高芳烃柴油加氢转化生产高辛烷值石脑油的研究

1、2021-6-181高芳烃柴油加氢转化高芳烃柴油加氢转化生产高附加值石脑油技术开发生产高附加值石脑油技术开发抚顺石油化工研究院抚顺石油化工研究院二二九年四月九年四月2021-6-1821 1、前言、前言 FRIPPFRIPP开发一种以劣质高芳烃含量催化柴油为原开发一种以劣质高芳烃含量催化柴油为原料生产高附加值石脑油组分和低硫清洁柴油燃料料生产高附加值石脑油组分和低硫清洁柴油燃料的加氢裂化新工艺技术的加氢裂化新工艺技术 提高石油资源的利用率，提高汽柴油燃料的整提高石油资源的利用率，提高汽柴油燃料的整体质量水平，满足国内不断增长的对清洁燃料体质量水平，满足国内不断增长的对清洁燃料的需求的需求 实现

2、产品调合最优化和产品价值最大化实现产品调合最优化和产品价值最大化 2021-6-1831 1、前言、前言 技术指标：技术指标：原料油原料油催化裂化轻循环油催化裂化轻循环油氢分压氢分压6.06.010.0MPa10.0MPa产品质量产品质量汽油馏分：硫含量汽油馏分：硫含量1090RON90 收率：收率：30305050柴油馏分：硫含量柴油馏分：硫含量3030g/gg/g 十六烷值增值十六烷值增值6 68 8个单位个单位2021-6-1842 2、技术开发构想、技术开发构想表表1 1 催化柴油的主要性质催化柴油的主要性质原料油原料油催柴（茂名）催柴（茂名）催柴（山东）催柴（山东）催柴（镇海）催柴（

3、镇海）密度密度（20 ）/gcm-30.91130.92130.9440馏程范围馏程范围/157371151344136371S S，m%m%1.481.050.81N/ N/ g gg g-1-1402860914十六烷值（实测）十六烷值（实测）27.51715质谱组成，质谱组成， 链烷烃链烷烃23.714.813.4 总环烷总环烷11.89.98.3 总芳烃总芳烃64.575.378.3 胶质胶质0.00.00.02021-6-1852 2、技术开发构想、技术开发构想催化柴油：硫、氮含量高催化柴油：硫、氮含量高 芳烃含量高（芳烃含量高（6080） 十六烷值低（十六烷值低（1530） 将催化

4、柴油中的芳烃部分转化、保留到石脑油馏将催化柴油中的芳烃部分转化、保留到石脑油馏分中去，不但有效利用了催化柴油中富含的芳烃，分中去，不但有效利用了催化柴油中富含的芳烃，而且可以大幅提高产品的附加值，并降低了催化柴而且可以大幅提高产品的附加值，并降低了催化柴油的加工难度，从而可以为劣质催化柴油的改质提油的加工难度，从而可以为劣质催化柴油的改质提供一条经济、有效的加工途径供一条经济、有效的加工途径 2021-6-1862 2、技术开发构想、技术开发构想催化柴油催化柴油高硫、高芳烃高硫、高芳烃低十六烷值低十六烷值汽油调和组分汽油调和组分高辛烷值高辛烷值柴油调和组分柴油调和组分低硫低硫化工石脑油化工石脑

5、油高芳潜高芳潜2021-6-1872 2、技术开发构想、技术开发构想 通过催化剂和工艺技术的组合可以控制不利通过催化剂和工艺技术的组合可以控制不利反应的发生和进行深度，即通过限制原料中的反应的发生和进行深度，即通过限制原料中的芳烃转化为环烷烃的程度而在目的产品中尽可芳烃转化为环烷烃的程度而在目的产品中尽可能多的保留芳烃组分，是本技术开发的关键所能多的保留芳烃组分，是本技术开发的关键所在在 2021-6-1882 2、技术开发构想、技术开发构想加氢加氢多环芳烃加氢裂化示意图多环芳烃加氢裂化示意图多环芳烃多环芳烃菲类菲类芴类芴类四氢菲类四氢菲类多环环多环环烷芳烃烷芳烃 奈类奈类四氢奈类四氢奈类和二

6、氢茚类和二氢茚类烷基苯类烷基苯类多环多环环烷烃环烷烃双环环双环环烷烃类烷烃类单环环单环环烷烃类烷烃类烷烃烷烃开环（接着脱烷基）开环（接着脱烷基）123456789102021-6-189不同压力等级考察试验结果不同压力等级考察试验结果 表表5 5 主要工艺条件和产品分布主要工艺条件和产品分布试验编号试验编号试验试验4 4试验试验5 5试验试验6 6试验试验7 7原料油原料油催柴（镇海）催柴（镇海）裂化催化剂裂化催化剂FC24氢油体积比氢油体积比1200:11200:1反应总压反应总压/ /MPaMPa13.713.712.012.010.010.08.08.0体积空速（总）体积空速（总）/h/

7、h1 10.80.80.80.80.60.60.60.6裂化反应温度裂化反应温度/385385385385370370385385产品分布，产品分布， 6517717738.2238.2238.0138.0143.1043.1051.2151.212021-6-1810 不同压力等级考察试验结果不同压力等级考察试验结果 表表6 6 产品性质产品性质试验编号试验编号试验试验4 4试验试验5 5试验试验6 6试验试验7 7石脑油馏分石脑油馏分(65(65177177） 烷烃烷烃24.424.323.817.9 环烷烃环烷烃58.953.949.552.2 芳烃芳烃16.721.826.729.9

8、辛烷值（辛烷值（RONRON）70.373.173.878.8 芳潜，芳潜，72.472.873.579.2柴油馏分（柴油馏分（177177）十六烷值（实测）十六烷值（实测）45.845.039.532.5 链烷烃链烷烃49.546.937.426.3 总环烷总环烷35.230.934.431.2 总芳烃总芳烃15.322.228.242.5 胶质胶质0.00.00.00.02021-6-1811 不同压力等级考察试验结果不同压力等级考察试验结果 2021-6-1812 不同压力等级考察试验结果不同压力等级考察试验结果 降低反应压力有利于控制原料中芳烃的饱和程降低反应压力有利于控制原料中芳烃的

9、饱和程度，从而增加了加氢裂化产品石脑油馏分中芳度，从而增加了加氢裂化产品石脑油馏分中芳烃的含量和芳潜含量，增加了汽油馏分的辛烷烃的含量和芳潜含量，增加了汽油馏分的辛烷值，但同时也应注意加氢裂化产品柴油馏分中值，但同时也应注意加氢裂化产品柴油馏分中芳烃的含量也相应增加，柴油馏分性质会有所芳烃的含量也相应增加，柴油馏分性质会有所变差变差 2021-6-1813 不同汽油馏分切割点试验结果不同汽油馏分切割点试验结果 表表8 8 产品分布，产品分布，试验编号试验编号试验试验8 816016016057.4817017017053.6453.6418018018049.7249.722002002004

10、0.8140.81C C5 5液收，液收，% %95.0395.03化学氢耗，化学氢耗，3.313.312021-6-1814 不同汽油馏分切割点试验结果不同汽油馏分切割点试验结果 表表9 9 产品性质产品性质汽油馏分切割点汽油馏分切割点/160160170170180180200200汽油馏分汽油馏分 烷烃烷烃30.126.428.528.8 环烷烃环烷烃33.534.332.325.9 芳烃芳烃36.439.339.245.3辛烷值（辛烷值（RONRON）85.586.186.986.2柴油馏分柴油馏分十六烷值（实测）十六烷值（实测）27.027.528.530.0 链烷烃链烷烃27.02

11、9.633.236.9 总环烷总环烷10.811.113.512.9 总芳烃总芳烃62.259.353.350.2 胶质胶质0.00.00.00.02021-6-1815 不同汽油馏分切割点试验结果不同汽油馏分切割点试验结果2021-6-1816 不同汽油馏分切割点试验结果不同汽油馏分切割点试验结果汽油馏分切割点提高汽油馏分切割点提高: :汽油馏分辛烷值随之略微增加汽油馏分辛烷值随之略微增加柴油馏分十六烷值增加柴油馏分十六烷值增加加氢裂化产品中汽油馏分收率的增加加氢裂化产品中汽油馏分收率的增加 综合考虑之下，将汽油馏分的切割点定在综合考虑之下，将汽油馏分的切割点定在200200左右是合适的左右

12、是合适的 2021-6-1817 不同裂化转化深度试验结果不同裂化转化深度试验结果 表表10 10 主要工艺条件和产品分布主要工艺条件和产品分布试验编号试验编号试验试验9 9试验试验1010试验试验1111试验试验1212原料油原料油催柴（镇海）催柴（镇海）裂化催化剂裂化催化剂FC24氢油体积比氢油体积比700:1700:1反应总压反应总压/ /MPaMPa8.08.0体积空速（总）体积空速（总）/h/h1 10.80.8裂化反应温度裂化反应温度/390390395395400400405405精制氮含量精制氮含量/ / g gg g-1-125252727252527273030323225

13、252727产品分布，产品分布， 20020020066.1366.1359.5959.5955.0255.0252.3752.37C5液收，液收，% 97.9097.9096.2296.2296.1496.1494.7094.70化学氢耗，化学氢耗，2.792.793.123.123.223.223.333.332021-6-1818不同裂化转化深度试验结果不同裂化转化深度试验结果 表表11 11 产品性质产品性质试验编号试验编号试验试验9 9试验试验1010试验试验1111试验试验1212汽油馏分汽油馏分(200(200200）密度密度(20) /g(20) /gcmcm-3-3 0.88

14、090.87990.87840.8787十六烷值（实测）十六烷值（实测）24.025.525.724.52021-6-1819 不同裂化转化深度试验结果不同裂化转化深度试验结果2021-6-1820不同裂化转化深度试验结果不同裂化转化深度试验结果反应温度提高反应温度提高: :汽油馏分的辛烷值随着反应温度的提高而提高汽油馏分的辛烷值随着反应温度的提高而提高裂解产生的轻组分相应增多裂解产生的轻组分相应增多 原料中芳烃的加氢饱和反应逐渐由动力学控制转原料中芳烃的加氢饱和反应逐渐由动力学控制转为热力学控制，芳烃加氢受到抑制为热力学控制，芳烃加氢受到抑制 柴油馏分的十六烷值先增后减，出现拐点柴油馏分的十

15、六烷值先增后减，出现拐点原料中芳烃的加氢饱和反应逐渐由动力学控制转原料中芳烃的加氢饱和反应逐渐由动力学控制转为热力学控制，芳烃加氢受到抑制为热力学控制，芳烃加氢受到抑制2021-6-1821全循环操作方式工艺试验结果全循环操作方式工艺试验结果表表14 14 催化柴油的主要性质催化柴油的主要性质原料油原料油镇海催柴镇海催柴-1-1镇海催柴镇海催柴-2-2密度密度(20 )/g(20 )/gcmcm-3-30.94400.9500馏程范围馏程范围/136371195379（94.8%）S S，m%m%0.810.79N/ N/ g gg g-1-19141109十六烷值（实测）十六烷值（实测）15

16、15质谱组成，质谱组成， 链烷烃链烷烃13.413.0 总环烷总环烷8.37.1 总芳烃总芳烃78.379.9 胶质胶质0.00.02021-6-1822全循环操作方式工艺试验结果全循环操作方式工艺试验结果 表表15 15 主要工艺条件主要工艺条件试验编号试验编号试验试验1616原料油原料油镇海催柴镇海催柴-2-2工艺流程工艺流程单段串联全循环至单段串联全循环至R1裂化催化剂裂化催化剂FC24B氢油体积比氢油体积比700/1200700/1200反应总压反应总压/ /MPaMPa8.08.0体积空速（新鲜进料）体积空速（新鲜进料）/h/h1 10.40.4体积空速（新鲜进料体积空速（新鲜进料+

17、 +循环油）循环油）/h/h1 10.80.8裂化反应温度裂化反应温度/397397精制氮含量精制氮含量/ / g gg g-1-12020C5液收，液收，% 89.6589.65化学氢耗，化学氢耗，3.993.992021-6-1823全循环操作方式工艺试验结果全循环操作方式工艺试验结果 表表16 16 产品性质产品性质试验编号试验编号试验试验1616汽油馏分汽油馏分(210(210） 收率，收率，89.65 P/N/AP/N/A31.67/31.11/37.2231.67/31.11/37.22 苯含量，苯含量，% %1.351.35 辛烷值（辛烷值（RON/MONRON/MON）87.6

18、/80.087.6/80.0 S S / / g gg g-1-11.0210210） 收率，收率，0.000.00 密度密度(20 )/g(20 )/gcmcm-3-30.86130.8613 十六烷值（实测）十六烷值（实测）50.550.5 链烷烃链烷烃/ /总环烷总环烷/ /总芳烃总芳烃53.6/22.2/24.253.6/22.2/24.22021-6-1824全循环操作方式工艺试验结果全循环操作方式工艺试验结果 由上述试验数据可见，采用全循环的操作方由上述试验数据可见，采用全循环的操作方式可以将催化柴油全部转化为式可以将催化柴油全部转化为210210汽油馏分，汽油馏分，汽油馏分的研究

19、法辛烷值为汽油馏分的研究法辛烷值为87.687.6，马达法辛烷，马达法辛烷值为值为80.080.0，抗爆指数为，抗爆指数为83.883.8，该组分无硫、无，该组分无硫、无烯烃，可作为清洁汽油的调和组分。此时，烯烃，可作为清洁汽油的调和组分。此时，C C5 5液体收率为液体收率为89.6589.65，气体（干气液化气）收，气体（干气液化气）收率为率为13.3713.37，化学氢耗达到了，化学氢耗达到了3.993.99 2021-6-1825部分循环操作方式工艺试验结果部分循环操作方式工艺试验结果 表表17 17 主要工艺条件主要工艺条件试验编号试验编号试验试验1717试验试验1818原料油原料油

20、镇海催柴镇海催柴-2-2工艺流程工艺流程单段串联部分循环至单段串联部分循环至R1裂化催化剂裂化催化剂FC24B氢油体积比氢油体积比700/1200700/1200反应总压反应总压/ /MPaMPa8.08.0体积空速（新鲜进料）体积空速（新鲜进料）/h/h1 10.80.8体积空速（新鲜进料体积空速（新鲜进料+ +循环油）循环油）/h/h1 11.161.16裂化反应温度裂化反应温度/400400415415C5液收，液收，% 97.1997.1989.2289.22化学氢耗，化学氢耗，2.982.983.483.482021-6-1826部分循环操作方式工艺试验结果部分循环操作方式工艺试验结果 表表18 18