)、多产异构烯烃(MIO)和催化热裂解(CPP)等催化裂化系列技术。这些新技术的共同特点是提高低碳烯烃产量和汽油辛烷值。ZRP择形沸石具有良好的重质油裂解能力和水热活性稳定性,可在上述催化裂化新技术的催化剂配方中得到应用。     

低碳烯烃的生产技术进展及工业应用

综述了低碳烯烃的各种生产技术进展及其工业应用情况,详细介绍了石脑油和重质油裂解生产低碳烯烃技术。介绍了目前主要的催化剂技术的新进展,并指出催化裂解制烯烃技术具有广阔的开发前景。建议加大开发重质油催化裂解制低碳烯烃技术的力度和工业推广进程。     

以渣油为原料的化工型加氢-催化裂解双向组合技术研究

开发了以渣油为原料的化工型加氢-催化裂解双向组合技术:以渣油为原料,将催化裂解副产的富含多环芳烃的轻、重循环油掺入到渣油中一起加氢,然后再进行催化裂解,生产低碳烯烃和轻质芳烃等化工原料.加氢后,催化裂解轻、重循环油中的多环芳烃可以饱和为环烷环并芳环的分子结构,重新具有了可催化裂解性能,因此在渣油加氢和催化裂解的大循环中...     

中国石油大学自主研发出催化裂解多产丙烯技术

中国石油大学（华东）重质油国家重点实验室自主研发的两段提升管催化裂解多产丙烯（TMP）技术工业化试验结果表明：常压渣油经催化裂解，丙烯收率超过18％，液化气、汽油和柴油收率之和接近83％。     

常压渣油多产液化气和汽油（ARGG）工艺技术

ＡＲＧＧ是以常压渣油等重质油为原料，最大量生产液化气和汽油的工艺技术。液化气富含烯烃，汽油辛烷值高、安定性好。该工艺技术采用提升管或床层反应器，使用ＲＡＧ催化剂，５１０￣５３０℃的反应温度，液化气产率可达２１％￣３０％，汽油产率４５％￣４８％，液化气加汽油收率一般为７０％以上。汽油ＲＯＮＣ一般为９０￣２２，ＭＯＮＣ为左右，诱导期为５００￣９００ｍｉｎ。第一套７０ｋｔ／ａ的工业装置于１９９３年７月在     

催化裂化技术详解

多产液化气及高辛烷值汽油催化裂化技术(MGG/ARGG) 主要生产辛烷值高的优质抗爆性汽油,兼产含有较多烯烃的液化石油气. 技术特点:1.原料广泛,可以加工常规FCC的各种重质原料;2.油气兼顾,产物分布和产品性质兼有催化裂化正常裂化区(低干气和焦炭产率,汽油安定性好)与过裂化区(高液化气产率,液化气的高烯烃度和高辛烷...     

催化轻汽油醚化技术

15万t/a催化轻汽油醚化装置采用LNE-3轻汽油醚化技术,以总叔碳烯烃质量分数约为20.80%的催化轻汽油为原料,在第1和第2醚化反应器入口温度分别约为48.0,55.0℃,甲醇/叔碳烯烃(摩尔比)约为1.35,反应压力为0.80 MPa,进料空速为0.9 h~(-1)的操作条件下,对装置进行了标定。结果表明:醚化反应后,C_5/C_6叔碳烯烃平均转化率分别为92.37%,45.54%,醚化轻汽油收率为108%;与原料轻汽油相比,醚化后轻汽油研究法辛烷值提高了约1.1个单位,总叔碳烯烃质量分数降低了约16个百分点;全年甲醇转化为92~#汽油的收益约为5 200万元;装置实际能耗高于设计值。     

两段提升管催化裂解多产丙烯技术的工业试验

丙烯是重要的基本有机化工原料,低烯烃含量的高辛烷值汽油也是市场急需的产品.两段提升管催化裂解多产丙烯(TMP)技术是以重油为原料,在多产丙烯的同时,兼顾低烯烃含量的高辛烷值汽油的生产.TMP技术的工业试验表明,采用LCC-200催化剂,以大庆常压渣油(AR)为原料,在一段提升管回炼混合C4,二段提升管回炼轻汽油的情况下,丙烯的收率和总液收分别达到19.64%,81.57%;干气收率仅为4.68%,其所含乙烯质量分数为45.93%,是制乙苯的理想原料;稳定汽油产品的研究法辛烷值为96.5,轻柴油收率仪为13.36%.     

FCC轻汽油组合回炼增产丙烯的研究

 以恒源石化提供的FCC轻汽油(LCG)和回炼油以及大庆炼油厂提供的蜡油(VGO)和常压渣油(AR)为原料,以自制LTB-2为催化剂, 在小型提升管装置中,研究了FCC轻汽油催化裂解增产丙烯的可行性以及与不同重质原料油组合进料对增产丙烯的协同效应.结果表明, LCG与回炼油、AR以及VGO组合进料回炼时,缩短了LCG的停留时间,在600℃、停留时间0.03s的反应条件下,干气产率明显降低,由9.94%～16.92%降到5.52%～6.33%,丙烯产率达到13.26%～17.91%,焦炭产率为0.69%～3.50%.     

重油催化热裂解(CPP)制烯烃成套技术的工业应用

沈阳化工集团沈阳石蜡化工有限公司建设了世界上首套500 kt/a重油催化热裂解（CPP）制烯烃工业装置,于2009年6月建成并投入运行。该装置以石蜡基常压渣油为原料,以生产乙烯、丙烯等低碳烯烃为主要目的产品,副产高含轻芳烃的裂解石脑油。工业标定结果表明,以大庆常压渣油为原料,在兼顾乙烯和丙烯的操作模式下,在反应温度610 ℃、乙烷/丙烷没有回炼的条件下,乙烯和丙烯产率分别达到14.84% 和22.21%,裂解石脑油中芳烃的质量分数达到82.46%,符合设计目标。该装置的成功运转开辟了一条重质原料生产低碳烯烃和轻芳烃的新工艺路线,实现了炼油与化工的一体化。     

回炼轻汽油对催化裂化产物的影响

在中国石油兰州化工研究中心灵活模式型提升管中试装置上,模拟中国石油玉门油田公司炼油化工总厂两段提升管工艺,考察了催化轻汽油回炼对产物分布、液化气及汽油产品质量的影响。结果表明:二段重油原料中回炼轻汽油后,汽油、轻油和总液体收率均增加;液化气收率随回炼轻汽油质量分数的增加,呈先上升后下降的趋势,当轻汽油质量分数为10%时,液化气收率最高,为17.42%。二段重油原料中回炼轻汽油后,液化气中丙烯质量分数增加;随着轻汽油质量分数的增加,丙烯质量分数呈先增加后降低的趋势,当轻汽油质量分数为10%时,丙烯和丁烯质量分数最高;与未回炼轻汽油相比,回炼轻汽油质量分数为10%时,汽油产品中异构烷烃、烯烃体积分数分别增加了3.65,1.51个百分点,芳烃体积分数降低了5.13个百分点,研究法辛烷值增加了0.11个单位。     

催化裂化轻汽油醚化技术开发及工业应用

采用中国石油兰州化工研究中心开发的催化轻汽油醚化LNE-2工艺技术,建成呼和浩特石化公司400 kt/a FCC轻汽油醚化工业装置,工业装置生产运行结果表明,以沸点小于等于70℃的催化轻汽油馏分为原料,原料中烯烃含量44.20%(w),叔碳烯烃含量19.76%(w),在反应温度65℃、醇/叔碳烯烃摩尔比1.3、反应压力1.0 MPa、进料空速1.0 h~(-1)的操作条件下,C_5叔碳烯烃总转化率为90.38%,C6叔碳烯烃总转化率为54.25%,轻汽油中烯烃含量减少20.84百分点,醚化轻汽油与分离出的重汽油按比例调和后的全馏分汽油辛烷值从89.5提高到90.6。甲醇消耗量为4.2 t/h,醚化轻汽油收率108.57%。     

动植物油与普通催化原料催化裂解反应的对比

提出了以动植物油催化裂解多产丙烯的技术路线,并与普通催化原料的两段提升管催化裂解路线进行了对比。结果表明,棕榈油是一种优良的催化裂解多产丙烯的原料。一段反应后,液化气质量分数超过40%,丙烯质量分数为20.16%,达到大庆常压渣油两段提升管催化裂解的水平;汽油质量分数和总液收率较高;生成的汽油中芳烃质量分数超过51%,可以作为高辛烷值汽油的调和组分。     

重油高效催化裂解（RTC）技术试验研究

为拓宽石油化工行业生产烯烃的原料来源,高值化利用劣质重油原料,在中型试验装置上进行重油高效催化裂解技术（RTC）工艺试验。试验结果表明：与催化裂解工艺（DCC）相比,RTC工艺在加工加氢蜡油与加氢渣油的混合原料（两者质量比为45：55）时,液化气产率和丙烯产率均明显提高,干气产率和焦炭产率显著下降;在加工更为劣质的加氢渣油原料时,RTC工艺对改善产品分布和产品选择性均有良好效果。     

植物油催化裂解生成低碳烯烃和轻芳烃的研究

使用含择形分子筛的催化剂在固定流化床（FFB）装置上开展了对以棕榈油为代表的植物油及三种烃类原料的催化裂解试验研究,结合氢转移反应探讨了植物油催化裂解制取低碳烯烃和轻芳烃的优势。结果表明,植物油中的烃基部分具有很好的可裂化性,可生成与烃类原料相当的低碳烯烃及远高于烃类原料的轻芳烃,汽油重芳烃、柴油、重油等低价值、难利用产物的产率较低;植物油中的烃基部分极易发生芳构化,且容易进入择形分子筛孔道,选择性生成C6~C8的轻芳烃;植物油及脂肪酸催化裂解时通过氢转移反应以水的形式脱除了一部分氧,同时避免了烯烃被饱和,有利于兼顾低碳烯烃和轻芳烃的产率。