秦平++甄航生

摘 要： 通過進(jìn)一步優(yōu)化原料性質(zhì)、提高反應(yīng)溫度和劑油比，有助于提高汽油辛烷值，依據(jù)烴類的催化裂化反應(yīng)機(jī)理，全面分析汽油辛烷值的提高在重油催化裂化裝置中的實(shí)踐，特別是配合國(guó)Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)98號(hào)汽油生產(chǎn)，為提高汽油標(biāo)號(hào)和清潔汽油的生產(chǎn)提供了有意的幫助。

關(guān)鍵詞：辛烷值 摻重比 反應(yīng)溫度 劑油比

中圖分類號(hào)：TE62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2017）03-0315-01根據(jù)國(guó)家發(fā)改委關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)成品油質(zhì)量升級(jí)及加強(qiáng)市場(chǎng)管理的要求，從2017年1月1日起，國(guó)內(nèi)油品將全面升級(jí)為符合國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的車用汽油，新增98號(hào)汽油。國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的汽油、柴油含硫量、烯烴含量、錳含量指標(biāo)限值均有所下降，其碳?xì)浠衔?、一氧化碳、顆粒物排放得到有效控制，大幅減少尾氣PM2.5排放，更加環(huán)保。

汽油辛烷值是評(píng)價(jià)汽油質(zhì)量的主要指標(biāo)之一，目前我國(guó)車用汽油主要是催化裂化汽油，約占車用汽油總量的80%以上。對(duì)于生產(chǎn)國(guó)Ⅴ98號(hào)車用汽油來說，各調(diào)合油比例中，催化裂化汽油混合比例為40.5%，調(diào)合組分占比最大，因此，催化裂化汽油辛烷值的高低起著舉足輕重的作用。根據(jù)調(diào)合優(yōu)化核算，重油催化裂化裝置生產(chǎn)的汽油研究法辛烷值（RON）需要≥93.5，并盡可能控制在94.0以上才能滿足國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)98號(hào)汽油的質(zhì)量要求。而目前重催裝置穩(wěn)定汽油研究法辛烷值（RON）長(zhǎng)期維持92.5左右，離98號(hào)汽油質(zhì)量要求還有較大差距。因此，通過探討重油催化裂化汽油辛烷值低的影響因素，有針對(duì)性的進(jìn)行工藝參數(shù)調(diào)整操作實(shí)踐，達(dá)到提高重油催化裂化汽油辛烷值的目標(biāo)。以中國(guó)石油化工股份公司廣州分公司重催裝置裝置為例，通過調(diào)整一系列工藝參數(shù)調(diào)整操作實(shí)踐，收到一定的效果。中國(guó)石油化工股份公司廣州分公司重催裝置裝置采用美國(guó)石韋工程公司的道達(dá)爾專利技術(shù)。其主要特點(diǎn)是兩段高溫再生、反應(yīng)進(jìn)料高度霧化，采用蒸汽預(yù)提升等所謂高溫短接觸反應(yīng)條件和主風(fēng)分布環(huán)提供良好的主風(fēng)分配等等。

一、改變?cè)闲再|(zhì)

汽油的辛烷值由其化學(xué)組成決定。對(duì)不同族烴類來說，辛烷值大致按芳烴、環(huán)烷、烯烴及鏈烷烴的順序遞減。對(duì)同一族烴類來說，分子量愈小，或者說其沸點(diǎn)愈低，則辛烷值愈高；對(duì)分子量大小相近的同族烴類，支化度越高、分子結(jié)構(gòu)越緊湊，則辛烷值越高。原料組成對(duì)催化裂化汽油辛烷值影響的關(guān)系式很多，如：

RON=92.34-2.36x10-2CP%+9.34x10-2CN%+6.75x10-2CA%-0.55Naph%

式中 RON──研究法辛烷值

CP%──鏈烷烴碳原子百分?jǐn)?shù)；

CN%──環(huán)烷烴碳原子百分?jǐn)?shù)；

CA%──芳烴碳原子百分?jǐn)?shù)；

Naph──原料中粗汽油含量；

由上式可知：原料中的烷烴會(huì)使汽油辛烷值降低，而環(huán)烷烴及芳烴能使汽油辛烷值增加；原料中的粗汽油也會(huì)使產(chǎn)品辛烷值下降。為此，通過提高重油催化裂化置摻煉的重油摻重比，增加原料中重組分芳烴的含量，使得原料向更多的芳香基轉(zhuǎn)換，進(jìn)而使裂化生成較多的烯烴及芳烴，一定程度上有利于提高汽油辛烷值。但由于受燒焦再生負(fù)荷及產(chǎn)品分布可能可能帶來的惡化，采取降低加工負(fù)荷，由日加工量3200噸降至2700噸，摻重比由23%提高至40%以上。見表1

從表1可以看出，裝置提高摻重比后，混合進(jìn)料密度由0.9275左右上升0.935左右，飽和烴含量下降，由76%下降至70%左右，四組分中芳烴及以上組分含量上升，由24%上升到30%左右。

二、提高反應(yīng)溫度

在分析反應(yīng)溫度的影響時(shí)，通常認(rèn)為反應(yīng)溫度每增加10℃，RON上升0.45～1.95個(gè)單位。由于裂化和芳構(gòu)化反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，氫轉(zhuǎn)移和異構(gòu)化是放熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度增高，增加了汽油的烯烴度，氫轉(zhuǎn)移和裂化反應(yīng)速度的比值下降，有利于烯烴的保留，從而提高了汽油的辛烷值。對(duì)于重油催化裂化裝置來說，工藝設(shè)計(jì)的反應(yīng)溫度上限為538℃，如果反應(yīng)溫度再進(jìn)一步提高，可能造成氣體和生焦加劇生成，沉降器結(jié)焦、壓力超高，會(huì)對(duì)內(nèi)部旋分等設(shè)備造成損壞。為此，調(diào)整反應(yīng)溫度由正常時(shí)516℃逐步提高至535℃，達(dá)到了較高反應(yīng)苛刻度。

三、提高劑油比

由于劑油比的增加，增強(qiáng)了反應(yīng)強(qiáng)度，裂化、異構(gòu)化及芳構(gòu)化等化學(xué)反應(yīng)相繼提高，帶來了轉(zhuǎn)化率的提高，RON及MON均成直線增加。一般轉(zhuǎn)化率在60%～75%之間時(shí)，烯烴下降幅度和芳烴上升幅度幾乎相等，烷烴增加不多，由于芳烴RON高于烯烴，且重催裝置轉(zhuǎn)化率在65%左右在此范圍，因此，增加劑油比可以提高RON。

四、工藝參數(shù)調(diào)整操作實(shí)踐對(duì)汽油辛烷值影響情況

裝置進(jìn)行了降低加工負(fù)荷以提高摻重比的操作，與此同時(shí)提高反應(yīng)溫度，提高劑油比（劑油比由6.9上升到最高7.5），增加反應(yīng)強(qiáng)度等一系列的調(diào)整操作，使得汽油研究法辛烷值由調(diào)整前的92.5上升到最高值的94.5。見表2

五、調(diào)整前后產(chǎn)品分布情況

由于裝置摻重比提高，原料油性質(zhì)變差，產(chǎn)品分布變差，汽油和液化氣收率下降較明顯，干氣、柴油和油漿收率上升，產(chǎn)品總液收下降2個(gè)百分點(diǎn)。見表3

六、小結(jié)

在滿足裝置熱平衡的情況下，適當(dāng)提高摻重比反應(yīng)溫度和劑油比，可以達(dá)到提高汽油辛烷值的目的，通過對(duì)相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整操作實(shí)踐，汽油研究法辛烷值上升近2個(gè)單位。但調(diào)整后，由于原料油性質(zhì)變差，產(chǎn)品分布變差，汽油收率降低，較大幅度影響了裝置的優(yōu)化運(yùn)行。為此，要在今后的調(diào)整操作中繼續(xù)探討一個(gè)較為合理的工藝參數(shù)操作范圍，以便收到良好的產(chǎn)品分布。

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