提高催化裂化汽油辛烷值工业实践

邑国时代
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1 装置概况
某石化公司催化裂化装置原设计为重油催化裂化,加工能力为1.4Mt/a。2015年催化裂化装置计划检修并实施改造,改造后装置的加工能力达到2.3Mt/a。催化裂化装置开车后产品分布和产品质量均正常,但是汽油辛烷值下降较多,低于大检修前的93,直接影响到全厂成品汽油的调和催化裂化装置的经济效益。
2 汽油辛烷值下降原因分析
在装置检修后汽油中主要高辛烷值组分含量均下降,并以烯烃降幅最多,汽油中的烷烃和环烷烃含量量明显增加。高辛烷值组分含量的下降,导致催化裂化汽油辛烷值下降。下面分别从可能发生变化的原料性质和操作变量等方面进行分析。tl7705
2.1 原料性质
2015年装置大检修后催化裂化装置上游蜡油加氢装置的原料组成发生了较大的变化:检修后加氢处理原料中增加了焦化柴油。因延迟焦化产品的烃类组成中含有烷烃、环烷烃、烯烃和芳烃,在加氢的条件下
石油烃类除了发生脱硫、脱氮及脱氧等反应,也发生烯烃饱和及芳烃部分饱和等反应,总的结果导致链烷烃和环烷烃会相应增加。而这些烃类经加氢处理+催化裂化单元后裂化产物多数为催化汽油成分。根据汽油烃类辛烷值关系可以反推得知:焦化轻柴油进加氢处理后再经催化裂化装置进行裂化反应,得到的汽油辛烷值必然偏低。
2.2 操作变量
(1)转化率
2015年催化裂化装置检修后,催化裂化装置的产品分布明显变好,轻循环油收率下降了4%,油浆收率略下降,汽油中的烯烃含量下降,芳香烃含量上升反而下降。说明了催化裂化装置检修后,即便是装置转化率的增加,但受原料性质较大因素的影响,抵消了汽油芳烃含量上升的影响。
(2)反应时间
在2015年催化裂化装置检修期间,对催化裂化提升管反应器中原料的进料位置进行了调整,提升管原两段进料改为在同一标高布置,并更新8组原料油喷嘴。经过核算,改为同一标高进料布局后,原料反应时间略降低,因此可以断定检修期间进料喷嘴位置和进料提升管尺寸的调整,对反应时间的影响很小,进而可以忽略其对汽油辛烷值产生的影响。
(3)平衡催化剂活性
在2016年装置检修开工初期催化剂微反活性分析
仪故障,平衡剂的微反活性无法分析,采取留样待分析。日常的新鲜催化剂添加量参考历史催化剂添加数据进行加注。从留样的后期分析结果发现,平衡催化剂的比表面积增加了10单位;活性增加了4个单位,活性达到了71%,当平衡催化剂活性增加后,裂化反应和氢转移反应同步增加,但更有利于氢转移反应发生。因此,当装置检修后开工初期因实际平衡催化剂活性较高、氢转移反应更为明显,最终导致汽油烯烃含量降低,辛烷值(RON)下降。
3 提高催化裂化汽油辛烷值尝试
催化裂化主要的化学反应有;裂化、异构化、 芳构化及氢转移反应。从反应机理讲,提高汽油辛烷值就是对原料、催化剂、操作条件及设备结构等进行的综合优化。即;( 1) 使石蜡烃裂化成烯烃;( 2) 使环烷烃裂化成烯烃或脱氢芳构化;( 3) 使带烷基侧链的芳烃断链或脱烷基;( 4) 使烯烃异构化或芳构化;( 5) 抑制氢转移速度,避免已经裂化的烯烃再度饱和,多产芳烃、烯烃和异构烃等单体烃[1]。
3.1 优化催化裂化装置操作变量
(1)提高反应温度
反应温度是对汽油辛烷值影响最大的因素,提高反应温度将使催化裂化反应速度加快,但各类反应的反应速度加快程度不同,裂化和芳构化是吸热反应,生成芳烃;氢转移和异构化是放热反应,消耗烯烃。提高反应温度,有利于裂化和芳构化反应,氢转移速度与裂解速度的比值下降,辛烷值上升。实验证明,反应温度每增加10℃,RON增加0.7~0.9个单位[2],但反应温度提高到一定程度,热裂化加剧,汽油裂化程度加快,导致汽油中烯烃含量降低,辛烷值降低。
针对本次检修后汽油辛烷值(RON)下降,主要是汽油的烯烃含量下降明显,因此,考虑通过优化操作变量来提高汽油中烯烃含量,进而提高汽油的RON。首先提高反应温度,将反应温度提高了3℃,反应温度升高,氢转移和裂化反应速度的比值下降,有利于烯烃的保留,从而提高了汽油的辛烷值。
络病理论
(2)降低平衡催化剂活性
从3月下旬恢复平衡催化剂微反活性化验分析,从分析结果看平衡催化剂的活性还是高于上一周期平均值。于是采取降低新鲜催化剂的补充量,至3月底平衡催化剂活性控制在65%左右。丁烷的辛烷值较高,且其调合辛烷值也较高,因此,汽油中丁烷含量直接影响辛烷值,而丁烷又影响汽油蒸气压,操作上可通过
提高催化裂化汽油辛烷值工业实践
丁小伟
福建联合石油化工有限公司 福建 泉州 362800
摘要:本文介绍了某石化公司2.3Mt/a催化裂化装置在2015年装置原料适应性改造后汽油辛烷值下降,分析了汽油辛烷值降低的原因;并通过优化操作变量、调整催化裂化催化剂配方及采用LTAG技术等措施,逐步提高催化汽油辛烷值,取得了明显效果,保证了全厂成品汽油调和的需要。翡翠赌石传奇
关键词:催化裂化 汽油 辛烷值 转化率 LTAG
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废弃材料也产生不同,也会使项目建设对环境的影响发生变化,从而增加环境污染的类型。环境的变化给环保部门的工作提出了更高要求,这不仅体现在工作人员的专业技术上,更体现在监测工具的硬件设施上。这就需要环境保护部门在进行环境管理的同时,一方面投入资金,使得环境监测工具能够不断顺应环境污染的发展变化,第一时间掌握环境污染的变化状况。一方面还要组织监测的工作人员
进行专业培训,以便他们在环境不断污染、设备不断更新的状态下及时准确地分析和反馈环境污染状况。另一方面需要国家环保部门不断研制新的检测技术,或者借鉴其他发达国家的环境监测技术,以此促进环境监测技术的革新。
4.2 建设专业环境监测队伍
在社会经济不断发展的前提下,国家各个领域的分工不断细化,诸多工作的进行需要专业化技术。因此,经济,社会的发展项目建设的多样化给环境工作提出了更多要求。随着经济全球化的发展,国内各领域、各项目建设工作都逐渐细化,对于环境监测也如此,这就需要环境部门建设一支专业性较强的环境监测队伍。让该团队的环境监测人员凭借自身的专业素养,利用自身掌握的先进检测技术对项目建设带来的环境问题进行更加专业、科学的监测。
4.3 建设完善的监测监督体系
环境影响评价是以环境监测的数据为依据。为了缩短监测时间,提高监测效率,而随意删减监测流程、更改监测数据的行为大量存在。制度体系不完善,使得环保部门的监测工作处于无序工作的状态,工作人员责任感不强,无法提高工作的有效性。因此,对于环境管理工作需要一套比较完善的制度体系来约束工作人员的行为。
5 结束语
总而言之,在国家提出可持续发展理念的政策之下,作为国家的主体,无论是企业还是个人、政府部门都需要尽己所能致力于环境保护工作。我国的环境保护部门,应该不断规范环境监测体系、提高环境监测技术水平和效率,争取从项目建设的各环节加强环境保护工作,促进环保工作的良性发展。
参考文献
[1]王晓红.试析环境监测在环境影响评价中的重要作用[J].河南科技,2013 (12) :213.
[2]朱超,吴洁敏.环境监测与环境影响评价的关系分析[J].环境与发展,2017,29(4):196-197.
[3]綦丽莉.浅论环境监测与环境影响评价的关系[J].环境保护与循环经济,2011 ,31 (7) :74-75.
辟谣百科优化稳定塔操作参数,在满足汽油标准允许的蒸气压
的前提下,实现蒸气压上限卡边操作,增加汽油中丁烷含量,提高汽油辛烷值[2]。
通过降低平衡剂活性及提高汽油蒸汽压后,汽油中烯烃含量稍有增加,截止3月底汽油中烯烃含量达到了22.90%,汽油RON也增加了0.5个单位,辛烷值达到了92。
3.2 调整催化裂化催化剂配方
根据不含稀土的超稳Y型沸石催化剂虽然酸中心很强,但酸密度较小[4],采用氢转移活性低的超稳Y型沸石催化剂,其裂化的汽油富含烯烃,因而汽油辛烷值高。在检修后调整目前催化剂的配方,在保持催化剂的低生焦、重油裂化能力强的同时,通过Y型分子筛的复配提高汽油烯烃,同时增加择型分子筛,提高汽油中异构烷烃的含量,进而提高汽油的辛烷值。新配方催化剂于2016年3月开始加入系统,截至2016年8月新配方催化剂约占系统藏量的77%。调整催化裂化催化剂配方后,汽油中的烯烃含量增加2~3个单位,芳烃含量增加0.2~0.3单位;汽油研究法辛烷值增加了0.5~0.6个单位,辛烷值约93。
3.3 采用LTAG技术
LTAG技术主要是通过加氢单元和催化单元的组
合,将LCO馏分中的芳烃(主要是双环芳烃,见表8 LCO加氢前后烃类组成)先选择性加氢饱和后再进行选择性催化裂化,通过设置加氢LCO转化区,同时优化匹配加氢单元和催化裂化单元的工艺参数,实现最大化生产高辛烷值汽油。自2016年9月在加氢处理+催
令牌网化裂化装置投用LTAG技术,即在加氢处理装置将加氢后的LCO全部拔出,不再压入加氢处理精制蜡油;加氢后的LCO在催化裂化装置经专有喷嘴进入催化裂化提升管反应器。LTAG技术投用后汽油辛烷值(RON)明显增加,增加了1~2个单位,达到了93~94,使得全厂成品汽油辛烷值还略有富裕。
4 结束语
(1)实践证明,通过优化催化裂化操作变量,汽油中烯烃含量增加,汽油辛烷值增加。
(2)通过优化催化裂化催化剂配方,增加超稳分子筛和择型分子筛比例,可以抑制氢转移反应并强化异构化反应,进而提高催化裂化汽油辛烷值。
(3)经加氢改质后的催化LCO的烃类组成中的单环芳烃含量明显增加,在催化裂化装置回炼后LCO中的单环芳烃短侧链后进入到汽油组分,可以提高汽油的辛烷值。
参考文献
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[5] 陈俊武,许友好.催化裂化工艺与工程[M].3版.北京:中国石化出版社,2015:658.
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