FCC
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2002年3月 炼油设计 PETROLEUM REFINERY E GI 匝砌 第32卷第3期
FCC操作条件对汽油族组成及辛烷值的影响
谈俊杰
中国石油马鲁术齐石化分公司炼油厂(新疆乌粤术齐市830019)
摘要:通过对--,91' p FCC催化剂在固定流化床上的评价,揭示厂反 瑚 .剂油比和空速对汽油族组戚 辛 烷仳彬响的一 规律,耐究发耻:随着反应温度的上升汽油巾的总烷烃和异构烷烃含量下降.烯烃和劳径含量L ;随若剂油比的增 汽油中的总烷烃、异构烷烃和芳烃含量上升.烯烃台量下降;环烷烃、总烷烃、烯烃和芳烃岭 古 随蒋夺速的变化出现相互交义的现象;而汽油的章烷值( 0 和舢 :位是转化率的函数.与达到同一转化率 的操作条件无戈,
主题词:催化裂化装置操作条件汽油料组成辛烷值
随着炼油和石油化工工业的不断发展和人们
环保意识的增强,对石油产品质量的要求越来越
苛刻 在今后l0年内.运输燃料(汽油和柴油)的
组成和质量指标将会有较大的变化。特别是产品
汽油除了对硫含量的限制外,对烯烃、芳烃和苯等 的含量也提出了要求。通过调整I:'CC操作变量,
初步考察了操作变量与汽油族组成及辛烷值的关
系,希望能对工业流化催化裂化(FCC)催化剂的设
计和装置的FCC操作有所帮助
1实验部分
I.I原料
大庆蜡油,其性质见表I。
I.2催化剂
选用超稳Y型催化剂(USY)ZCM一7的老化剂。
老化条件为0,I MPa,800%,100%水蒸汽、4 h 催 化剂的物化性质见表2。 表1大庆馏分油的性质
项 分析数据 1 470 5 7 41 0 58
312 386/Ⅷ 537/558 0 881 6
8【5 【4 9 3 6 0 48 l 0:9
0 23,D1' 86 44/13 27
表2 ZCM一7老化剂的物但性崩
I.3实验装置
实验是在由美国Kayser技术公司设计,美国
Xyte/公司制造的小型同定流化床催化裂化装置 ACE(Advanced Cracking Evaluation)一Nodel R上进行
的。该装置催化剂用量5~12 、进油体积0.25~ 2.5±2%em3/cvele、重时空速(wHsv)3~30 h。 操作时,先将一定量催化剂装入反应器内。 原料油经预热后,由柱塞泵注入到装有催化剂的 流化床反应器内,进行催化裂化反应;反应终止
后,进行催化剂和液体产物的汽提;然后通^空气 对催化剂进行烧焦再生。再生后催化剂被冷却至
收稿H期:2001—11—29 作者茼介:1990奸唯业于西』七大学化学化工学院 主要从事 催化裂化工艺拄术管理工作 现在石油化L科学研究院攻 读硕上学忙 ,o℃ / * 删 点㈣~~ 妊 质:_一 坩 一一 妊厦 舭 帆韧坤吣 捌饱芳胶浙 枞 拣维普资讯 http://www.cqvip.com 炼油设计 2002年第32卷
下一个预定的反应温度准备下一次试验。反应产 物经冷凝冷却系统分离成气体产物和液体产物。
液体产物通过离线色谱仪得到其中的汽油组分的 族组成和辛烷值。
1.4实验设计 实验选取了反应温度为520,5O0,480 ̄C,
 ̄,q-Isv为10,8,6 h。。和剂油比为8,7,6,5,4,以考
察汽油族组成和辛烷值的变化。
2实验结果及讨论 实验结果见围1~12 其中,图2~6为固定
g,qii';V(8 h )、改变反应温度和剂油比:图7—10 为固定厦应温度(50(YlC)、改变WHSV和剂油比。
6 oo
业 蛙 而下降。汽油中总烷烃随反应温度、剂油比的变
化与异构烷烃相同,如图4所示。
‘ 媸 蠼 :两
转化率,% 图4汽油中总烷烃与转化率
}
22韵 65 7O 75 80 85
9
g 薯7 反应温度} 增加而增加。 幽7,9.11说明在g'TISV增加时,汽油中异构
烷烃、总烷烃和芳烃随转化率(或剂油比)的变化 分别与其降低反应温度的趋势相同(见图2,4, 6)。从图8可发现,在较高WHSV下,环烷烃含量 随转化率增加而略有上升;在较低WHSV(6 h ) F,环烷烃含量随转化率增加先上升后下降。汽
油中正构烷烃、环烷烃和异构烷烃变化的共同结 果决定 总烷烃的变化如图9所示。就图1O中
的单条曲线来看,其结果与图5相似,即转化率 (或剂汕比)增加,烯烃含量下降。图8和图10表
明,在相同转化率(或剂油此)下,环烷烃和芳烃随 WHSV的变化并没有表现出地对的上升或下降。
汽油的圳 和RO?v'是汽油中的各类烃组成
的综合结果 13、图14表明,汽油的MO:V和 RON只是转化率的函数,与如何达到同一转化率
的操作方法无关。在实验范 内,MON基本上稳 维普资讯 http://www.cqvip.com 第2期 谈俊杰.FCC操作条件对汽油族组成及辛烷值的影响
定在79,转化率增加10%,RON上升2个单位。
转化率,% 图8汽油中环烷烃与转化搴
50一
40 r日 : 35 L
击—— —— — 转化率.% 图9汽油中总烷烃与转化幸
转化室,% 图【0汽油中烯烃与转化搴
40[
:
0 7O
图】
3
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1 化率 嘶
汽油中芳烃与转化宰
转化苹.% 图l2汽油氢转移指数与转化率
汽汕中的烃组成和辛烷值之所以随操作条件 发生变化.j:要是网为裂化反应和氧转移反应共
同作用的结果在图2~6巾,wHsV一定,剂油 比增加,提供给原料裂化所需要的活性中心数目 增多,这有利于双分子问的氢转移反应。在同一 转化率下,由于提高温度更有利于吸热的裂化反
应,而不利于双分子间的氢转移反应的发生,故随 着反应温度的升高氢转移反应速率反而降低。氢
转移反应优先饱和异构烯烃而使得异构烷烃增
加,所以表现出在相同反应温度和g'qLSV下,异 构烷烃随转化率增高而』 升。由于汽油中正构烷 烃(约占汽油4%)和环烷烃相对较少,异构烷烃
较多,因此汽油中总烷烃随反应温度、剂油比的变 化与异构烷烃表现出相同的趋势。
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转亿辛.% 图】3汽油MON与转化搴
k
转化平,% 图14汽油 与转化搴 对于固定流化床,在催化剂藏量不变时,增加 空速即增加单位时阿内的进料量,而反应压力变 化不火,这就使得反应时间缩短、反应深度下降; 而降低空运反应时间延长,有利于裂化反应的进
行,因此增加空速其结果类似于反应温度的降低。
这在图7~11的单条曲线中可得到清楚的验证。
从围I2可见,wHsv最高(10 h )的反应条件下
汽油的氢转移指数反而最低。这主要是因为增加
空遽,会使油气与催化剂的接触时间缩短,不利于 双分子问的氢转移反应的发生。另外,与工业及
一般的固定流化床反应器不同,ACE装置采用氮
气作为流f:及雾化介质,不利于原料的雾化。空
速增加,进油速率加快.造成喷嘴出口附近与催化
剂接触处的液相组分增加,不利于重组分的汽化。
液相的重组分吸附于催化剂表面,生成更多的焦 炭。催化剂表面被更多的液相组分和焦炭覆盖,
一方面不利于裂化反应,另 ・方面不利于氢转移
反应,结果空速为10 h 时氢转移指数最低。空
速6 h 比空速8 h 的操作显示出较低的氢转移
指数.主要是因为空速降低使裂化反应增加的速 维普资讯 http://www.cqvip.com d~ 炼油设计 2002年第32卷
率比因停留时间延长使氢转移反应增加的速率更 大。这从图7~11汽油的族组成及图l3、图14汽
油的辛烷值也可以得到说明。
3结论 (1)随着反应温度的上升,汽油中的总烷烃和 异构烷烃含量下降;烯烃和芳烃含量上升。
(2)随着剂油比的增加,汽油中的总烷烃、异 构烷烃和j亭烃含量上升,烯烃含量下降。 (3)环烷烃、总烷烃、烯烃和芳烃的含量随着
空速的变化出现相互交叉的现象。 (4)列于实验所选的原料,在固定流化床上汽
油的辛烷值(RON和MON)仅是转化率的函数,与
达到同一转化率的操作条件无关。 r编辑赵兵兵)
INFLUENCE oF 0PERATD G CoNDITIoNS oN CoM 0SITIoN AND
oCTANE NUM ER oF FCC GASoLD E
Tan Junjie Refim'r ̄o『£ 坍 Company,China Petroleum Group Corporc ̄ion(Urumqi, n凡g 830019)
Abstract Some laws of influence of reaction temperature,eatalysb oil ratio and space velocib,on the compost— tion rlntl octan n,rather of FCC gasoline have been revealed thmu【gh山e evaluation of a FCC catalyst used in sohd
fluldized bed r(metor.Resealvh result showed山at wi山reaction temperature rising,山e content of total p&ra ̄n and isoparaffin in H C gasoline deeremsP.while olefin and aromatics inere ̄tse Wh衄山e catalvsWo I ratio increased,total
paraffin,l l ̄araffin and aromatics content in FCC gasoline increased hut 0k n content de*,reased;The content of naphthene.total paraffin.olefin and aromatics in FCC gasoline increased or decreased alternately' 山the change of
space vekK,itxt.Onthe other hand、山e c ̄lane nmnber(RONandMON)of F{=C gasolineis ust afunction ofthe conversion rate.inde[ ̄endent of the operation eondition at which山e SaBle conversion rate iS reached. Ke) ̄vords catalyti(。cracking unit,operating condition,gasoline stock,composition,oetmae number
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会议消息
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