第50卷第4期 当 代化工 V 〇1.50, No.42021 车 4 月_____________________________Contemporary Chemical Industry _____________________________April，2021
白振民\范思强\谷奇钊2
(1.中国石油化T 股份有限公司大连石油化I：研究院，大连丨丨6045;
2.中国石油四川石化公司，成都611939)
摘 要：以糠醛精制油为研究对象，考察了其单独作为加氢裂化原料和加氢裂化掺炼原料的n]■行性t 结
果表明：转化深度对于加氢裂化工艺加工糠醛精制油得到的产品结构和产物性质有明显影响，随着转化深度增 加柴油产品收率基本稳定而尾油产品收率下降明显，航煤产品收率增幅最大，由24.3%提高至32.89%，产品性 质优异；糠醛精制油与减压蜡油混合进行加氢裂化，掺炼比例在1〇%~30%的范围内对于产物分布影响不大， 液体产品收率高且化学氢耗较低，产品附加值高，经济效益突出，应用前景广泛_关键词：糠醛精制油；加氢裂化；掺炼中图分类号：TE624 文献标识码： A
桂南采茶戏
文章编号：1671-0460 (2021)04-0863-06
Study on Hydrocracking Process of Furfural Refined Oil
BAI Zhen-min , FAN Si-qiang1, GU Qi-zhao1
(1. Dalian Petrochemical Research Institute of Sinopec, Dalian 116045, China ；
2. PetroChina Sichuan Petrochemical Company, Chengdu 611939，China)
Abstract: Taking furfural refined oil as the research object, the feasibility of using furfural refined oil as
hydrocracking blending feedstock or hydrocracking feedstock alone was investigated. The results showed that the conversion depth had a significant impact on the product distribution and product properties of furfural refined oil hydrocracking process. With the increase of conversion depth, the yield of tail oil decreased significantly, and the yield of diesel oil remained unchanged at 8〇/〇 〜9%. The yield of naphtha, heavy naphtha and aviation kerosene increased to varying degrees, among which the yield of aviation kerosene increased the most from 24.3% to 32.89%, and the product properties were excellent; the mixture of furfural refined oil and vacuum wax oil for hydrocrac
king had little effect on the product distribution in the range of 10% ~ 30%, and the liquid product yield was high and the chemical hydrogen consumption was low, and the product added value was higher, economic benefit was better, and application prospect was wider.
Key words: Furfural refined oil; Hydrocracking; Blending
糠醛精制是润滑油油溶剂精制加工的重要环 节，近年来糠醛精制油的高附加值利用成了各大研 究院
机构集中解决的问题近年来加氢裂化在炼 化企业中发挥越来越重要的作用，其可以加工多种 原料并实现高附加值产品的选择性生产[34]。本文将 考察糠醛精制油单独作为原料进行加氢裂化以及作 为减压蜡油的掺炼原料进行加氨裂化两种技术路 线，对比两种路线的生产效果，为糠醛精制的综合 利用提供一条全新的技术路线。近年来炼油行业原 料重质化加剧，同时降低柴汽比成了各大炼厂的主 要生产目标|V 61，本研究还将考察糠醛精制油为原料 是否可有效地应对原料重质化带来的成本升高、质 量下降问题以及显著降低柴汽比。
1试验部分
1.1催化剂与试验装置
本试验选用大连石油化工研究院成熟的加氢精 制催化剂与裂化催化剂体系，在固定床加氢试验装
置上进行加氢裂化试验，装置流程如图1所示。加 氢裂化装置由进料系统、反应系统及分离循环系统 3部分组成，进料自上而下通过反应系统，并采用 氢气循环流程，氢气为净化处理后的电解氢气，纯
度大于99.9%。
循环氡压缩机
图1固定床中型加氢试验装置示意
Fig.l Fixed bed medium scale hydrogenation test device
1.2原料油性质
本试验所用原料油为某炼厂生产的减压蜡油、 糠醛精制油及其混合油，其中糠醛精制油的混兑比
收稿日期：202'0-12-30
#著简白振民（1974-)，男，高级工程师，1998年毕业于石油大学（华东），研究方向：加氬技术研发E -mail :baizhenmin .fshy @
sinopec
X
-5
X
X
+5
裂化温度/t
图2转化深度对糠醛精制油加氢裂化产物分布的影响
Fig.2 Effect of conversion depth on furfural hydrocracking
product distribution
对于加氢裂化工艺，液体产品收率和化学氢耗 是重要的经济性指标，图3反映了转化深度对糠醛 精制加氢裂化X 艺化学氢耗与液体产品收率的影 响。由图3可知，随着转化深度的增加液体产品收 率略微降低而化学氢耗则相应提高具体的讲液体 产品收率由98.2%降至97.8%，仍为较高的产品收 率，在转化率为72%时化学氢耗仅为2.1%，可以认 为即使在高转化率下糠醛精制油加氢裂化T 艺仍可
丨：艺高附加值的轻质油（轻石脑油、重石脑油以及 航煤）的收率而柴油产品收率几乎不变，顺应了目 前炼化企业降低柴汽比的生产需求，具有广阔的应 用前景：
50 40
2结果与讨论
2.1糠醛精制油加氢裂化工艺研究
中国海洋大学王萍
选用FR [PP 开发的成熟加氢裂化催化剂级配体 系，以纯糠醛精制油为原料，在反应压力丨4.0 MPa , 精制段体积空速1.0 h 1、氢油体积比900: I ，裂化 段体积空速2.0 h 1、氢油体积比I 200 ：丨，精制反 应器出口油氮质量分数为5〜8昭f 1的条件下，通 过调整裂化温度考察不同转化深度对于糠醛精制油 加氢裂化T 艺的影响：
图2为不同裂化温度下糠醛精制油加氢裂化I : 艺产物分布情况，通过图2中数据可分析不同转化 深度对产物分布的影响由图2可知，当裂化温度 增加时糠醛精制油加氢裂化转化深度（除尾油产品 外的轻质产物）也随之增加，由51%提高至72%, 尾油产品收率下降明显，柴油产品收率变化不大， 维持在8%~9%，高附加值石化产品（轻石脑油、重 石脑油以及航空煤油产品收率）均呈现不同程度的 增加，其中航煤产品收率增幅最大，由24提高 至32.89%，重石脑油次之，由11.3%提升至18.52%， 轻石脑油则由5.5%增加至10.31%：这种产品收率 的变化趋势是因为裂化温度的增加使得裂化催化剂 发挥吏佳的活性，将大分子的尾油馏分通过开环、 断链等反应转化为石脑油和航煤等产品^91。值得注 意的是转化深度的提高增加了糠醛精制油加氢裂化
864J ____ft 化
X 2021年4月
例分别为30%、20%、10%并命名为混合油I 、混合 油2、混合油3。
由表1可见，糠醛精制油的性质与加氢裂化常 规原料减压蜡油有所不同，密度、硫氮质量分数以 及BMCI 值相对较小，馏程以及黏度指数略高于减 压蜡油，结构组成也与减压蜡油明显不同，其芳香
烃质量分数较低而链烷烃、环烷烃较高。比较分析
混合油1、混合油2以及混合油3的性质，随混兑 比例的增加混合油密度有所降低，硫氮质量分数、 BMCI 值以及芳香烃质量分数随之降低，黏度指数、 链烷烃和环烷烃质量分数随之增加[7]
表1
原料主要性质
Table 1 Main properties of raw materials
项目
\(;0糠醛精制油混合油1*混合油2*混合油3*密度（20 T ： ) /(g .c n r 1)
0.904 60.876 90.897 30.899 00.902 8馏程/t
294-516399-517299-512295-509293-506S
质M 分数/% 2.020.61 1.55 1.62 1.86、鄭
g g
丨）
1 347619591 1691 343黏度指数
7697928681隱:1值
45.0
25.1
38.4
39.7
42.1
族组成（质留：分数）/%
链烷烃21.827.827.526.125.0环烷烃39.651.438.837.434.5芳烃
36.7
20.6
33.5
35.9
40.2*混合油丨为伊重v (;0 ：阿曼减K 糠醛精制油=7 : 3;
*混合油2为伊重V
G O
：
：阿曼减=糠醛精制油=8 :2; *混合油3为伊重V G
0 ：阿曼减'糠
隨制油
=9 :
裂化温度A 〕
图4
转化深度对糠醛精制油重石脑油产品性质的影响
Fig.4 Effect of conversion depth on product properties of
furfural refined heavy naphtha
表2为转化深度对于糠醛精制油加氢裂化航煤 产品性质的影响，根据之前的分析可知糠醛精制油 加氢裂化「.艺得到的高附加值轻质产品中航煤所占 比例较大，因此航煤产品的性质显得尤为重要。由
裂化温度n :
图3ospf
转化深度对糠醛精制油加氢裂化液体产品收率及氢
耗的影响
Fig.3 Effect of conversion depth on liquid product yield and
hydrogen consumption of furfural refined oil
hydrocracking
图4、图5为转化深度对于重石脑油产品性质 以及组成的影响由图4可知，随着转化深度的增 加，重石脑油产品的密度与芳烃潜质量分数呈现降 低的趋势，这一变化需要结合图5产品组成进行分 析，由图5可知随着转化深度的增加重石脑油的链 院烃质量分数呈现明显增加，环烷烃以及芳烃体积 分数则相应降低，尤其是环烷烃质量分数：这是因 为转化深度增加，芳香烃、环烷烃饱和、开环以及 断链反应加剧导致的，进而导致芳烃潜质量分数有 所下降。当裂化温度为X +5丈（转化深度72%) 时，芳烃潜质量分数为42%，仍为优质的催化重整 原料丨丨丨丨。
得到较低的化学氢耗以及较高的液体产品收率，经 济性能比较优异[1<)1。
99
-液收
-氧耗
X 裂化温度/T :
X+5
78
图6
转化深度对糠醛精制油加氢裂化柴油
产品性质的影响
Fig.6 Effect of conversion depth on properties of
hvdrocracked diesel oil from furfural refining oil
表2可知，随着转化深度的增加航煤产品密度有所 降低，烟点有所增加，结合我国3号喷气燃料标准 的要求为烟点不小于25 mm 、冰点不高于-47 T ：、 闭口闪点不低于38 t 以及密度在775~830 g .ctr ^ 之间，糠醛精制油加氢裂化得到的航煤产品性能优 异，尤其是烟点和芳烃指标充足，既可作为航煤产 品单独出厂，也可作为优质调和组分去调和劣质航 煤产品生产合格3号喷气燃料，应用广泛[12]。
7060
承40
刼30
20
10
X-5 X X+5
裂化温度/T ：
图5
转化深度对糠醛精制油重石脑油产品组成的影响
Fig.5 Effect of conversion depth on product composition of
furfural refined heavy naphtha
表2转化深度对于糠醛精制油 加氢裂化航煤产品性质的影响
Table 2 Effect of conversion depth on the properties of hydrocracking aviation coal products of furfural refining oil
裂化温度八〕X
-5
X X
+5
密度（201: ) /(g.c m ')
0.784 50.782 10.776 0冰点n :<-60.0-64<-60.0烟点/m m 30.733.333.5闪点/弋40.540.340.6芳烃体积分数/%
4.8
4
3.1
图6、图7为不同转化深度下糠醛精制油加氢 裂化柴油和尾油产品性质。
--------------------------------------------------------------1 88
一■一黏度
14- +十六烷指数
第50卷第4期白振民，等：糠醛精制油加氬裂化工艺研究865
度潜
4
3 2 1
.7.
7.7.7
(
-§•
S
) /
雲%/锭
减
97
S 0
4 28 8
$
裂化温度/°c
图7 转化深度对糠醛精制油加氢裂化尾油
产品性质的影响
Fig.7 Effect of conversion depth on properties of hydrocracked tail oil from furfural refining oil
2.2减压蜡油掺炼糠醛精制油加氢裂化工艺研究
经过之前的讨论以糠醛精制油为原料进行加氢 裂化，产品性能较为优异，经济价值高，但同时加 氢裂化装置规模往往较大，单纯以糠醛精制油为原 料其供应可能存在不足：本小节将i 寸论糠醛精制油 作为掺炼原料进行加氢裂化的优劣：用减压蜡油与 糠醛精制油进行混合，分别以糠醛精制油比例30%、 20%、10%配置出混合原料1、混合原油2、混合原 料油3，以3种原料油为原料，在反应压力14.0 MPa 、 裂化温度T 丈、精制段体积空速1.0 h 1、氢油体积 比900 : 1，裂化段体积空速2.0 h 1、氢油体积比 1 200 : 1，精制反应器出口油氣质量分数为5~ 8 ng .g 1的条件下，考察不同糠醛精制油掺炼比例对 于加氢裂化工艺的影响：
图8为不同糠醛精制油掺炼比例下加氢裂化的 产物分布，由图8可知，在同一裂化温度下糠醛精 制油的比例在1〇%~30%，之间几乎不影响产物分布, 轻石脑油产物收率为6%〜8%、重石脑油收率为 15%~16%、航煤收率为33%〜34%，柴油产品收率 为16%~17%，而尾油产品收率为22%~23%，值得 一提的是为了保证精制反应器出口油氮质量分数为 5~8吨^'精制温度有所不同，混合原料油1所需 的精制温度为384 t 、混合原料油2所需的精制温 度为386 °C 、混合原料油3所需的精制温度为
388 这是由于糠醛精制油的硫、氮质量分数明
显低于减压蜡油，因此高的糠醛精制油比例（混合 油1 )预处理段加工难度明显低于低的糠醛精制油 比例（混合油3 )预处理段加T 难度:
原料油A 原料油B 原料油C
不同糠醛精制油掺炼比例
腔静脉
图8糠醛精制油不同掺炼比例加氢裂化产物分布的影响
Fig.8 Effect of different blending ratio on hydrocracking
product distribution of furfural refined oil
图9为不同掺炼糠醛精制油掺炼比例下加氢裂 化的液体产品收率与化学氢耗。由图9可知，糠醒 精制油的掺炼比例在1〇%~30%的范围内变化不会影 响液体产品收率与化学氢耗，液体产品收率在97% 左右，化学氢耗在2.5%左右，有较好的经济性能：
-■-B
M C
1
97 r
原料油A
原料油B
原料油C
糠醛精制油掺炼比例
图9
糠醛精制油不同掺炼比例对液体产品收率与化学氢
耗的影响
Fig.9 Effect of different blending ratio of furfural refined oil on liquid product yield and chemical hydrogen consumption
图10、图i i 为糠醛精制油不同掺炼比例对于 重石脑油产品性质及组成的影响：
由图10可知，随着糠醛精制油掺炼比例降低， 重石脑油的密度以及芳烃潜质量分数均呈现增加的 趋势：
由图i i 可知，随着糠醛精制油掺炼比例降低， 重石脑油中的链烷烃质量分数有所降低、环烷烃和 芳香烃质量分数增加，也正是因为组成的变化使得 芳烃潜质量分数增加：这一变化是因为糠醛精制油 的芳烃体积分数低于减压蜡油，因此掺炼比例降低
由图6可知，随着转化深度的增加，柴油黏度 降低，十六烷指数增加，十六烷指数远远超过常规 减压蜡油加氢裂化产品柴油十六烷指数，为优质的 燃料产品，可为柴油十六烷指数为瓶颈的企业提供
解决问题的技术路线；由图7可知，随着转化深度 的增加，尾油BMCI 值降低，黏度指数增加，既可 以作为生产润滑油的原料，也可以作为裂解制乙烯 的原料：
866当 代化
2021年4月
s
i
-
i
-o i
u
弯曲刚度i
收
耗
液氢8
9
—-B M C IK
|44
—-黏度指数
氢裂化柴油和圮油产品性质由图12可知，随着糠
酵精制油的掺炼比例降低柴油黏度增加十六烷指数
降低，尾油BMCI 值增加而黏度指数降低当掺炼 比例低至10%时，柴汕的丨•六烷指数降至79.7.仍 远远高出成品柴油的指标要求，尾油B M C I 值提高 至6.81，黏度指数为138~丨42，比单独加丨：时提高 13~21个单位，可作为优质的蒸汽裂解制乙烯原料 或润滑油基础油原料，产品性质优异值得一提的 是加氢裂化T .艺加丁.传统石化原料如石蜡基原油时 尾油中链烷烃富集现象明显，一般单独加I ：链烷经 质量分数高的原料其尾油黏度指数以及l )M (：丨值优 于其作为掺炼原料时的指标，但糠醛精制油却呈现 相反的结果，证明其为优质的减压蜡油加氢裂化掺 炼原料，明显提高了柴油以及尾油产品的性质，经 济价值高，推广前景广阔。
一•- 1_•六烷指数
-84
-136
*
原料油A
原料油B
原料油C
糠酹梢制油掺炼比例
图13糠醛精制油不同掺炼比例对尾油产品性质的影响
Fig.13 Effect of different blending ratio of furfural refined
oil on properties of tail oil
3结论
以糠醛精制油为研究对象，考察了糠醛精制油 单独为加氢裂化原料以及作为掺炼原料进行加氢裂 化X 艺研究. （下转第S 72页）
8-----------1--------------------------------------------------^
78
原料油A 原料汕B 原料油C
棟酹精制油掺炼比例
图12糠醛精制油不同掺炼比例对柴油产品性质的影响
Fig. 12 Effect of different blending ratio of furfural refined
oil on properties of diesel oil
使得重石脑油芳烃潜质量分数下降
0.76)—
—密度
+芳潜
^ 0.75
〇
“
0.74
超甜玉米、、0.73
0.72 —
原料油A 原料油B 原料油C
糠醛精制油掺炼比例
图10糠醛精制油不同掺炼比例对重石脑油
产品性质的影响Fig.10 Effect of different blending ratio of furfural refined
oil on product properties of heavy naphtha
80 ^
70-原料油A 原料油B 原料油C
糠醛精制油掺炼比例
图11糠醛精制油不同掺炼比例对重石脑油
产品组成的影响
Fig. 11 Effect of different blending ratio of furfural refined
oil on product composition of heavy naphtha
表3为糠醛精制油不同掺炼比例对于航煤产品 的影响由表3可知，随糠醛精制油掺炼比例的降 低航煤产品密度增加、烟点降低同时芳烃体积分数 增加，这同样是因为糠醛精制油比例不同导致原料 中的组成变化导致的：在糠醛精制油掺炼比例在 10%~30%下进行加氢裂化得到的航煤产品均满足3 号喷气燃料标准的要求：
表3
糠醛精制油不同掺炼比例对航煤产品性质的影响
Table 3 Effect of different blending ratio of furfural refined
oil on properties of aviation product
不同糠醛精制油
掺炼比例原料油A
原料油B
m m a 密度（20T: ) /(g.(.m ')
0.797 60.800 60.804 6冰点厂C
<-60<-60<-60W 点八：
42.342.542.0烟点/mm 27.927.726.9芳烃体积分数没
6.4
6.7
7.7
第50卷第4期白振民，等：糠醛精制油加氢裂化工艺研究
867
2
o
4 4
is
i
4
2 0 8 6
6 6 6 5
5图12、阁13
为不同糠醛精制油掺炼比例下加
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