催化裂化汽油组成及其特点
4.不同催化裂化工艺汽油组成特点及其对比
硫、苯、芳、烯
5.加氢对催化裂化汽油组成影响
降硫、苯、芳、烯,辛烷值
6. 结论
1.催化裂化汽油概述
1.1 发动机要求-国标
1.2 理想组成 1.3 汽油池组成 1.4 FCC汽油组成特点
1.1 汽油机要求
汽油作为汽车的点燃式发动机燃料,要求汽油 良好的蒸发性能:馏程&饱和蒸气压 良好的燃烧性能且不爆震:辛烷值、抗爆指数
反应器类型 催化剂 原料类型 回炼比/% 产率分布/%
干气 液化气
汽油 柴油 油浆 焦炭 损失 合计 转化率 总液收 汽油性质 烯烃 芳烃
MON
密相流化* 提升管*
无定形硅铝
沸石
大庆蜡油
100
82
1.48 11.6 44.20 35.50
1.42 10.92 49.63 31.30
6.00 1.22 100.00 64.50 92.34
严格控制硫苯芳烯,且越严越低
0.005 /0.01 /0.016 2.7 /0.3
70 120 190 205
2
88 65 50
1 35 25
1.2 汽油理想组成
➢低硫低氧少添加 ➢严格控制烯芳苯 ➢多多异构烷烃&环烷烃
清洁燃烧、安全高辛烷值
汽油具体组成与汽油生产工艺有关
1.3 汽油池组成
来源 催化裂化汽油 重整汽油 直馏汽油 烷基化汽油 异构化汽油 醚化汽油
2.2 催化剂影响
催化剂通过氢转移反应降烯烃脱硫 催化剂影响烯烃、硫、RON
稀土高、晶胞大、沸石与基质面积比率大,烯硫低 无稀土CAT:加一定量ZSM-5,可降烯提RON 高稀土CAT:加ZSM-5,烯涨,RON增
2.3 操作参数影响
反应温度升高,汽油烯烃增加&RON升高 温度升高5.6℃,汽油烯烃增1%; 温度升高11.1℃,RON增1 unit
0.43%,焦炭产率下降0.31%,而液体收率增加1.52%
MIP和FCC处理量对比
图 2 中国石化催化裂化技术统计
图 3 中国石油催化裂化技术统计
图 4 延长集团催化裂化技术统计
图 5 地方炼厂催化裂化技术统计
MIP技术应用情况
MIP技术总液体收率平均增加1.56个百分点, MIP处理 按70Mt/a计算,则可多产出1.092 Mt/a液体产品,仅此 一项年增效益约50亿元以上;
3.1 不同工艺所占市场份额 “中石化2010年”
• 常规FCC:中石化23套 • MIP&CGP:中石化32套、中石油9套;延长6套;
中海油2套;蓝星集团:1套 • FDFCC: 中石化4套,洛阳、长岭、济南、荆门 • ARGG: 中石化1套 • DCC: 中石化3套,系统外3套
➢ MIP&CGP加工量占据中石化64%以上,推广迅速 ➢ MIP&CGPvs FCC: 干气产率下降0.78%, 油浆产率下降
MIP汽油硫含量降低幅度显著
12
FCC汽油 MIP汽油
10
STC,%
8
7.30
6
4.91
4
2
194 202
0
199
183 203 202 191 198
193
190
192 185 181 166 184
汽油干点,℃
MIP汽油方案,其STC=4.91%~7.30%,相对于FCC STC≥10%,MIP硫传递系数降低27.0%~50.9%
FCC汽油中硫化物转化和生成途径
MIP工艺强化了噻吩硫的氢转移分解反应且减少了汽油 烯烃与H2S的二次生成硫反应,汽油含量低
4.2 不同催化工艺汽油苯
➢相对FCC,MIP汽油苯降低幅度为30%; ➢相对于ARGG,CGP汽油苯降低幅度为49.4%
汽油芳烃和苯生成途径示意
MIP工艺强化了烯烃、环烷烃氢转移生成芳烃的反应
2.1 原料影响-S
原料S越高,FCC汽油S越多 汽油硫传递系数:常规FCC10%,MIP5%
原料影响-olefin & RON
原料组成影响: 同等转化率下,汽油烯烃: ①石蜡基原料>芳香基原料 ②掺渣原料>不掺渣原料 ③未加氢原料>加氢处理原料
原料碱性氮多,FCC汽油烯烃高 汽油烯烃高,辛烷值高
异构化汽油
低
低
低
低
高
醚化汽油
FCC汽油特点是硫含量高,烯烃高
我国FCC 汽油特点
➢高烯:40v% ➢高硫:0.02%~0.092% ➢蒸汽压高 ➢氧含量低:<1%
FCC汽油生产:降硫降烯烃、 提高辛烷值
汽油中的烯烃、芳烃和硫含量分布
2. 催化裂化汽油组成影响因素
S,olefine,RON
2.1 原料影响 2.2 催化剂影响 2.3 操作参数影响 2.4 工艺类型影响
相同液体产量,MIP焦炭产量减少约为0.3548 Mt/a, 相当于减少二氧化碳排放量约为1.30 Mt/a;
汽油质量的改善,从而产生巨大的社会效益;
按镇海炼化考核2005年标定测算,MIP技术每加工吨原 料油效益为210元,则合计经济效益为150亿/年;
MIP装置已运行37套,加工能力为5234万吨/年;15套 装置处于设计和施工中,加工能力约为2700万吨/年, 合计52套,加工能力接近8000万吨/年
汽油收率,% 汽油组成(体积分数),%
饱和烃 烯烃 芳烃 汽油RON 汽油MON
空白 538 0.0 0.0 27.34
10.6 72.8 16.6 95.2 79.8
安庆DCC装置方案 汽油回炼 540 17.5 0.0 23.05
13.3 62.6 24.1 96.3 80.7
C4+汽油回炼 535 13.5 4.7 23.83
EURO-Ⅲ
90号 93号
97号
90
93
97
85
85
报告
EURO-IV
90号
93号 97号
90
93
97
85
85
报告
铅/ 铁/ 锰含量,g/L
不大于
氧/ 甲醇含量,%(m/m) 不大于
馏程:
10%蒸发温度,℃ 不高于
50%蒸发温度,℃ 不高于
90%蒸发温度,℃ 不高于
终馏点,℃
不高于
残留量,%(v/v) 不大于
不同MIP汽油芳烃、苯含量
MIP汽油统计芳烃14.84%~25.91%,苯0.28%~0.98%
4.3 不同催化工艺汽油芳烃
汽油苯: DCC>FDFCC>ARGG>MIP-CGP
4.4 不同催化工艺汽油烯烃
MIP汽油统计烯烃15%~34.9%,可根据生产要求调节控制
φ(烯烃),%
MIP汽油烯烃
MIP vs FCC汽油烯烃可控,异构烷烃&芳烃高,辛烷值略有增加
Reaction zone Ⅱ
第二反应区: 温度适中490~520℃,低重时 空速15~30h-1,长反应时间4~6.4S
RIPP
第 二 反 应 区
Reaction Zone Ⅰ
冷却介质
第一反应区:高温500~530℃,短接触时间 约1.5S,大剂油比6~8
美国,φ% 36 35 4 12 5 8
欧洲,φ% 35 38 3 8 7 9
中国,φ% 74.1 14.6 9.8
1.5
我国汽油组成中74%以上来自FCCU
中国化工经济 技术发展中心 2010年报告
1.4 汽油组成特点
项目
硫
苯
芳
烯
辛烷值
直馏汽油
基准
-
-
-
-
催化裂化汽油 高
高
重整汽油
高
高
高
烷基化汽油
图 1 单沉降器、单分馏塔流程
图 2 双沉降器、双分馏塔流程
4.不同催化裂化工艺汽油组成特点及其对比
4.1 不同催化工艺汽油硫含量 4.2 不同催化工艺汽油苯 4.3 不同催化工艺汽油芳烃 4.4 不同催化工艺汽油烯烃 4.5 不同催化工艺汽油辛烷值
4.1 不同催化工ห้องสมุดไป่ตู้汽油硫含量
STC:硫传递系数,FCC汽油硫质量分数与原料硫质量分数的比值
抗爆性:芳烃>异构烃> 正烯烃&环烷烃> 正烷烃 储存安定性好:碘值、实际胶质、诱导期
产生胶质倾向:链烯烃<环烯烃<二烯烃 无腐蚀作用且污染小
各国均制定严格的排放标准,严格规定汽油的质量、性能
国标GB 17930-1999
项目
抗爆性: 研究法辛烷值(RON) 不小于 抗爆指数(RON+MON)/2 不小于
14.0 66.6 19.4 96.0 80.5
DCC汽油烯烃高,辛烷值高
DCC工艺与FCC工艺比较
“深度催化裂解(DCC)技术,周佩玲”
CPP汽油典型组成
CPP汽油芳烃高,辛烷值高
3.5 FDFCC汽油典型组成
“FDFCC一I型工艺技术的工业应用,刘宗强”
FDFCC汽油烯烃高
FDFCC工艺流程示意图
降低幅度具有可调控性
50
FCC汽油 MIP汽油
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
194 202
199
183 203 202 191 198
汽油干点,℃
193
190
192 185 181 166 184
MIP汽油方案,汽油干点大于199℃时,其烯烃
由FCC35.0%以上降到30%左右,甚至低于18%
蒸气压,kPa
从11月1日至4月30日 不大于