预加氢处理对焦化蜡油催化裂化性能影响的研究

发布时间：2020-06-14 14:25

【摘要】：催化裂化是非常重要的石油化工过程,我国汽、柴油有很大比例来自催化裂化。近年来国家对轻质成品油的品质要求日益严格。受限于原料和工艺,我国部分催化裂化装置的产物即使经过改质仍无法达到国五标准。针对这一问题学者们在寻求更好的改质方法的同时也在工艺联合方面的也做了大量工作。本文重点关注预加氢与催化裂化的联合。本文实验在中国石油大学(华东)的催化裂化中试装置上进行。因该装置的结构和反应条件与工业装置存在差距,其产物分布和产品性质与工业有一定的区别。本文在使用中试装置模拟工业生产的同时,建立了一种旨在缩小工业和中试差距的经验修正方法。该方法适用于特定中试装置反应结果的修正,有助于我们利用中试结果对工业进行指导。本文用掺有16%焦化重蜡油和84%直馏重蜡油的混合蜡油和其在较高苛刻程度的条件下加氢后所得的产物进行中试实验。实验结果表明加氢后混合蜡油裂化性能显著提升,产物的大部分性质也有很大的改善。混合蜡油经过较苛刻的条件加氢后再进催化裂化,汽油收率增加3.42%,液化气收率增加6.70%。但在苛刻的条件下加氢后的混合蜡油也存在催化裂化产物分布调节困难,烧焦生成的热量不足以维持装置正常运行的问题。在苛刻程度较低的条件下加氢后混合蜡油汽油收率也上升了2.53%,转化率上升1.59%。苛刻程度较低的条件下加氢后存在的问题与高苛刻程度条件下加氢相似,但并不严重。苛刻程度较低的条件下加氢后产物的催化裂化产品的性质稍差,需要进一步改制。加氢同样能够改善纯焦化蜡油的催化裂化性能和产物性质。中试结果表明即使在所选的最为温和的加氢条件下进行加氢,催化裂化汽油收率也增加了5.27%,,液化气收率增加了9.02%,汽柴产物杂元素含量大幅下降。逐渐增大加氢条件的苛刻程度后,纯焦化蜡油的催化裂化性能和产物的性质进一步得到改善。在所选最苛刻的条件加氢后,纯焦化蜡油催化裂化汽油收率增加了17.31%,液化气收率增加了10.36%,产物性质也进一步改进。同混合蜡油一样焦化蜡油预加氢后也存在催化裂化所产的焦炭严重不足的问题。除此之外在同样的催化裂化反应条件下,预加氢后原料所产的柴油产物组成也变差。实验结果表明预加氢有助于改善焦化蜡油和混合蜡油的催化裂化性能,但也存在几个问题。总结来说,一是焦炭的收率大幅降低,二是氢元素很大一部分分配到低价值的低碳烷烃中,三是加氢未能打开的残留环状结构对产物的族组成有不良影响。
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE624
【图文】：

汽油,方案,工业,柴油

图 3-2 VGO-1 产汽油方案与柴油方案实际生产对比，wt%Fig 3-2 The production distribution of VGO-1 in pilot plant and industrial facility，wt%中试实验和工业实际结果在转化率上相差不大。中试单程通过所得重油未进行二段反应，预计如果进行二段反应则转化率要比工业稍高。从产物分布可以看出中试与工业上的区别主要在干气较少，液化气高很多，汽油低很多，柴油、重油收率基本持平。若不考虑中试反应产物中液化气过多，以及由于工业热裂化较严重，停留时间长导致的干气较高这两项差异，两模拟方案在中试装置上的汽、柴油方案结果与工业较为接近。如果将二次裂化产生的约占液化气 45%左右的液化气的计入汽油中，经过这样的经验修正后两装置的产物分布将会十分接近。综上所述，在进行经验修正后中试柴油方案与汽油方案达到了模拟工业实际和各自多产柴油或者汽油的双重目的。中试汽油产物的族组成见表 3-10 和 3-11。

方案,柴油,汽油,转化率

中国石油大学（华东）硕士学位论文除了柴油方案由于低温氢转移反应较强导致氢气选择性较高之外，气体产物的组成变化不大，均处于合理范围内。本模拟实验多产汽油和柴油的前提下并没有对气体产物的组成和其他产物的收率产生不良影响。与 VGO-2 模拟实验对应的以多产柴油工业方案剂油比为 5.0 反应时间均为 3.0s，反应温度为 497℃，两种装置的反应结果对比如下图。

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