重油催化裂化装置清洁汽油生产工艺及催化剂的工业应用研究

大庆石油学院工程硕士专业论文PAGEIXXX大学工程硕士专业学位论文论文题目：重油催化裂化装置清洁汽油生产工艺及催化剂的工业应用研究硕士生：指导教师(校内)：研究领域：2012ThesisfortheMasterdegreeinEngineeringCommercialApplicationinvestigationofthecleaninggaslineproductivetechnologyandCatalystintheHeavyOilFCCUNITCandidate:BianXingfuTutor:NingYingnanSpecialty:ChemicalEngineeringDateoforalexamination:10thApril2021University:Northeast大庆石油学院工程硕士专业论文PAGEIIIPAGEI学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：日期：学位论文使用授权声明本人完全了解XXX大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名：导师签名：日期：日期：东北石油大学工程硕士专业学位论文大庆石油学院工程硕士专业论文PAGEIIPAGEIII大庆石油学院工程硕士专业论文重油催化裂化装置清洁汽油生产工艺及催化剂的工业应用研究摘要汽油是我国最重要的动力燃料之一。近年来，由于人们环保意识的增强以及各种环境保护法规要求的日趋严格，对燃料油产品的质量提出了较高的要求，特别是汽油中的烯烃含量。催化裂化汽油烯烃含量高，是汽油中烯烃的主要来源，因此降低催化裂化汽油中的烯烃含量，是我国生产清洁汽油的关键。2021年至2021年松原石化为使出厂汽油中的烯烃含量满足GB17930-2021，达到30%（V）以下的标准要求，在其35万吨/年重油催化裂化装置上进行了降烯烃催化剂DOCO的工业应用和MIP工艺技术应用改造的工业应用研究。工业应用试验研究详细考察了DOCO催化剂及MIP技术应用下的各种工艺操作参数（反应温度、剂油比、汽油馏程等）对降低催化裂化汽油烯烃的影响规律。该研究结果表明，该装置应用DOCO降烯烃催化剂和MIP技术改造后，经过操作调整和数据摸索，使装置运行达到良好效果，主要表现为：汽油中烯烃体积含量降低11个百分点以上，并达到可控和可调的目的；汽油研究法辛烷值RON保持在91不变；柴油十六烷值降低2.5个单位，降低幅度不大；汽油、柴油和液化石油气总的液体产品收率略有提高2.44个百分点，应用效果良好。研究中还总结出降低反应温度、提高剂油比及催化剂活性、提高汽油馏程等操作调整方法均可起到降低稳定汽油中烯烃含量的作用。松原石化公司在35万吨/年重油催化裂化装置上进行的MIP工艺技术改造和DOCO催化剂应用，能够有效保证有现有加工流程不做改动的情况下使全厂的汽油和柴油产品达标出厂，标致着MIP工艺技术改造和DOCO催化剂的匹配应用取得成功。关键词：催化裂化清洁汽油，工艺技术，催化剂，降烯烃，工业试验东北石油大学工程硕士专业学位论文PAGEIIICommercialApplicationinvestigationofthecleaninggaslineproductivetechnologyandCatalystintheHeavyOilFCCUNITABSTRACTGasolineisoneofthemostimportantpowerfuelinourcountry.Intherecentyears,withtheincreasingstrictnessofenvironmentprotection,thedemandtoolefincontentofgasolineisbecominghigherandhigher.Olefincontentofgasolinemainlycomefromcatalyticcrackinggasoline,hence,itisakeytoreducetheolefincontentofcatalyticcrackinggasolineforcleangasolineproduction.From2021to2021,inordertomakegasolinetoreachtheGB17930-2021standardwhichtheolefincontentisunder35%(v),TheQianguopetrochemicalcompanycarryedoutthecommercialapplicationinvestigationofthereducingolefinDOCOcatalysttestingandMIPtechnicalupdatinginthe35×104FCCunit.ThecommercialapplicationinvestigationinspectedtheinfluenceregularpatternofallkindsoftheoperationparameterfortheDOCOcatalystandMIP(reactiontemperature,catalyst/oilratio,thegasolineboilingrange)totheolefincontentofgasolineinthetest.TheresultofthecommercialapplicationinvestigationshowsthattherearewelleffectsafterthecatalastapplicationandtheMIPupdateandthroughtheadjustanddatafumble,themainshowsisthattheolefincontentingasolinereducedabove11percentpointanditiscontrolledandadjustable;theRONofgasolingkeptin91andunchanged;thecetanenumberofdieselreduced2.5unitsanditisseldom;thegeneralliquidproductionyield(gasoline,dieseloilandLPG)inhanced2.44percentpoint,sotheapplicationresultisfine.Theotherresultisthatitcanreducetheolefincontentingasolinethoughtodropthereactiontemperatureandenhancethecatalyst/oilratioandimprovethecatalystactivityandchangetheboilingrangeofgasolineandsoon.TheMIPtechnologyreformingandtheDOCOcatalystusingcanguaranteethegaslineanddieseltoleavefactorywithqualifiedonunchangingtheexistingprocessflow,sothereformingandapplicationissuccessful.Keywords:catalyticcrackingcleaninggasoline;processtechnology;catalyst;olefindecreasing;industrialtest东北石油大学工程硕士专业学位论文大庆石油学院工程硕士专业论文PAGEIVPAGEV大庆石油学院工程硕士专业论文创新点摘要本文的研究内容是MIP工艺技术与DOCO降烯烃催化剂的工业应用，创新点如下：1．在重油催化裂化装置上同时实施MIP工艺技术改造和DOCO降烯烃催化剂应用试验，用以生产汽油烯烃含量小于30%的新标准车用汽油。2．通过对装置的反应温度、剂油比、液时空速、汽油馏程、催化剂活性等操作参数的调整，总结摸索出适合本装置的操作手段和方法来调整合适的催化汽油中的烯烃含量，并证明了MIP工艺技术与DOCO催化剂能够良好匹配应用。目录东北石油大学工程硕士专业学位论文PAGEVIPAGEV目录学位论文独创性声明 I学位论文使用授权声明 I摘要 IIABSTRACT III创新点摘要 IV前言 1第一章综述 21.1清洁汽油标准的发展过程 21.1.1国内外清洁汽油主要指标 21.1.2催化汽油仍是清洁汽油的主要组分 21.1.3催化裂化汽油的各烃类组分 31.2催化裂化清洁汽油生产的主要化学反应 41.2.1催化裂化发生的主要化学反应 41.2.2氢转移反应对汽油烯烃含量的影响 41.2.3裂化反应对汽油烯烃含量的影响 61.2.4芳构化反应对汽油烯烃含量的影响 61.2.5其它反应对汽油烯烃含量的影响 71.3低烯烃催化裂化汽油生产工艺技术 81.3.1常规重油催化裂化工艺技术与降烯烃催化剂相匹配 81.3.2催化裂化清洁汽油生产的新工艺 9RIPP开发的MGD工艺 9RIPP开发的MIP工艺 9LPEC开发的FDFCC工艺 11中国石油大学（华东）TSRFCC工艺 12中国石油大学（北京）催化裂化汽油辅助提升管降烯烃技术 12FCC汽油加氢精制技术和汽油醚化技术 131.4催化裂化催化剂、助剂的开发 141.4.1国外催化裂化催化剂、助剂的开发 141.4.2国内催化剂的开发 141.4.3本课题研究领域未来发展情况分析 151.5本章小结 15第二章工艺技术改造和催化剂试验方案研究 172.1研究的主要内容 172.2研究方案 182.2.1技术方案 18装置标定内容 18工艺技术改造内容 182.2.2实施方案所需要的技术条件 19降烯烃催化剂技术条件 19MIP工艺改造技术条件 202.3存在的有关问题 21第三章重油催化裂化清洁汽油生产工艺技术及催化剂工业应用试验 233.1生产装置技术概况 233.1.1常规RFCC工艺技术 233.1.2MIP工艺技术 243.2常压渣油性质 263.3催化剂性质 283.4催化剂工业应用试验过程 303.4.1空白标定 303.4.2催化剂置换及试验过程 313.4.3中期及总结标定 313.5操作条件 323.6试验中有关数据的计算 323.6.1催化剂浓度的计算 323.6.2剂油比的计算 33第四章结果与讨论 384.1产品分布对比 384.2产品质量对比 384.2.1汽油质量 384.2.2柴油质量 404.2.3液化气质量 404.2.4油浆性质 414.3催化剂活性对汽油烯烃含量的影响 424.4操作条件对汽油烯烃含量的影响 444.4.1反应温度对汽油烯烃含量的影响 444.4.2剂油比对汽油烯烃含量的影响 454.4.3稳定汽油馏程对汽油烯烃含量的影响 464.5存在的有关问题与展望 47结论 49参考文献 50致谢 53第一章综述东北石油大学工程硕士专业学位论文PAGE16PAGE1前言众所周知，汽车的尾气排放是城市大气污染的元凶。随着日益人们增强的环境保护意识，世界各国、各地区纷纷出台日趋严格的环境保护法律、法规，以减少汽车尾气造成的大气污染。为了解决汽车尾气排放导致的环境污染问题，世界各国炼油工程师提出车用燃料要不断向环境友好、清洁化发展。就汽油来说，“清洁”的核心是大幅度降低汽油中的硫含量，同时限制烯烃、芳烃、苯含量并改进汽油辛烷值分布。2021年，世界汽油销费量的80%以上是超低硫（S＜50ug/g）汽油。汽油是世界各国重要的动力燃料之一，而近汽油中的烯烃组分也来越来越受到人们的关注。虽然烯烃具有较高的辛烷值，但是它对热非常敏感，具不稳定性，即较高的光化学反应活性。挥发后烯烃与大气中的NOx混合，在太阳紫外线照射下形成以臭氧为主的有毒化学烟雾，这种烟雾会对大气造成严重污染；汽油中的烯烃组份，尤其是具有共轭结构的二烯烃，易在车用发动机及其进气系统形成胶质和积炭，这种胶质和积炭会影响发动机正常运转[1,2]。因此，降低汽油中烯烃含量已成为必然的趋势。松原石化公司公司汽油以催化裂化汽油为主，其烯烃含量平均约为45%（v/v），由于公司其它汽油调和组分较少，出厂汽油难以满足新汽油标准对烯烃的要求。2021年至2021年，松原石化公司通过在35万吨/年重油催化裂化装置上采用降低汽油烯烃的DOCO催化剂，使催化汽油烯烃含量降低了8～10个百分点，经调和后的出厂汽油满足了GB17930-2021（国Ⅱ）车用汽油新标准的要求。2021年，松原石化公司对重油催化裂化装置进行了MIP工艺技术应用改造，使催化汽油中的烯烃含量由原来的45%降至20%～35%范围内，并可通过操作参数等的改变以调节产品气油中的烯烃含量，使出厂汽油满足GB17930-2021（国Ⅲ）车用汽油新标准的要求。DOCO催化剂与MIP技术在松原石化公司重油催化裂化装置上工业应用取得的成功，不但使企业可以生产和供应符合环保法规要求的清洁燃料，而且也将为类似炼油装置生产符合新标准的汽油提供示范作用。第一章综述1.1清洁汽油标准的发展过程1.1.1国内外清洁汽油主要指标2021年12月28日，车用汽油新标准GB17930-2021发布实施，要求汽油中烯烃含量不大于35%（V/V），2021年1月1日在北京、上海、广州率先实施，2021年7月1日在全国实施[3]。世界发达国家的汽油质量指标中对烯烃含量的要求为一般不大于20%，比国内汽油质量要求更为严格。表1-1列举了一些国内外汽油的质量标准，随着国内汽油标准的日趋严格，降低汽油中烯烃含量就关系到炼化企业生存与发展的大事。表1-1国内外清洁汽油规格主要指标[4]项目硫ug/g烯烃V%芳烃V%苯V%实施时间欧Ⅲ（EN228-2021）≯150≯18≯42≯1.02021欧Ⅳ（EN228-2021）≯50≯18≯35≯1.02021欧Ⅴ≯102021美国TIERⅡ-1≯1202021美国TIERⅡ-2≯902021美国TIERⅡ-3≯30≯14≯30≯1.02021GB17930-2021-Ⅰ≯800≯35≯40≯2.52021GB17930-2021-Ⅱ≯500≯35≯40≯2.52021GB17930-2021≯150≯30≯40≯1.02021北京DB11/238-2021≯150≯18≯42≯1.02021北京DB11/238-2021≯50≯25≯35≯1.020211.1.2催化汽油仍是清洁汽油的主要组分催化裂化作为国内一项重要的炼油工艺，自从1936年工业化以来得到了飞速发展，在炼油工业中占有非常重要的地位，已经成为最重要的原油二次加工工艺，其总加工能力已列各种转化工艺的前茅。在我国，由于加工原油比较重，且原油中轻馏分很少，所以催化裂化几乎成为所有的炼油企业最重要的二次加工手段，并且，由于催化重整所提供的汽油数量有限，所以车用汽油中催化裂化汽油所占份额高达70%以上。表1-2国内外汽油组分构成汽油组分/V%美国欧洲中国直馏石脑油V%580.3催化裂化汽油V%34.52774催化重整汽油V%33.54715.2烷基化汽油V%12.540.4异构化油V%105－MTBEV%2.522.8其它V%2催化裂化汽油的各烃类组分根据一系列工业装置数据（详见表1-3）表明，在我国加工国产原油的炼化企业中，因为加工的原料大多为石蜡基原油，少数为中间基原油，这两种原油的氢含量高、K值大，这是造成汽油中烯烃含量高的主要原因。催化裂化加工小K值原料需要较大的反应苛刻度，一般需要大剂油比，而剂油比的增大会导致汽油的烯烃下降；然而，催化裂化进料中越来越高的掺渣比迫使操作上要提高再生器温度和降低剂油比，这又导致汽油的烯烃含量增加。据统计，我国催化裂化汽油的烯烃含量均高于35%v的指标，有的高达50%v以上[5]。表1-3我国部分催化裂化汽油族组成情况样品燕山FCC广石化FCC盐城FCC抚顺一厂FCC金陵FCC前郭RFCC族组成/V%烷烃烯烃芳烃39.749.311.037.840.621.630.453.316.339.444.915.723.754.322.045.944.69.5上述规律可以用化学结构角度研究来解释。在催化裂化过程中，原料油分子在高温和催化剂的催化作用下发生裂化反应，这一催化裂化反应遵循正碳离子反应机理。原料油分子在酸性催化剂作用下生成正碳离子，正碳离子发生β键断裂、异构化和氢转移反应，其中，β键断裂反应的结果是生成烯烃，β键每一次断裂都会生成一个烯烃；另外，原料油在高温条件下会发生热裂化反应，对于重油催化裂化装置，因为原料油不能完全汽化造成反应器中存在气相、液相和固相三种状态物质，这会使热裂化反应更为加剧。热裂化反应遵循自由基反应机理，反应结果会导致焦炭和干气产率的增加，从而降低了汽油的产率和质量。热裂化反应中的C-C键断裂及脱氢反应会生成烯烃，也是引起催化裂化汽油烯烃含量高的原因之一[6]。综上所述，造成目前我国车用汽油中烯烃含量高的两个主要原因是车用成品汽油调和组分中过高的催化裂化汽油比例和催化裂化汽油中较高的烯烃组分含量。所以，降低车用成品汽油中的烯烃含量的解决办法是通过增加低烯烃含量的汽油调和组份或者降低催化裂化汽油中的烯烃含量来实现。然而，催化裂化目前是我国生产车用燃料油的主要生产工艺，到2021年底全国有162套催化裂化装置，总加工能力已达到163Mt/a，约为68%左右的二次加工能力，而烷基化、催化重整、轻烃异构化、MTBE及醚化等生产装置的汽油产品仅占车用汽油调和较小的比例，目前从国内整体炼油装置结构和技术经济角度来说，尚不具备大幅调整汽油调和组份的条件，因此，解决我国汽油烯烃含量偏高的问题首选方案就是降低催化裂化汽油中的烯烃含量。1.2催化裂化清洁汽油生产的主要化学反应1.2.1催化裂化发生的主要化学反应催化裂化原料石油馏分中的烷烃、环烷烃、芳烃和多环芳烃等是主要烃类。在重油催化裂化的原料中也有不带取代基的多环芳烃。这些烃类在催化裂化条件下可发生两类反应：催化反应和非催化反应。在催化剂作用下发生的反应是催化反应；指在裂化条件下热力学上可能进行的反应是非催化剂反应，也叫热裂化反应。热裂化反应在常规催化裂化条件下，与催化反应相比是较少的[7]。H．．R:C:H+目前催化裂化的反应大都用Hansford及Thomasz在1947年到1952年期间提出的[8]正碳离子反应机理来解释H．．R:C:H+根据正碳离子机理，一个烯烃分子获得一个氢离子H＋（质子）而生成正碳离子，如：CnH2n+H+CnH2n+1+，氢离子的来源是催化剂酸性中心；或者由烷烃分子脱去一个负氢离子而生成。质谱和微量热试验的数据表明[9]，叔碳离子最稳定。在正碳离子上发生的催化反应主要有：裂化反应、异构化反应、氢转移反应、烷基化反应、环化、缩和和焦化反应等。1.2.2氢转移反应对汽油烯烃含量的影响氢转移反应是催化裂化反应体系中最重要的二次反应。所谓二次反应就是初次反应产物再继续进行的反应。异构化、烷基化和氢转移等反应是降低汽油烯烃含量的主要反应，氢转移反应速度较快，它可以饱和一次裂化反应生成的烯烃，终止二次裂化的发生，是降低汽油中烯烃的主要反应，对降低烯烃起决定性作用[10]。有烯烃参与的反应是氢转移反应的基础，反应由烯烃接受一个质子形成一个正碳离子开始，此正碳离子再从供氢分子中夺取一个质子生成一个烷烃，供氢分子则形成一个新的正碳离子。氢转移的结果生成富氢的饱和烃及缺氢的产物。典型的氢转移反应发生在烯烃与环烷烃之间、烯烃之间、环烯之间及烯烃与焦炭前身物之间的反应：3CnH2n＋CmH2m3CnH2n+2+CmH2m-6（1）（烯烃）（烷烃）（烷烃）（芳烃）4CnH2n3CnH2n+2+CnH2n-6（2）（烯烃）（烷烃）（芳烃）3CnH2n-22CnH2n+CnH2n-6（3）（环烯）（环烷）（芳烃）烯烃＋烯烃烷烃+烯烃缩合物（焦炭前身）（4）烯烃＋焦炭前身烷烃＋焦炭（5）注：反应为主反应，其它为副反应。从以上反应方程可看出：增加（1）、（2）氢转移反应可以降低催化裂化汽油中的烯烃含量。但是上述反应中只有与生成单环芳烃有关的氢转移过程对维持汽油辛烷值有利，不可能弥补由于烯烃的大幅度减少而导致的汽油的辛烷值的下降[11]，故总体上氢转移反应使汽油辛烷值降低。而且氢转移反应是双分子反应，烯烃的转化需相应量的”供氢分子”，会增加焦炭的生成，从而加速催化剂积炭失活。所以要达到降低催化裂化汽油中的烯烃含量的目的，就在使用氢转移活性适中的催化剂，从而增加氢转移反应以降低汽油中的烯烃含量。一般氢转移反应进行程度用氢转移指数来反映，而氢转移指数采用裂化气中的C3、C4的烷烃与烯烃的质量比来表征氢转移反应的程度[12]。显然，氢转移指数大，意味着氢转移反应程度大。氢转移指数＝影响氢转移反应的因素很多，主要有原料的组成和性质、操作参数及催化剂，其中催化剂的组成、分子筛与基质面积比率、晶胞的大小等对催化剂的影响最大。研究表明，分子筛/基质面积比高、单位晶胞大的催化剂氢转移活性高[13,14]。1.2.3裂化反应对汽油烯烃含量的影响作为催化裂化主要反应的裂化反应，在催化反应过程中是生成烯烃的主要原因之一，因为烃分子发生一次裂化就会生成一个烯烃分子。如下为裂化反应的通用表达式：（1）大分子烷烃裂化生成烯烃和较小分子的烷烃CnH2n+2CmH2m+CpH2p+2式中n=m+p（烯烃）（烷烃）（2）大分子烯烃裂化生成两个较小分子的烯烃CnH2nCmH2m+CpH2p式中n=m+p（烯烃）（烯烃）（3）烷基芳烃脱烷基ArCnH2n+1ArH+CnH2n（芳烃）（烯烃）（4）环烷烃裂化生成烯烃CnH2nCmH2m+CpH2p式中n=m+p（烯烃）（烯烃）（5）烷基芳烃的烷基侧链断裂ArCnH2n+1ArCmH2m-1+CpH2p+2式中n=m+p（带烯烃侧链的芳烃）（烷烃）虽然裂化反应是生成汽油烯烃的主要反应，烯烃分子更容易形成正碳离子，所以烯烃裂化更容易发生。当烯烃分子发生二次裂化时，烯烃由大分子变成小分子，部分的小分子烯烃会进入到液化气产品中，比而催化汽油的烯烃含量得到减少，这也是液化气中C3、C4组分烯烃含量高的原因。例如：C7H14C3H6+C4H81.2.4芳构化反应对汽油烯烃含量的影响芳构化（环化）反应是催化裂化反应中重要的二次反应，芳构化反应是烯烃连续脱氢后发生环化形成芳烃的反应。烯烃生成环烷烃及芳烃正是因为在催化剂作用下烯烃脱氢形成正碳离子，带有正碳离子的烯烃发生环化而生成芳烃和环烷烃。例如正十六烯生成正碳离子后，能自身烷基化而形成环状结构[15]。生成的环正碳离子异构化后能吸取一个负氢离子生成环烷烃，或者失去质子生成环烯烃，环烯烃再进一步反应，直到生成芳烃。例如：-H2—RRCH2—CH2—CH2—CH2—CH=CH2HZSM-5分子筛的芳构化反应性能良好，是较好的催化裂化催化剂活性组元。在HZSM-5分子筛催化剂上，较小的烃类分子裂化生成轻烃分子，这部分轻烃分子进一步在催化剂上转化生成苯、甲苯、二甲苯等轻质芳烃。国内外催化剂专家开展了以HZSM-5分子筛为主要活性组分来制备催化剂的研究并取得一定的进步。以HZSM-5分子筛为活性组分的催化剂上的烯烃分子发生的反应十分复杂，主要发生裂化、齐聚、环化和脱氢等四个步骤。首先，烯烃分子裂化为带有正碳离子的小分子烃，这些小分子烃再通过正碳离子作用连接成环烃，环烃再次发生脱氢或氢转移反应而生成芳烃。在HZSM-5分子筛上不同烃分子发生芳构化反应生成的产品分布较为相似，这是分子筛孔道结构限制的结果。在芳构化反应过程中，首先烯烃分子裂化生成低分子烯烃，小分子烯烃进而齐聚成轻质芳烃，轻质芳烃再发生环化和脱氢反应生成烯烃和氢气，具体反应过程如图1-1所示：小分子烯烃小分子烯烃烯烃齐聚物环化物烯烃烯烃氢气图1-1烯烃芳构化反应过程示例由上述过程可以得出，催化裂化催化剂或者助剂以HZSM-5分子筛为活性组元，烯烃分子在反应条件下催化剂上转化为芳烃分子，从而降低烯烃含量，此种方法对催化裂化汽油中烯烃含量的降低效果较为明显。由于烯烃转化为了芳烃，而芳烃具有较高的辛烷值，从而对汽油因烯烃含量减少而降低了辛烷值起到了一定的弥补作用，可以维持催化裂化汽油的辛烷值不变，甚至还会有提高辛烷值的。同时，芳构化反应基本不影响催化干气和焦炭产率，所以烯烃芳构化反应是有利于降低催化裂化汽油烯烃的反应。1.2.5其它反应对汽油烯烃含量的影响由于催化裂化的反应温度较高，同时催化剂表面又具有较强的酸性，所以在催化剂上发生了较多种类复杂的反应，异构化反应也是其中的一种。异构化反应包括双键转移和链异构化两种，在催化剂上，烯烃分子发生的异构化反应只是改变烯烃分了结构，而不能起到减少烯烃分子的作用，所以不改变催化裂化汽油的烯烃含量，由于异构化反应产物是支链烯烃分子，其辛烷值要高于同碳数的直链烯烃分子，从而起到了提高催化裂化汽油辛烷值的作用。1.3低烯烃催化裂化汽油生产工艺技术1.3.1常规重油催化裂化工艺技术与降烯烃催化剂相匹配为了达到在催化裂化装置上减少热裂化反应、增加裂化、氢转移和芳构化反应等的优化操作的目的，采取如下操作：①精密安装高效雾化喷嘴，设计合理的出口线速度和压降，从而提雾化蒸汽量；②优化调整反—再系统的压力平衡；③利用控制反应温度的方法控制合适的反应深度和转化率；定时均匀的向系统内填加新催化剂；④选择优质催化剂或助剂，原则是催化剂的反应不受扩散限制的大孔径基质、具有较好重油裂解性能、高氢转移或芳构化活性；⑤优化原料质量，选择适合装置操作条件的掺炼渣油比例；⑥控制适宜的原料预热温度和反应温度，合理提高剂油比。催化裂化反应的复杂性导致FCC汽油中烯烃含量受许多因素的影响，其中对烯烃含量影响比较大的操作参数有反应温度、剂油比、油气停留时间、油气分压、转化率等。通过调整和优化这些因素，能在一定程度上降低FCC汽油烯烃度。关于反应温度对FCC汽油组成的影响，OwenH等研究发现[16]，升高反应温度会引起FCC汽油烯烃含量增加和辛烷值升高。温度每升高约11.1℃，RON增加一个单位。这是因为随着温度的升高，催化裂化反应中的裂化和氢转移反应速度均增加，但裂化反应速度比氢转移反应速度增加得高得多，即裂化反应相对加快，氢转移反应相对降低，热裂化程度也加大，另外由于裂化反应是吸热反应，氢转移、异构化的反应为放热反应，温度升高对氢转移反应不利，因而引起汽油中烯烃含量的增加和辛烷值的升高。RagmondW[17]等在Davison循环管中型试验装置中，研究了提升管反应温度和剂油比对FCC汽油烯烃含量的影响。结果表明，FCC汽油的烯烃含量随剂油比增加而快速下降。剂油比每增加一个单位（反应温度不变），FCC汽油烯烃含量下降1.5～3.0个质量百分点。而对于一定的剂油比，随着温度的升高，烯烃含量急剧增加。反应温度每升高约5.6℃，FCC汽油烯烃度增加一个质量百分点。他们还发现，虽然较低的反应温度可生产低烯烃含量的汽油，但会造成裂化气中丙烯、丁烯产率和汽油辛烷值的降低，通过提高剂油比只能得到部分补偿，甚至难以补偿。汽油停留时间即原料和催化剂在装置中的接触时间，其长短决定着催化裂化反应进行的程度，Kashima炼油厂在催化裂化生产中发现[18]，随着进料速率的增加，FCC汽油烯烃含量升高。这是因为缩短油气停留时间会抑制氢转移反应进行，影响了汽油中烯烃的饱和反应。油气分压对FCC汽油的组成和辛烷值也有很大的影响，增加原料油气分压会导致FCC汽油中烯烃含量的下降，辛烷值降低。另外，提高转化率可以在保持较高的辛烷值的情况下减少汽油中烯烃含量，但提高转化率的途径一般是提高剂油比[13,19]。1.3.2催化裂化清洁汽油生产的新工艺RIPP开发的MGD工艺MGD工艺是RIPP近年针对以重质油包括减压馏分油、焦化蜡油、常压渣油和减压渣油为原料的催化裂化装置研究开发的工艺技术[20]。该技术的特点是采用多产柴油的专用催化剂（如RGD等），其目的是在常规催化裂化装置上同时多产液化气和柴油，并可显著降低汽油烯烃含量。MGD工艺是将汽油部分回炼和分段进料选择性裂化紧密结合为一个体系（即上游改质），原料按轻重分别从三个进料口进入提升管，并在提升管上部适当位置打入急冷剂（水）。该工艺技术设计了四个反应区：汽油反应区、重质油反应区、轻质油反应区和总反应深度控制区，见图1-2。图1-2MGD反应区示意图MGD技术已在国内多套催化裂化装置上应用，工业试验结果表明，应用该技术一般液化气产率可提高1.3%～5%；柴油产率可提高3%～5%；汽油烯烃含量可降低9～11个百分点；但汽油收率下降了6%～9%；辛烷值RON和MON分别可提高0.2～0.8和0.4～0.8个单位，符合汽油新标准和清洁燃料的发展方向。RIPP开发的MIP工艺RIPP除了开发的MGD技术可降低汽油的烯烃含量外，还提出了一种生产清洁汽油组分的催化裂化多产异构烃MIP（MaximizingISO-Paraffins）工艺技术。在提升管反应器中分别设置了第一反应区和第二反应区是该技术的核心，其目的是通过不同工艺条件的两个反应区，分别选择性地进行裂化反应和氢转移反应、异构化反应，来改善产品性质和产率分布[21]。第二反应区第一反应区异构化氢转移异构烯烃异构烷烃裂化氢转移烃类混合物烃类混合物＋烯烃异构烷烃＋芳构烷基化异构烷烃或烷基芳烃图1-3MIP工艺烃类反应与转化图从图1-3可以看出，反应分成两个部分，以烯烃为界，生成烯烃为第一反应区，烯烃反应为第二反应区。第一反应区主要作用是烃类混合物快速和较彻底地裂化生成烯烃；第二反应区主要目的是促进异构化反应和氢转移反应的发生。这样两个反应区既保证烯烃的生成，又有利于烯烃进一步生成异构烷烃或芳烃。图1-4为按此原理设计的串联型提升管反应器示意图。MIP工艺已在我国某石化公司[22]的一套处理能力为1.4Mt/a的装置上进行了工业试验，MIP与常规FCC使用的催化剂相同。工业试验标定结果表明，与现有的FCC工艺相比，MIP工艺不仅优化了产物分布，干气和油浆产率分别下降了0.41个百分点和0.99个百分点，液体收率增加了1.17个百分点，而且所产汽油的烯烃含量（荧光法）下降约14.1个百分点，饱和烃含量增加约12.9个百分点，其中异构烷烃含量大于70%，诱导期增加，汽油的RON下降而MON增加，总抗爆指数基本不变。图1-4MIP提升管反应器示意图LPEC开发的FDFCC工艺FDFCC（FlexibleDualriserFluidCatalyticCracking）工艺是中国石化洛阳工程公司开发了一种灵活多效催化裂化工艺技术，该技术采用了双提升管反应器流程，旨在降低催化裂化汽油的烯烃含量和硫含量，提高催化裂化装置的柴汽比和汽油辛烷值，同时可增加丙烯产率[23]。图1-5FDFCC工艺简图FDFCC工艺的技术特点是采用重油提升管和汽油改质提升管的双提升管技术，两个提升管反应的的工艺条件有所不同，劣质重油主要在重油提升管内处理，而汽油则汽油改质提升管反应器内进行加工。两根提升管反应器均可单独加工不同原料油，可以选择适合所加工原料的反应条件，有效避免了汽油改质与重油裂化的相互影响。第二根提升管反应器可以选择高活性催化剂和大剂油比的操作条件处理劣质汽油原料，从而为汽油改质反应提供充分的反应时间和独立的空间。由于汽油改质提升管反应器具有相对独立的操作条件，所以汽油改质的比例不受限制。其工业试验结果表明，催化裂化FDFCC工艺技术可将重油催化裂化的汽油烯烃含量降到20%以下，RON和MON辛烷值可提高0.5～2个单位，硫含量可降低15%～25%，大幅度提高重油催化裂化装置柴汽比，同时，由于液化气中丙烯的增加，使丙烯产率提高了3～6个百分点。中国石油大学（华东）TSRFCC工艺两段提升管催化裂化工艺（TSRFCC）是中国石油大学研究开发的又一新的催化裂化技术，该技术采用两段提升管反应器取代传统的单段提升管反应器，从而大大缩短提升管反应器的总长度，所以大大降低了油气在提升管内的停留时间，反应时间的缩短有效的保留了反应产物中的柴油馏分，并提高了柴油品质，同时，不同馏分的油品在不同的反应段反应，可以减少竞争反应，大大降低干气收率，提高目的产物的选择性。该工艺特点是：反应分段、停留时间短、剂油比大、催化剂循环接力、操作灵活。催化剂循环变为两路循环，彻底改变了原有反应再生流程等特点，有效提高重油转化率和轻质油收率。该工艺对催化反应有所强化，同时可灵活调整操作方式来满足生产需要，如果配以多产丙烯催化剂的话，还能显著提高液化气中丙烯的含量，同时降低汽油馏分中的烯烃含量。图1-6TSRFCC工艺流程简图中国石油大学（北京）催化裂化汽油辅助提升管降烯烃技术中国石油大学（北京）开发的催化裂化汽油辅助提升管降烯烃技术的理念是实现在辅助提升管中使催化裂化汽油发生定向催化转化，也就是汽油中的烯烃通过氢转移、异构化、芳构化、环化和脱烷基反应来有效降低催化裂化汽油中的烯烃含量。此项技术得到滨州石化公司、华北石化分公司、抚顺石化分公司等的工业应用。2021年1月，中石化华北石化分公司的100万吨/年重油催化裂化装置进行了技术改造，其目的就是为了降低总出厂汽油的烯烃含量。技术改造的主要动作就是将原来的催化裂化汽油预提升段回炼改为催化裂化汽油辅助提升管降烯烃技术。工业应用结果表明，催化裂化汽油的烯烃含量由原来的43V%降低到35V%以下，有效满足汽油出厂标准的要求，此次技术改造对产品主要性质没有大的影响，只是研究法辛烷值比下降0.45个单位，轻质油收和总液体率分别提高了5.7和1.5个百分点，而干气产率下降0.8个百分点，焦炭产率也下降低1.3个百分点，取得了良好效果。图1-7FCC工艺流程简图FCC汽油加氢精制技术和汽油醚化技术工业上，汽油加氢精制的主要目的就是要将汽油中的硫、氮等杂质脱除，而其产生降烯烃的作用是因为汽油中的烯烃在加氢精制过程中被加氢饱和，所以加氢精制对降烯烃有非常明显的效果。一般的汽油加氢工艺可使汽油中38%-52%的烯烃进行加氢饱和。催化裂化汽油醚化技术的核心目的就是在一定的反应条件下使催化汽油中的异构烯烃与所加入的醇发生反应生成相应的醚，从而使烯烃转化为含氧的高辛烷值汽油调和组分，大大降低汽油中烯烃的含量，同时还可有效的提高了汽油的辛烷值，所以催化裂化轻汽油醚化工艺对生产高辛烷值汽油和改善汽油组成结构具有很大的实用意义。芬兰Neste公司NESETHERS工艺采用催化裂化汽油精馏切割出的轻质汽油中全部C5、C6馏分和一半的C7馏分做原料进行醚化，汽油中异戊烯转化率高达到90%，C6叔烯、C7活性烯的转化率也达到40%～60%，汽油辛烷值增加2个单位以上[24,25]。然而，虽然汽油醚化技术和加氢精制技术对降低汽油烯烃和提高汽油的辛烷值有较好效果，但这两项技术需要较大的投资和长期的投入。由于与新建催化裂化汽油加氢精制和汽油醚化等降烯烃装置相比，开发使用催化裂化降烯烃催化剂和助剂是投入少、见效快的方法，故而国内外催化裂化催化剂研究机构和开发商均投入到此项研究中来。1.4催化裂化催化剂、助剂的开发1.4.1国外催化裂化催化剂、助剂的开发催化剂制造商AKZONobel开发的催化剂制造技术－TOMCobra，TOM代表“全面烯烃管理”。此技术基于如下两个原理：增加氢转移反应使烯烃饱和；汽油烯烃选择性裂化到液化气中。氢转移增加是通过特殊分子筛技术实现的，汽油烯烃选择性裂化到液化气中是由ZSM－5为基础的添加剂实现的。在中国石油华北石化公司600kt/a处理100%常渣的催化裂化装置上，使用了TOMAztec137H型催化剂，烯烃含量降低8%～10%[26]。GRACEDavison公司开发的RFG型催化裂化催化剂已得到工业应用，该催化剂可使汽油烯烃含量减少5%～10%。，降低汽油馏分烯烃含量但不减少丙烯、丁烯等轻烯烃的收率，也不改变辛烷值和催化剂结炭量是该催化剂的主要特点。2021年GRACEDavison公司对RFG催化剂的组成作出调整，进一步提高其降低烯烃的能力，同时可以达到理想控制产品分布的要求[27]。另外，国外还有如Pentasil/ZSM-5系列助剂、Pentasil分子筛和ZMX助剂等的催化剂及助剂[28]，也都有较好的应用效果。1.4.2国内催化剂的开发洛阳石化公司和高桥石化公司的催化裂化装置上应用的GOR型催化剂是中国石油化工科学研究院（RIPP）研究开发的新型催化剂，该催化剂在洛阳公司装置上的应用结果不汽油中烯烃含量降低了10.6个百分点，而高桥石化则降低了8.2%个百分点。GOR型催化裂化催化剂的主要活性组分是磷和稀土改性处理的MOY分子筛，其中还掺入了一定量的择形分子筛。磷和改性稀土可以调节催化剂的酸中心密度，增加氢转移反应，同时抑制催化剂结焦反应，而择形分子筛的掺入是促进汽油馏分中直链烃类的异构化反应，比而提高汽油的辛烷值[29]。兰州炼化公司石化研究院针对降低新疆油田催化裂化汽油烯烃而开发的LGO-12新型催化裂化催化剂。该催化剂的特点是能够很好保证产品分布和性能指标。LGO-12催化剂工业应用过程中，催化剂进入反应系统后汽油中的烯烃含量下降趋势明显，用荧光法分析汽油中烯烃含量由应用前的40V%降至30V%以下。当继续加入LGO-12催化剂，系统中该催化剂比例达到65%以后，汽油烯烃体积分数稳定在25%左右[30]。锦州石化公司和石科院联合研制的LGO-A降烯烃助剂在锦州石化1.40Mt/a重油催化裂化装置上进行了工业应用试验，结果表明：加入6%LGO-A降烯烃助剂，可使汽油中烯烃含量由56.6%下降到50%左右，汽油辛烷值略有提高。1.4.3本课题研究领域未来发展情况分析从现有的研究报道看，纳米级的沸石催化剂有可能成为将来降烯烃催化剂的首选。2021年，大连理工大学开展了在改性纳米ZSM-5沸石上进行的汽油降烯烃研究工作，研究结果表明，汽油降烯烃在改性纳米ZSM-5沸石上发生的反应具有明显特点：（1）催化裂化汽油中的烯烃含量降幅达到33.4%，即由65.9V%降到32.5V%，降烯烃效果相当明显；（2）仅有近1.0个单位辛烷值损失；（3）催化剂具有较强的抗积炭失活能力。目前以改性纳米ZSM-5沸石为活性组分的QG009催化剂已完成了100ml规模的放大试验[31,32]。纳米沸石的物化性质决定了它对汽油降烯烃的性能，所以纳米沸石催化剂具有如下较为优异的特点：（1）纳为沸石属于晶体，做成催化剂后能保持沸石的原子短程有序排列的结构不变；（2）孔径较大不易失活，有利于维持高活性；（3）具有较好的传递性能，反应选择性得到有效改善；（4）适于有扩散控制的反应，并反应速率较大；（5）催化剂的微孔孔道较短，这对烧碳再生很有利，同时可提高内表面利用率；（6）纳米沸石改善了催化剂中金属的分散度，并提高了抗烧结和抗硫中毒能力。，纳米ZSM-5沸石同微米沸石相比具有较小的微孔约束指数，相反，外表面及孔口酸中心所占有超过30%的比例，而微米ZSM-5沸石只有3%[33]，这有利于汽油原料中的大量低辛烷值的正构烷烃和烯烃在催化剂上的反应和扩散，通过裂解、脱氢、环化、芳构化、异构化、聚合和烷基化等反应环节生成高辛烷值的异构烷烃、芳烃和烷基芳烃等。当纳米沸石的积炭量与微米沸石相当时，由于纳米沸石具有孔道短、孔口多的特点，所纳米沸石的堵孔失活率要比微米沸石轻很多[34]。由于改性纳米ZSM－5沸石催化上发生的主要是异构化、芳构化和芳烃烷基化反应，反应生成物对汽油辛烷值的贡献基本与参加反应的烯烃相同，所以催化剂汽油的辛烷值可保持在原来的水平。由于纳米沸石的孔道结构有利于需扩散控制的烷基化反应，所以因裂解产生的小分子烯烃再次发生烷基化反应面得到回收，同时提高了总的液体收率。综合以上对纳米沸石的讨论，纳米ZSM－5沸石应可成为生产清洁汽油催化剂的理想的活性组分。1.5本章小结（1）减少汽车尾气的污染，减低汽油中烯烃含量已成为必然趋势。车用成品汽油调和组分中过高的催化裂化汽油比例和催化裂化汽油的高含量的烯烃组分是我国车用汽油烯烃含量高的两个主要原因，因此降低催化裂化汽油烯烃含量成为炼油企业面临的任务。（2）原料在催化剂表面上发生的各种催化裂化反应中，裂化反应是生成烯烃的主要反应；氢转移反应是降低烯烃的重要的二次反应，但氢转移反应在降低汽油烯烃的同时也降低了汽油辛烷值；而芳构化反应在降低汽油烯烃含量的同时，还能够增加汽油辛烷值，但其反应速率没有氢转移反应快。（3）优化反应系统操作条件、使用降烯烃催化剂或助剂和采用降烯烃新工艺等是降低催化裂化汽油烯烃含量的有效手段。第二章工艺技术改造和催化剂试验方案研究东北石油大学工程硕士专业学位论文PAGE22PAGE21第二章工艺技术改造和催化剂试验方案研究2.1研究的主要内容综合第1章绪论部分所述，催化裂化清洁汽油生产的技术方案归纳起来主要有三类：（1）采用常规催化裂化工艺与降烯烃催化剂相匹配技术；（2）优选催化裂化反应工艺技术；（3）对催化汽油进行改质处理。松原石化2021～2021年在催化裂化装置采用新型降烯烃催化剂并适当调整反应操作条件，生产的汽油可满足GB17930-2021规定的烯烃含量小于35%v，是最直接、最经济的技术方案，它具有投资少、见效快等特点。催化裂化装置清洁汽油生产，选用了RIPP开发的DOCO降烯烃催化剂并适当调整反应操作条件，以使催化汽油中烯烃含量不大于35%。松原石化2021年在催化裂化装置上采用MIP新工艺技术，生产的汽油可满足GB17930-2021标准规定的烯烃含量小于30%v。每种催化剂的工业应用，都要有与之相适应的工艺操作条件来配合，才能发挥最佳的效果，使用降烯烃催化剂尤其如此。这是因为重质原料油在提升管反应器内与高温催化剂瞬间接触发生的反应是相当复杂的，是由多种不同类型的化学反应组成的复杂的平行顺序反应。一次裂化反应生成大量的烯烃，而二次反应的氢转移、异构化等反应却是转化烯烃的反应。传统的催化裂化工艺追求的是高温短时间接触反应，一次反应刚达到高峰，二次反应尚未大量开始时，就让反应产物进入快速分离器，尽量减少二次反应的发生，目的在于获得较高的轻质油收率和汽油辛烷值，而对汽油中烯烃含量没有要求，不需考虑降烯烃问题。然而在新标准汽油烯烃体积含量在35%v以下的新的条件下，除了要保证裂化反应深度外，还要保证有适宜的氢转移等二次反应，才能达到降低汽油烯烃含量的目的。本选题研究的主要内容就是在固定的重油催化裂化装置上各种操作条件（如反应温度、剂油比、空速、终止剂、汽油深度稳定等）对汽油中烯烃含量的影响规律的研究，然后在此研究的基础上，摸索出与降烯烃催化剂DOCO最相匹配的FCC工艺操作条件，以使这种催化剂发挥出最好的降烯烃效果。采用MIP新工艺技术，直接生产低烯烃清洁汽油的目的。2.2研究方案2.2.1技术方案装置标定内容（1）进行降烯烃催化剂工业应用研究的第一步，首先要对重油催化装置进行一次空白标定，也就是在未进行催化剂置换，DOCO催化剂含量为零时，完成装置对比基础数据的采集工作，以确定研究前的基准条件。（2）空白标定结束后就可以进行降烯烃催化剂的置换工作。催化剂的置换方法是以小型加料的方式，根据正常催化剂损耗量以及操作的需要，向系统中补充DOCO降烯烃催化剂以置换系统内原来的DOCP催化剂。当降烯烃催化剂DOCO的浓度在系统总藏量中达到一定比例后，开始对汽油中烯烃含量产生影响，这时应加大催化剂的置换速率，提高系统内催化剂的平衡活性，考察催化剂活性对汽油烯烃含量的影响。继续置换催化剂，同时考察汽油烯烃含量的变化。在生产和操作条件相对平稳的情况下进行一次中期标定，以总结前一阶段工作以及存在的问题，为下一步的继续研究工作奠定基础。（3）总结标定结束，基本掌握了此种降烯烃催化剂的反应特性后，继续进行催化剂置换，直至降烯烃催化剂DOCO占系统藏量的大部分，系统催化剂基本是以降烯烃催化剂DOCO为主时，在装置生产平稳的条件下，研究各种操作条件，如反应温度、剂油比、终止剂、汽油深度稳定等因素对汽油中烯烃含量的影响规律。以上研究的根本目的是为了确定与这种降烯烃催化剂最相匹配的最适宜的操作条件，达到降烯烃的目的。各种操作条件确定以后，最后在与空白标定条件相当的情况下，进行一次全面标定，以确定在使用降烯烃催化剂和优化各种工艺操作参数的条件下的降烯烃效果。对于装置的标定，应在装置生产比较平稳的情况下进行。先固定其他的操作条件，慢慢改变其中的一个操作参数，变化幅度不宜过大，参数的改变应以不影响装置平稳生产、不影响装置的产品质量为前提。反应温度的调整主要是改变提升管反应器出口油剂混合温度；剂油比的调整主要是通过采取改变二再温度、原料预热温度的办法来调整剂油比；考察终止剂对烯烃含量的影响一是要考察终止剂注入量，二是要考察终止剂注入位置这两方面对烯烃含量的影响，以便找出最佳注入位置和注入量；汽油深度稳定试验应在保证汽油产品质量合格的前提下，适当提高稳定塔底温度，研究汽油烯烃含量的变化规律。工艺技术改造内容为满足MIP工艺技术要求，同时改善装置流化存在的问题，对设备进行适当改造。具体改造内容如下：（1）重新设计串联式外MIP提升管反应器。（2）在第二反应区上方采用VQS高效旋分器和预汽提段；VQS作为提升管顶端的一部分，与提升管一体化设计。VQS系统是由石油大学（北京）自主研究开发的。该系统开工顺利，整个运行状况良好，油浆固含始终控制在2g/L以下水平。（3）一再主风分布环改造。分布环的管嘴在主风分布环的下方和侧下方。主风经过管嘴后还要向上越过分布环，重新分配，因此，主风的分布效果不是很理想。分布板较好的避免二次分配，同时主风分配更加均匀，改善了主风分布效果。有利于烧焦，压降更小，有利于节能。磨损更小，有利于长周期运行。特有的结构又可以有效防止催化剂倒流。在此次改造中，采用洛阳石化工程公司专有技术，把原来的一再主风分布环改造分布板。经过近一年的运行，分布板压降在7KPa左右。停工检修发现整个分布板十分完好，几乎没有磨损，说明改造采用主风分布板是成功的。（4）待生循环催化剂自预汽提段下方引出，进入二反应区；新设计待生线路，将待生剂引入现有沉降器；现有沉降器内仅保留单级旋分分离器；经旋流快分头分离催化剂的油气自顶部新油气线进入沉降器；重新优化设计二再溢流斗，改进结构，整理催化剂及气泡，提高系统蓄压，稳定循环量；待生循环线路上设置滑阀。2.2.2实施方案所需要的技术条件降烯烃催化剂技术条件本次降烯烃催化剂工业应用试验研究所用的DOCO催化剂为中国石化RIPP（石科院）研制开发的第二代降烯烃催化剂。石科院具有几十年催化裂化催化剂研制开发和工业试验的经验，从1995年石科院就开始进行降低催化裂化汽油烯烃的分子筛和催化剂的基础研究。初步认识到Y型分子筛的酸强度及其分布与催化裂化条件下氢转移活性的关系，开发了独特的氧化物改性分子筛表面技术，可以加强氢转移反应的同时，抑制焦炭产率的增加。DOCO催化剂是石科院研制开发的第二代降烯烃催化剂，它采用高硅铝比的ZRP-5超稳分子筛为主活性组元，并引用了新型基质材料，可合理地调节酸性分布，使催化剂具有优良的可扩散性能。同时由于裂化活性和氢转移活性的有效匹配，使催化剂既具有良好的氢转移活性，保证汽油降烯烃效果，又具有较好的裂化活性，从而保证它的重油裂化能力。本次降烯烃催化剂工业应用试验研究的装置是中国石油松原石化的100万吨/年重油催化裂化装置，它是由洛阳石化工程公司设计，原料为100%常压渣油。装置提升管反应器上粗下细，有较长的预提升段，使用UPC-1型高效雾化喷嘴，并设有两组终止剂喷嘴。装置采用两段再生工艺，再生催化剂碳含量一般在0.05%～0.07%，剂油比适中，通常都在6左右。装置曾进行过加工吉林减压渣油的工业试验和大庆类原油常压渣油催化裂化直接生产90#无铅汽油的工业试验研究，积累了一定的生产操作经验。装置应用了CSC提升管末端快速分离等多项先进工艺技术，并采用了DCS先进控制系统，所有以上这些，都为此次在重油催化装置上进行降烯烃催化剂工业应用试验研究奠定了基础。本次工业应用试验研究不需要进行其它基本建设和技术改造，但需要在试验研究之前进行一次空白标定，以确定试验研究所需要的基准条件，使试验结果有可比性。当用降烯烃催化剂置换原来系统中的催化剂一段时间以后，降烯烃催化剂的浓度在系统中占有一定比例，对汽油的烯烃含量产生影响以后，且试验装置生产运行平稳，就可以进行降烯烃催化剂的工业应用研究。MIP工艺改造技术条件MIP工艺是石油化工科学研究院开发的降低催化汽油中烯烃含量配合多产丙烯的工艺技术。MIP—ANovelFCCProcessforMaximizingIso-Paraffins。其思路是在现有的提升管反应系统基础上，增加一些有用的二次反应以改善产品质量，最大化生产异构烷烃，在降低催化汽油的烯烃含量的同时，维持汽油的辛烷值基本不变。MIP工艺特点和要求：（1）采用串联提升管反应器，优化催化裂化的一次反应和二次反应，从而减少干气和焦炭产率，有利于产品分布的改善。串联提升管反应器分为两个反应区：第一反应区以一次裂化反应为主，采用较高的反应强度，经较短的停留时间后进入扩径的第二反应区下部，第二反应区通过扩径、补充待生催化剂等措施，降低油气和催化剂的流速、降低该区的反应温度、满足低重时空速要求，以增加氢转移和异构化反应，适度控制二次裂化反应。在二次裂化反应和氢转移反应的双重作用下，汽油中的烯烃转化为丙烯和异构烷烃，使汽油中的烯烃大幅度下降，而汽油的辛烷值