催化重整汽油辛烷值的影响因素

张乐（中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司，内蒙古鄂尔多斯017209）

催化重整汽油辛烷值的影响因素

张乐（中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司，内蒙古鄂尔多斯017209）

随着科技进步和社会的不断发展，炼油厂内生产的成品汽油的质量要求越来越高，在炼油厂中，在催化剂存在的条件下，向原料油中加热加氢，使得请汽油馏分转化成高辛烷值汽油，副产品会伴有氢气和液化石油气的产生。在连续催化重整汽油反应中，无论是水氯平衡、反应温度、拔头油的外送量以及原料芳烃的含量都会给催化重整后的汽油的辛烷值造成影响。本文主要对催化重整的工作原理进行介绍，结合实际生产对影响催化重整汽油辛烷值的因素进行分析介绍，并通过优化催化重整工艺，提高汽油的辛烷值。

催化重整;汽油辛烷值;影响因素;改善措施

1 催化重整汽油辛烷值的介绍

催化重整是在催化剂作用的条件下，对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列生成新的分子结构的过程，重整汽油属于石油炼制过程，在加热加氢并伴有催化剂的条件下，使原油蒸馏所得到的轻汽油馏分转化成富含芳烃的高辛烷值汽油，重整汽油可以直接作为汽油的调和组分，也可以经过芳烃提纯，分化成苯、甲苯等原料。辛烷值是指在汽车发动机使用的汽油的抗爆性能好坏的指标，是汽车用汽油燃料的规格型号的代表。汽油辛烷值越高，抗爆性就越好，发动机就可以有更高的压缩比，因而，若炼油厂出品的汽油辛烷值不断提高，汽车的压缩比就越高，不仅能够提高汽车发动机的功率，增加行程量，还可以节约燃料，提高汽油的动力经济性。因此，汽油中辛烷值的高低是非常重要的，在炼油厂实际生产中，影响汽油辛烷值的因素有很多，稍有不注意就和容易导致汽油辛烷值的下降，降低汽油的实用性。

2 影响催化重整汽油辛烷值的因素

2.1 水-氯平衡对催化重汽油整辛烷值的影响

在催化重整反应过程中，要控制好系统内的水含量和氯含量，主要是通过在注入口处注入水和氯的量来调整系统内的水-氯平衡，水氯平衡是否适宜，将影响整个系统的反应过程，进而影响生成的汽油的辛烷值。因此催化重整催化剂的水氯平衡对整个催化反应是非常重要的，导致水氯平衡失宜的因素有：

2.1.1 催化重整反应器的因素

催化重整四个反应器内的催化剂含量是按顺序逐渐增加的催化重整四反内催化剂的填装量约为设备容积填装量的一半，在系统反应过程中，反应器内主要发生烷烃脱氢环化反应，实现提高产物中芳烃含量的目的。这就要求催化剂中含有较高的氯含量，但是由于向催化剂中添加的氯含量是一样的，因而四个反应器中氯的含量是逐渐降低的，最后一台反应器内的氯含量最低，不仅如此，最后一台反应器中处于高温的环境，反应器中高强度运行，很容易导致设备的堵塞，进而注水注氯设备计量不准确的现象，进而造成反应器中催化剂的性能不能很好的发挥出来，影响催化重整反应的进行，降低了产物中芳烃的生成，降低了汽油的辛烷值。

2.1.2 重整反应的水分析仪测量不准确

在催化重整反应过程中，水氯平衡的控制是相互协调、密不可分的，是保持水氯平衡的基础，通常根据系统内的含水量来确定反应过程中的注水量和注氯量。系统内适宜的水含量对催化剂发挥性能起到了促进的作用，同时可以调节系统内的酸性，使反应更好的进行，这是系统内水的促进作用。但是若系统内水含量过高，将会导致催化剂匹配失调，催化剂的选型性能降低，还会造成系统内的总温度差下降增大，生成的稳定的汽油芳烃含量下降，循环气中碳氢比下降。监测系统内的水分析仪指标偏低，导致系统内的水含量补充过大，造成系统内水含量增加，氯含量流失严重，稳定汽油芳烃产量降低，辛烷值下降。

2.1.3 重整催化反应中温度的影响

催化重整反应系统内的温度是影响产品质量和产品收率的重要指标参数，满足需求的稳定芳烃生成的温度与催化剂活性和催化剂的稳定性是密切相关的，系统内不同的反应温度，催化剂的需求氯的含量也不同。由于系统补氯是通过重整装置中催化剂的远程控制系统来实现，需要实际的操作分析和产品的收率、质量变化进行分析和判断，这就造成系统水氯平衡的调节具有一定的滞后性，一旦系统内稳定发生变化，水氯平衡调节不及时，补氯操作严重滞后，影响催化反应正常进行，造成稳定汽油芳烃含量降低。

2.2 催化重整拔头油的输送量的影响

重整拔头油是指重整原料中沸点较低的且在重整反应前被分馏拔头出来的馏分，其性质根据原油的性质、装置操作条件的不同而有所差异，可以用来生产高辛烷值汽油。重整拔头油可以直接作为汽油的调和组分，尽管方法简单，但是对环境影响很大，不仅如此对调和生成的汽油质量也会有一定的影响。这是由于重整拔头油的组分轻，挥发性高，进行汽油调和后轻烃组分含量增加，增大了蒸汽压，增大了油品的损耗，同时质量较轻的汽油挥发，导致环境中油气密度增大，不仅污染环境还给生成环境带来了一定的安全隐患。不仅如此，重整拔头油辛烷值较低，调入汽油后的汽油辛烷值下降，拔头油的输送量越大，汽油的辛烷值就越低。在催化重整反应中，将重整拔头油直接在催化裂化稳定塔中反应生成汽油组分，由于拔头油的辛烷值较低，生成的汽油辛烷值也不高，因此重整拔头油输送量越大，生成的汽油的辛烷值就越低。

2.3 原料中芳烃含量的影响

催化重整汽油辛烷值的大小主要受产物中化学性质以及化学组分影响，在分子组分大小相同的条件下，烃类辛烷值中最高的是稳定的芳烃，因而原料油中芳烃的含量增大，同时也会提高催化反应汽油的辛烷值，但是也会增大系统装置内结焦的可能，导致催化剂表面积灰增大，催化剂性能降低，降低了活化分子数，转化率降低，进而使得催化反应不能进行彻底。汽油中芳烃含量增大会提高汽油的辛烷值，也会增加汽车的尾气排放，环境造成污染。

2.4 反应温度的影响

催化重整系统内的反应稳定影响着生成的汽油辛烷值的高低，因而可以通过改变系统内的反应温度来提高催化反应的反应速度。催化裂化反应是一个吸热过程，最终生成稳定的芳烃通过提高反应的稳定性，升高反应温度，快速增加生成芳烃的速度，进而提高生成汽油的辛烷值。

3 提高催化重整汽油辛烷值的措施

3.1 适当提高反应温度

在整个催化重整反应中，反应温度是影响汽油辛烷值大小的最大因素，提高反应温度，可以有效的促进原料油中芳烃的稳定性，以及其他烃类转化成低沸点芳烃进入到汽油馏分中来，同时还降低了氢转移的反应速度，使产物汽油中的芳烃和烯烃组分增加，提高了重整反应的汽油的辛烷值。

3.2 更换催化剂种类，选择更优的催化剂

在催化重整反应过程中，由于反应器内的温度不同，进行的反应也不同，需要的催化剂种类也有差异，催化剂受到环境的影响，会降低活化性，造成反应无法进行彻底。因此通过研究和试验，可以选择适应性更强、反应速度更快的催化剂，或是增加催化剂的金属涂层，调整催化剂的配比，合理的控制催化反应的的的进行。

3.3 调整系统水氯平衡

系统内水氯平衡对重整反应的催化剂的使用性能的影响效果最大。特别关注系统内的水氯平衡，对注入的水量和氯量要进行严格的把控，同时对注入量的质量要经过特定的装置进行检测，保证系统内水氯的平衡。增加自动化的调控，降低由于水氯失调对系统的影响。

4 结语

随着汽车的使用量大幅度增加，汽油的辛烷值不仅影响着汽油的燃烧效率，同时，其燃烧的排放量也会给环境造成一定的影响，汽油辛烷值越高，燃烧效率越高，经济性就越高，影响汽油辛烷值的因素有很多，要在实际的生产操作中对其进行有效把控，提高汽油的辛烷值。

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