支撑我国汽油质量持续升级的核心技术及技术路线开发与应用 2.催化裂化汽油降烯烃与脱硫分步集成工艺路线创建、深度开发与工业应用

通过剖析不同的催化裂化汽油后处理工艺在处理高烯烃、高硫含量汽油时的工业装置运转数据,发现汽油烯烃和硫含量降低会造成辛烷值损失较大,生产成本急剧上升,原因在于汽油脱硫率超过97%时,烯烃饱和率急剧增加,由此带来氢耗上升,生产成本上升。为此,创建催化裂化汽油降烯烃与脱硫分步集成工艺,汽油烯烃含量降低由定向调控汽油组成的催化裂化工艺来实现,通过强化异构化和选择性氢转移反应,使汽油烯烃体积分数降低到不超过20%、硫质量分数不超过300μg/g,为后续汽油脱硫单元提供适宜的汽油原料。汽油脱硫后处理工艺控制汽油脱硫率不超过97%、烯烃饱和率不超过20%,最终辛烷值损失大幅降低,巧妙化解脱硫-烯烃饱和-辛烷值损失-低成本生产的矛盾链。工业应用结果表明,在相同的汽油脱硫率下,该工艺路线的烯烃饱和率和辛烷值损失大幅降低,实现了低成本地生产国Ⅴ和国Ⅵ车用汽油,得到大面积的应用,为汽油质量持续升级提供了强有力的支撑。     

H2S对催化裂化汽油选择性加氢脱硫的影响

在中型试验装置上考察了循环氢中H2S含量对催化裂化汽油加氢脱硫反应及烯烃加氢饱和反应的影响。结果表明,在催化裂化汽油选择性加氢脱硫过程中,循环氢中H2S对加氢脱硫反应具有抑制作用、对烯烃加氢饱和反应具有促进作用,随着循环氢中H2S含量的增加,催化剂的选择性下降。     

先进炼油化工技术

正催化裂化汽油选择性加氢脱硫(RSDS)技术催化裂化汽油选择性加氢脱硫(RSDS)技术,是以催化裂化汽油为原料,经过选择性加氢处理,生产低硫汽油调合组分。本技术可在显著降低催化裂化汽油硫含量的同时减少烯烃加氢饱和,辛烷值损失低,目前第三代技术RSDS-Ⅲ已经开发并工业应用,可为炼油厂生产国Ⅴ、国Ⅵ汽油提供有力技术支持。     

催化裂化汽油选择性加氢脱硫工艺流程选择

研究了催化裂化汽油加氢脱硫各种可能的加工流程。结果表明,将汽油切割成轻重馏分分别进行处理,可以大幅度减少汽油烯烃在加氢脱硫过程中的饱和;轻馏分汽油中硫醇可以通过碱抽提方式脱除,不影响汽油烯烃含量;由于汽油中的二烯烃在较缓和条件下能促进胶质的生成,需要进行选择性脱二烯烃;由于循环氢中的硫化氢对加氢脱硫反应有抑制作用、对烯烃饱和反应有促进作用,应增加循环氢脱硫化氢系统;产品中的硫醇可经固定床氧化脱除。根据催化裂化汽油原料特性、反应动力学及工业应用需要确定选择性加氢脱硫的工艺流程。     

OCT-M催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术

介绍了抚顺石油化工研究院开发的OCT-M催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术及其在中国石油化工股份有限公司广州分公司0．20ML／a重油催化裂化汽油加氢装置进行首次工业应用试验的情况。该技术将催化裂化汽油切割为轻、重馏分，采用专门的催化剂对重馏分进行选择性加氢脱硫，脱硫后再与轻馏分词合，脱硫率高，汽油烯烃含量降低不大、抗爆指数损失小。工业应用初期标定结果表明：硫质量分数为400-600μg/g、烯烃体积分数为29．6％、研究法辛烷值92．4、马达法辛烷值81．0的重油催化裂化汽油经过该技术处理后，产物汽油硫质量分数为73～89μg／g、烯烃体积分数约21．8％，研究法辛烷值约90．5，马达法辛烷值约80．3，混合汽油质量收率为99．4％，达到了攻关指标。     

全馏分催化裂化汽油芳构化烷基化降烯烃技术的开发

介绍了中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院和大连理工大学合作开发的催化裂化汽油烷基化、芳构化降烯烃技术(Olefin To Aromatics ＆Alkylate,简称OTA)。OTA技术对全馏分催化裂化汽油进行加氢改质处理,通过烃类烷基化、芳构化、异构化和少量裂化等烃类转化反应,使烯烃含量大幅度降低,同时产物的辛烷值损失较小,汽油收率高。试验结果表明OTA技术的催化裂化汽油质量脱硫率70％左右、烯烃体积饱和率60％-77％。汽油抗爆指数损失0-1.2、C5+汽油质量收率93.2％-97.9％、化学质量氢耗为0.11％-0.35％。     

氮化物对柴油深度和超深度加氢脱硫的影响Ⅰ.氮化物含量的影响

氮化物和硫化物同时存在于柴油之中。采用硅胶脱除原料中氮化物，得到硫含量相同而氮含量不同的4种柴油原料。为了考察氮化物对加氢脱硫（HDS）的影响，在反应温度350℃、氢分压4．8MPa、液时空速2．0h^-1和氢／油体积比300的条件下，采用工业化的NiW／Al2O3催化剂在小型固定床实验装置上对该4种柴油原料进行加氢脱硫实验。结果表明，在真实油品的复杂体系中，氮化物对加氢脱硫反应有明显的抑制作用，加氢脱硫反应速率随着原料中氮含量的增加而降低。分子模拟计算结果表明，氮化物与硫化物在催化剂活性位上发生竞争吸附，氮化物的吸附能力较强，抑制了加氢脱硫反应。     

反应温度对FCC重汽油馏分两段加氢改质的影响

通过FCC重汽油馏分加氢脱硫-辛烷值恢复两段工艺的温度条件实验,表明随反应温度升高,加氢脱硫单元中产物硫含量降低,烯烃含量降低,265 ℃后烯烃含量降幅增大,与原料相比降低29.4％;辛烷值恢复单元可使加氢脱硫产物的硫进一步得以脱除,在370 ～375℃,随温度升高,硫含量下降趋势明显,产物的烯烃含量较加氢脱硫产物进一步降低,随温度升高,烯烃含量小幅降低,365℃后,烯烃体积分数低于18％;对于硫质量分数770 μg/g的FCC汽油,在生产国Ⅳ标准汽油时,重汽油馏分加氢脱硫-辛烷值恢复两段工艺适宜的一反/二反温度为250～265℃/365℃.     

清洁汽油的研究与生产技术 Ⅰ．催化裂化汽油降烯烃及加氢脱硫技术进展

综述了国内外催化裂化汽油降烯烃及加氢脱硫技术进展。通过优化操作条件及采用新工艺，对裂化反应、氢转移反应和异构化反应等进行控制与选择，可以明显降低汽油烯烃含量；加氢脱硫技术能够有效降低汽油硫含量，减少辛烷值损失。针对国内汽油质量现状，提出了优化技术方案，降低生产成本的建议。     

FCC汽油加氢脱硫及芳构化催化剂的设计与验证

分析了FCC汽油中各种烯烃的加氢饱和对汽油辛烷值的影响，其中支链化程度不高且碳数大于6的烯烃的加氢饱和是FCC汽油加氢后辛烷值降低的主要原因。探讨了提高FCC汽油辛烷值的各种反应，提出了在研制FCC汽油加氢脱硫催化剂时，应考虑催化剂的异构化、芳构化、氢转移、烷基化和选择性裂化等功能；通过提高烯烃和烷烃的支链化度，将部分烯烃转化为高辛烷值的芳烃，或将低辛烷值的正构烃类选择性异构等措施，达到保持加氢FCC汽油辛烷值的目的，并对研制的催化剂进行了验证。     

催化裂化汽油重馏分中烯烃结构及其加氢性能对重汽油馏分辛烷值的影响

采用计算和试验相结合的手段,研究了催化裂化汽油重馏分（HCN）中烯烃的结构、碳数及含量对汽油辛烷值的影响规律以及烯烃组分加氢性能对HCN辛烷值的影响规律。结果表明：当不同碳数烯烃的转化量相同时,碳数对HCN辛烷值的影响程度由大到小的顺序为C₈＞C₇≈C₉＞C₁₀;综合考虑烯烃含量时,也得出相同的结论。对烯烃加氢活性的研究表明,相同工艺条件下,随着烯烃碳数增大,烯烃的加氢饱和率降低,加氢难度增加,HCN 辛烷值的损失主要是由C8烯烃的加氢饱和引起的。     

载体改性对FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂性能的影响

采用浸渍法和混捏法对FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂载体进行改性，研究结果表明，浸渍法改性仅能使催化剂的加氢脱硫选择性略有提高；混捏法改性可使载体的酸性显著下降，同时比表面积和平均孔径也有不同程度的降低，有利于提高催化剂的加氢脱硫选择性，当载体中碱性组分Mb含量为（x＋40）％时，催化剂具有最佳的加氢脱硫选择性。10天的稳定性试验结果表明，改性载体所制备的催化剂具有良好的稳定性。     

循环氢中硫化氢对催化裂化汽油重馏分选择性加氢脱硫的影响

采用Co-Mo型催化剂在中型固定床加氢试验装置上考察催化裂化汽油选择性加氢脱硫过程中不同脱硫深度下循环氢中硫化氢含量对加氢脱硫反应（HDS）和烯烃加氢饱和反应（HYD）的影响。结果表明：硫化氢对加氢脱硫反应具有抑制作用,对烯烃加氢饱和反应具有促进作用,随着循环氢中硫化氢含量的增大,催化剂的选择性下降。不同反应苛刻度下,硫化氢对脱硫反应和烯烃加氢饱和反应的影响程度不一样,在较低苛刻度条件下,控制产品硫质量分数不大于50 μg/g时,硫化氢对脱硫反应和烯烃加氢饱和反应的影响相对较大;在较高苛刻度条件下,控制产品硫质量分数不大于10 μg/g时,硫化氢对脱硫反应和烯烃加氢饱和反应的影响相对较小。     

催化裂化汽油烯烃选择性裂解制丙烯工艺的开发

针对催化裂化汽油中烯烃含量高,国际市场对丙烯需求量大的现状,在扬州石化有限责任公司工业侧线装置上进行了FCC汽油烯烃裂化制丙烯工艺的工业试验。该工艺采用分子筛涂覆的规整结构催化剂,在自建的20 kg/h工业小试装置上,按照优化的工艺参数和工艺过程,促进FCC汽油中烯烃的选择性裂化,在降低汽油烯烃含量的同时,气相产物中三烯(乙烯、丙烯和丁烯)的选择性可大于80%,其中丙烯选择性可达到30%～40%。     

催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术(RSDS)工业应用试验

催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术（简称RSDS技术）在上海石油化工股份有限公司进行了首次工业应用.标定结果表明,在催化裂化汽油烯烃体积分数约50%的情况下,RSDS汽油产品脱硫率为79.7%时,RON损失0.9个单位;脱硫率为91.8%时,RON损失1.9个单位.说明RSDS技术具有较好的脱硫能力和较高的选择性,是生产低硫清洁汽油的重要技术.     

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。     

Catalytic Coprocessing of Delayed Coker Light Naphtha with Light Straight-run Naphtha/FCC Gasoline

Abstract

Upgrading of delayed coker light naphtha (DCLN) is difficult due to its high diolefin and silicon content. Mixtures of light straight-run naphtha (LSRN) and DCLN fractions were hydrotreated in two stages over NiMo/Al₂O₃ and CoMo/Al₂O₃ catalysts (diolefin saturation followed by hydrodesulphurization (HDS). Naphtha fractions free of diolefins, olefins, sulfur, and silicon were produced, which are excellent feeds for naphtha isomerization. One-stage selective HDS tests were also conducted with blends of DCLN (up to 5 vol%) and fluid catalytic cracked (FCC) gasoline over CoMo/Al₂O₃. Diolefin-free products of <10 mg/kg sulfur could be produced with a research octene number (RON) loss of max. 3.     

轻汽油醚化技术在FCC汽油改质中的作用

报道FCC轻汽油馏分中的C5、C6叔烯烃与甲醇进行醚化反应转化为甲基叔戊基醚、甲基叔己基醚,降低汽油中烯烃含量的催化蒸馏中型试验,结果表明,将醚化油按自然比例与催化裂化重汽油馏分混合后,汽油的烯烃含量约降低5－9个百分点,蒸气压显著降低,抗爆指数提高1个单位以上。     

降低汽油烯烃含量裂化催化剂LBO-12的研制与开发

探讨了催化裂化过程降低汽油烯烃的反应原理，研究了催化剂各组分对裂化汽油性质影响的规律性，围绕提高氢转移活性，提出制备降烯烃裂化催化剂的技术路线，并研制开发了新型LBO-12降烯烃催化剂，固定流化床反应器对中试样品的评价和工业应用结果表明，该催化剂在不损失汽油辛烷值的前提下，降低催化裂化汽油烯烃能力较强，并具有较高的水热活性稳定性和良好的抗重金属污染特性。