催化柴油回炼多产汽油工艺研究

为了满足国内炼油企业多产优质汽油、压减劣质柴油的需求,开发了催化柴油和加氢催化柴油进FDFCC-Ⅲ装置第二提升管多产汽油工艺技术。对催化裂化装置自身回炼平衡柴油、另一套装置柴油及加氢催化柴油的裂化性能进行了系统的研究。结果表明,在反应温度530℃条件下,第二提升管回炼加氢催化柴油,柴油转化率为65.45%,汽油产率可达51.5%,生成汽油RON为99.9。     

催化裂化增产汽油的分析与探讨

增产汽油应从占汽油池70%以上的催化裂化工艺技术着手,通过优化加工流程提供具有较好裂化性能的催化裂化原料,选择对大分子裂化能力强的催化剂,维持较高的平衡剂活性,优化反应-再生系统的工艺操作参数,强化催化裂化反应,提高单程转化率;采用催化裂化柴油馏分回炼技术,尤其是富含链状烃和单环芳烃的柴油轻馏分有助于增产高辛烷值汽油;严格控制分馏和吸收稳定系统的操作条件,用足汽油干点和蒸气压质量指标等措施,可有效增加催化裂化汽油产率。     

溶剂精制对焦化蜡油和催化回炼油催化裂化反应性能的影响

采用糠醛对辽河超稠原油直接延迟焦化得到的劣质焦化蜡油及其与催化回炼油的混合油进行溶剂精制,并在连续反应-再生催化裂化中型实验装置中进行了溶剂精制前后劣质焦化蜡油及其与催化回炼油混合油的催化裂化反应。结果表明,在精制油收率67%～70%的条件下,溶剂精制法可脱除劣质焦化蜡油中78%～85%的氮和36%～39%的芳烃、胶质及沥青质。劣质焦化蜡油及其与催化回炼油的混合油溶剂精制后,其催化裂化反应转化率大幅度提高。精制油的催化裂化反应性能优于辽河渣油催化裂化（RFCC）原料,与RFCC原料掺炼后,轻质油产率提高,生焦率下降,产品质量明显改善。     

催化裂化装置反应器及其能量系统的优化

利用Petro-SIM炼油模拟软件对某催化裂化装置的反应和分离系统进行全流程模拟,在所建立模型能准确模拟原生产流程的基础上,进一步分析了循环入提升管的粗汽油流量和反应温度对产品分布与性质的影响趋势,探讨了反应器操作温度对生产效益的影响,在最优操作条件下优化了整个换热网络。实验结果表明,最优粗汽油循环量为10 t/h,此时原料裂化程度最深,生产状况最佳;反应温度的升高可促进重油裂化,但增加生产能耗,综合考虑能量系统集成和产品变化,确定反应温度最优值为480℃;换热网络优化后,每小时可副产1 MPa饱和蒸汽5.39 t,冷却水消耗降低6.16%,节能效果显著。     

在重油催化裂化装置上生产低烯烃汽油

介绍中国石化股份有限公司北海分公司在重油催化裂化装置上进行的MGD技术工业试验和生产低烯烃汽油的情况。生产结果表明 :采用RGD C催化剂、MGD技术和操作条件优化相结合 ,诸如汽油回炼 ,保持较高平衡催化剂活性及降低反应温度等 ,可以使常压渣油为原料的重油催化裂化汽油烯烃体积分数从 5 4 .3%降至 2 8.0 % ,RON变化不大 ,MON明显上升 ,抗爆指数增加。液化气产率提高 3.98个百分点 ,柴油产率提高 0 .4 3个百分点 ,汽油产率降低 2 .15个百分点 ,油浆产率降低 3.0 2个百分点。     

加拿大合成原油减压馏分油催化裂化反应性能的研究

以大港石化公司提供的工业平衡催化剂LBO-16为催化剂,在小型固定流化床实验装置上考察了反应温度、剂油比和重时空速对加拿大合成原油（SCO）减压馏分油（VGO）、混合原油（SCO：大港原油为3：7）减压馏分油及大港原油减压瓦斯油的催化裂化产物产率和分布的影响。研究结果表明,反应条件对三种减压馏分油的催化裂化产物变化规律的影响是一致的,反应条件对大港减压馏分油的影响较大。在最优的反应条件下,加拿大合成原油减压馏分油的轻质油收率为64．5％,混合减压馏分油的轻质油收率为66％左右,加拿大合成原油减压馏分油和大港减压瓦斯油相比,有较低的焦炭和液化石油气产率以及较高的柴油产率。     

不同组成FCC轻汽油催化裂解增产丙烯性能研究

研究了不同组成FCC轻汽油（LCG．1和LCG．2）在小型提升管实验装置上催化裂解增产丙烯的性能,以及与回炼油浆进行组合进料回炼时增产丙烯的协同效应。实验结果表明,富含烯烃的轻汽油LCG．2更容易发生催化裂解反应生成丙烯。相同反应条件下,LCG．2的丙烯产率以及丙烯选择性均高于LCG．1;而且,轻汽油与回炼油浆组合进料回炼时,干气产率明显降低,汽油烯烃含量大幅下降,产物分布得到明显改善。     

"微爆"理论在重油催化裂化进料雾化中的应用

应用重油乳化燃烧中的"微爆"理论,采用复合非离子表面活性剂将重油催化裂化原料进行乳化,水以1～5μm的液滴均匀地分散在油中,形成稳定的油包水型乳化液;乳化原料同高温再生催化剂接触发生爆破雾化,改变了雾化方式,使原料液滴粒径减小至5μm左右,提高催化裂化反应效果,可改善焦炭选择性,提高轻质油收率.催化裂化中试工艺实验结果表明在相同的操作条件下,与未乳化原料比较,轻质油收率提高3.6～8.2个百分点,干气产率降低0.3～0.8个百分点,焦炭产率降低0.6～1.3个百分点;汽油和柴油的产品质量基本不变.     

催化裂化多产柴油工业试验

在沧州炼油厂５００ｋｔ／ａ重油催化裂化装置进行了多产柴油的工业试验。结果表明，采用分段进料组分的选择性催化裂化工艺，降低汽油干点，提高柴油干点，应用ＭＬＣ－５００催化剂，在较苛刻的反应条件下，能明显提高催化裂化柴汽比，改善产品分布。可使柴汽比提高０．４４，柴油产率提高８．６２个百分点，轻质油收率提高３．２５个百分点，汽油ＲＯＮ达到９１以上，取得了明显的经济效益。     

大庆蜡油掺炼渣油催化裂化多产柴油的工业开发

介绍了大庆蜡油掺炼渣油催化裂化增产柴油工业试验。标定数据表明，使用ＤＭＣ－２催化剂，选择适当的操作条件，凝点为－１０℃柴油产率可达３３％，柴汽比为０．８７。同时轻质油收率保持在７０％以上，汽油辛烷值没有明显的变化。     

Gasoline- and diesel-like products from heavy oils via catalytic pyrolysis

Heavy oil is less expensive than light crude oil, but heavy oil is more expensive to obtain light oil products. Conventional light crude oil resources are decreasing, therefore heavy oil resources will be needed more in the future. There are huge differences from field to field for heavy oil deposits. In terms of final productive use, heavy oil is considered as an unconventional resource. Heavy oil upgrading depends on four important factors: catalyst selection, heavy oil classification, process design, and production economics. Heavy and extra-heavy oils are unconventional reservoirs of oil. Globally, 21.3% of total oil reserves are heavy oil. Heavy oil is composed of long chain organic molecules called heavy hydrocarbons. The thermal degradation of the heavy hydrocarbons in heavy oil generates liquid and gaseous products. All kinds of heavy oils contain asphaltenes, and therefore are considered to be very dense material. The most similar technologies for upgrading of heavy oils are pyrolysis and catalytic pyrolysis, thermal and catalytic cracking, and hydrocracking. The amount of liquid products obtained from pyrolysis of heavy oil was dependent on the temperature and the catalyst. Pyrolytic oil contains highly valuable light hydrocarbons as gasoline and diesel components range. The constant increase in the use of crude oils has raised prices of the most common commercial conventional products and consequently seeking for new alternative petroleum resources, like some unconventional oil resources, becomes an interesting issue. The mass contents of gasoline, diesel, and heavy oil in the crude oil are 44.6%, 38.3%, and 17.1%, respectively. The gasoline yield from the heavy oil catalytic (Na₂CO₃) pyrolysis is higher than the diesel efficiency for all conditions. The yield of gasoline products increases with increasing pyrolysis temperature (from 230°C to 350°C) and percentage of catalyst (from 5% to 10%). The yields of gasoline-like product are from 21.5% to 39.1% in 5% catalytic run and from 32.5% to 42.5% in 10% catalytic run. The yields of diesel-like product are from 9.3% to 29.8% in 5% catalytic run and from 15.5% to 33.7% in 10% catalytic run.     

反应温度对LCC-2催化剂催化裂解制低碳烯烃性能的影响

以中国石油大庆炼化公司重油催化裂化装置所用原料油为原料,在固定流化床催化裂化试验装置上评价了LCC-2型催化剂的反应性能。结果表明,反应温度升高时,汽油、柴油和重油收率逐渐下降,干气和焦炭收率逐渐增加;液化气收率先升高后降低,590℃时达到最大值;乙烯收率逐渐增加,但丙烯和丁烯收率先升高后降低,均在620℃达到最大值。当反应温度为560~590℃时,低碳烯烃总收率最高可达到23.93%,液化气、汽油和柴油总收率最高为81.35%,干气、重油和焦炭的产率相对较低,产物分布较好。     

棕榈油的催化转化研究

 动植物油几乎不含硫、氮和重金属,利用其作为可再生清洁能源的研究已引起广泛重视。在提升管催化裂化实验装置上进行了棕榈油催化转化的研究。结果表明,与胜华催化原料相比,棕榈油的转化率较高,且基本不随反应条件（反应温度、停留时间、催化剂与原料油质量比）的变化而变化;液化气、丙烯、丁烯和乙烯收率均较高,且随着反应温度的升高和停留时间的延长而增加;汽油收率较高、柴油收率较低;产物分布受催化剂与原料油质量比的影响较小。棕榈油催化转化反应的丙烯收率较高,超过19%;产物汽油中芳烃质量分数可达46.88%。棕榈油本身不含芳烃,汽油中的芳烃由催化转化反应生成。在催化转化过程中,棕榈油中约76%的氧转化成H₂O、CO、CO₂。     

内蒙古图牧吉油砂流化热转化反应规律

 在小型流化热转化实验装置上,考察了内蒙古图牧吉油砂的流化热转化反应规律。得到最佳的反应条件为反应温度490℃、反应时间5 min、水/油质量比0.4、热载体/油砂质量比2。在此最优操作条件下,液体产品收率达到79.87%, 轻油收率达到26.59%。随着图牧吉油砂流化热转化反应温度的升高,干气、液化气及汽油产率增加,这主要来自于重油的二次裂化。热转化后的液体产品相对于油砂沥青,残炭、微量金属含量及黏度都有大幅度的降低,同时馏程得到很大改善,有助于后续的加工利用。     

基于BP神经网络的重油催化裂解模型

基于BP神经网络,利用重油催化裂解反应过程的试验数据,以涉及原料性质、催化剂活性、操作条件等的11个参数作为输入变量,以乙烯、丙烯和轻芳烃 BTX（苯、甲苯、二甲苯）的产率作为输出变量,构建了结构为11-12-3、以贝叶斯算法为学习算法的BP神经网络重油催化裂解模型,并进行了验证。结果表明,该模型对乙烯、丙烯和BTX产率的预测平均相对误差分别为4.59%,3.92%,2.28%,说明所建模型对重油催化裂解反应产物产率的预测效果较好。     

两段提升管催化裂化生产丙烯工艺

采用小型提升管实验装置模拟两段提升管催化裂化(TSRFCC)工艺,在反应条件、操作方式和氢分配方面进行了研究。实验结果表明,停留时间对丙烯收率的影响最明显,提高剂油比是增产丙烯经济效益最好的措施。以大庆掺渣蜡油为原料,采用LCC-200型催化剂,二段提升管回炼一段“汽油+油浆”时,液化气和丙烯总收率分别为36.52%和16.30%,汽油和柴油总收率分别为26.11%和19.10%,表明TSRFCC工艺配合多产丙烯催化剂,可在生产丙烯的同时兼顾轻油收率和品质。第二段提升管回炼一段柴油不能显著提高丙烯收率,还会降低柴油总收率和品质。第一段提升管提供约70%的丙烯和第二段提升管的原料,因此TSRFCC工艺一段提升管需保持合适的转化深度。TSRFCC工艺的氢利用率可达89.82%,氢分配比较合理。     

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%.     

掺炼焦化蜡油对催化裂化反应性能的影响

以减压蜡油掺炼焦化蜡油为原料,在小型固定流化床实验装置上考察了焦化蜡油掺炼比对催化裂化(FCC)反应性能的影响。结果表明:焦化蜡油掺炼比每增加1个百分点,FCC反应转化率约降低0.7个百分点,重油收率约增加0.7个百分点;随着焦化蜡油掺炼比的增加,液化气和汽油收率下降,干气收率上升,柴油和焦炭收率均先增大后减小,且在焦化蜡油掺炼比为20%时,柴油和焦炭收率均达到峰值。     

催化裂化轻循环油生产高辛烷值汽油或轻质芳烃(LTAG)技术关键及实践

基于对催化裂化轻循环油(LCO)烃类组成分子水平表征、LCO中稠环芳烃加氢反应规律和加氢LCO中四氢萘类单环芳烃的催化裂化与氢转移反应规律的认识,开发了将LCO高效转化为高辛烷值汽油或轻质芳烃的LTAG技术。LTAG技术是LCO加氢与催化裂化的集成技术,其技术关键是将LCO中稠环芳烃通过选择性加氢饱和反应生成四氢萘类单环芳烃,再通过强化加氢LCO中四氢萘类单环芳烃的催化裂化反应和抑制氢转移反应,实现LCO的高值化利用。加氢单元可采用LCO单独加氢或LCO与蜡油或渣油混合加氢模式;催化裂化单元可采用以下两种模式:①加氢LCO单独催化裂化生产高辛烷值汽油馏分或轻质芳烃;②加氢LCO与重油原料分层顺序进料催化裂化生产高辛烷值汽油馏分。LTAG技术对于炼油企业降低柴汽比、调整产品结构和提升产品质量提供了有力的支撑。该技术既解决了劣质LCO的出路问题,又弥补了市场短缺的高辛烷值汽油馏分或轻质芳烃的不足,具有显著的经济效益,在炼油企业得到广泛的应用。     

FCC反应机理与分子水平动力学模型研究 III.重油催化裂化模型的建立

将一种基于催化裂化反应机理的动力学模型应用于重油催化裂化过程,实验确立了几种典型的催化裂化催化剂的反应速率常数。模拟实验的结果表明,通过实验确定的各反应速率常数不仅可以对重油催化裂化产品的产率分布进行模拟和预测,而且可以较为准确地对产品族组成进行模拟和预测。该模型包含十四个集总共24个反应速率常数,易于在提升管反应器上应用。