催化裂化工艺操作对汽油烯烃含量的影响

2017-05-16 06:18任哲雨
化工设计通讯 2017年4期
关键词:催化裂化烯烃国家标准

王 锐,任哲雨

(玉门油田分公司炼油化工总厂,甘肃酒泉 735019)

催化裂化工艺操作对汽油烯烃含量的影响

王 锐,任哲雨

(玉门油田分公司炼油化工总厂,甘肃酒泉 735019)

根据2013年2月6日国务院常务会议对油品质量升级工作的要求,为落实国务院《大气污染防治行动计划》,国家质检总局、国家标准委于2013年12月18日发布了第五阶段车用汽油国家标准。与第四阶段车用汽油国家标准相比较,国V标准将汽油烯烃含量由第四阶段的28%降低到24%。汽油中的烯烃含量直接影响到汽车尾气中的NOX、HC含量,NOX、HC会对人类的生存环境造成破坏。催化装置(FCC)作为汽油主要的生产装置,应结合各自情况,寻求降烯烃出路,适应清洁汽油发展趋势。

催化裂化;汽油;烯烃

随着我国经济发展,环保意识也不断加强,汽油作为汽车发动机燃料,质量也不断提高。根据2013年2月6日国务院常务会议对油品质量升级工作的要求,为落实国务院《大气污染防治行动计划》,国家质检总局、国家标准委于2013年12月18日发布了第五阶段车用汽油国家标准。与第四阶段车用汽油国家标准相比较,国V标准将汽油烯烃含量由第四阶段的28%降低到24%。汽油中的烯烃含量直接影响到汽车尾气中的NOX、HC含量,NOX、HC会对人类的生存环境造成破坏。催化裂化(FCC)汽油占成品汽油的80%以上,而FCC汽油的烯烃含量比较高,一般含量为45%~55%。最高的可以达到60%以上。因此如何降低FCC汽油烯烃含量,成为FCC装置面临的技术难题。

为了达到生产清洁汽油的目的,国内主要的石油科研机构都研发出FCC汽油降烯烃的技术。如,石科院开发的MGD技术、MIP技术等。采用降烯烃催化剂和助剂,对汽油加氢、异构化、烷基化等二次加工也是有效降低FCC汽油烯烃的手段。此外,调整FCC装置操作,也可以达到降低烯烃。下面就FCC装置操作对汽油烯烃影响进行讨论。

1 优化反再系统降汽油烯烃

原油在催化剂的作用下反应十分复杂,既有催化裂化反应又有热裂化反应,但是以催化裂化反应为主。有生成烯烃的反应,也有消耗烯烃的反应。两者的反应直接影响到汽油中的烯烃含量。

在催化裂化反应过程中,主要的反应是分解反应。大分子的烷烃、环烷烃与催化剂活性中心提供的H+结合,生成正碳离子。大的正碳离子不稳定,容易在β位置发生C—C断裂,生成一个烯烃和正碳离子。正碳离子继续下去。生成的烯烃会发生二次反应,如烯烃的氢转移、裂化、异构化、环化、烷基化等反应。

因此,为了降低汽油中的烯烃含量,从反应方面来说,一是让汽油中的烯烃继续裂化,生成更小的液化气中的烯烃;二是强化氢转移反应,提高氢转移与裂化反应的比例。

1.1 控制合适的反应温度

裂化是吸热反应,氢转移是放热反应。升高反应温度对裂化反应时有利,对氢转移反应不利。氢转移反应会消耗汽油的烯烃,所以高的反应温度对降低催化汽油的烯烃含量不利,因此,在保证产品分布和产品质量的前提下,为了降低汽油的烯烃含量,应尽量控制较低的反应温度。

1.2 保持较高的催化剂活性

催化剂活性高有利于氢转移反应的进行,使产品收率上升的同时汽油中的烯烃含量下降。为了降低汽油的烯烃含量,装置定期分析催化剂的活性,及时调整自动小型加料器的加料时间和加料量,补充新鲜催化剂,以获得较好的催化剂活性。

1.3 提高反应时间

汽油中烯烃的继续裂化和氢转移反应都是二次反应。催化裂化反应时间增长,烯烃的二次反应会更彻底,使得汽油的烯烃含量降低。

1.4 增大剂油比

增大剂油比会提供更多的催化剂活性中心,有利于原料的裂化,同时也有利于氢转移反应。有研究表明,剂油比每提高一个单位,FIA法烯烃含量较低,为2.9%~3.4%。

2 优化分馏和吸收稳定系统的操作

汽油烯烃主要集中在馏分较低的C5、C6、C7、C8组分中,而C9以上的组分烯烃很少。因此,更具具体情况适当拓宽汽油的馏程,提高分馏塔塔顶的温度,汽油的终留点会提高,从而会降低汽油中的烯烃含量。另外在吸收稳定操作中,适当提高稳定塔底和塔顶的温度,使得汽油中组分较轻的随塔顶的不凝气抽出,降低烯烃的含量。

3 结束语

降低催化汽油的烯烃含量,可以从优化操作参数着手,采用降低反应温度、增加催化剂活性、拓宽汽油馏程等方法,达到降低汽油中烯烃含量的目的,满足清洁汽油生产的需要。但是要结合本装置的实际情况,综合考虑,不能一味地追求降烯烃而影响其他的方面,最后得不偿失。

[1] 马伯文.催化裂化装置技术问答[M].中国石化出版社,2003.

Effect of Catalytic Cracking Process on Olefins Content of Gasoline

Wang Rui,Ren Zhe-yu

According to the requirements of the State Council executive meeting on the upgrading of oil quality on February 6,2013,in order to implement the “Action Plan for Atmospheric Pollution Prevention and Control” of the State Council,the AQSIQ and the National Standards Committee issued the Decision on December 18,2013 Five-stage pet gasoline national standard.Compared with the fourth stage of the national standard for automotive gasoline,the country V standard will be gasoline olef i n content from the fourth stage of 28% to 24%.The amount of olef i ns in gasoline directly affects the NOX and HC content in the vehicle exhaust,and NOX and HC can cause damage to the human living environment.Catalytic device(FCC)as the main production equipment of gasoline,should be combined with their own circumstances,to fi nd ways to reduce olef i ns,to adapt to the development trend of clean gasoline.

catalytic cracking;gasoline;olef i n

TE626.21

:A

:1003–6490(2017)04–0105–01

2017–04–06

王锐(1991—),甘肃玉门人,助理工程师,主要从事炼油厂催化裂化工艺技术操作工作。

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