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1、 催化裂化汽油组成及其特点 许友好 2013年5月13日燕山石化 石油化工科学研究院 1.催化裂化汽油概述 汽油机要求-国标、理想组成、汽油池组成、特点 2. 催化裂化汽油组成影响因素 原料、催化剂、操作参数、工艺 3.不同催化裂化工艺汽油的典型组成 MIP、常规FCC、DCC、FDFCC 市场份额及其汽油典型组成 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 主要内容 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.催化裂化汽油概述 1.1 汽油机要求 汽油作为汽
2、车的点燃式发动机燃料，要求汽油 u良好的蒸发性能：馏程 温度升高11.1，RON增1 unit u剂油比增加，汽油烯烃降低 剂油比增加1 unit，汽油烯烃下降1.53.0% u油气分压增加，汽油烯烃延长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 “中石化2010年” MIP&CGP加工量占据中石化64%以上，推广迅速 MIP&CGPvs FCC: 干气产产率下降0.78%， 油浆产浆产 率下 降0.43%，焦炭产产率下降0.31%，而液体收率增加1.52% MIP和FCC处理量对比 uMIP技
3、术总术总 液体收率平均增加1.56个百分点， MIP处处理 按70Mt/a计计算，则则可多产产出1.092 Mt/a液体产产品，仅仅此 一项项年增效益约约50亿亿元以上； u相同液体产产量，MIP焦炭产产量减少约为约为 0.3548 Mt/a， 相当于减少二氧化碳排放量约为约为 1.30 Mt/a； u 汽油质质量的改善，从而产产生巨大的社会效益； u按镇镇海炼炼化考核2005年标标定测测算，MIP技术术每加工吨原 料油效益为为210元，则则合计经济计经济 效益为为150亿亿/年； u MIP装置已运行37套，加工能力为为5234万吨/年；15套 装置处处于设计设计 和施工中，加工能力约为约为
4、 2700万吨/年， 合计计52套，加工能力接近8000万吨/年 MIP技术应用情况 催化裂化反应器演变历程 不同类型反应器的产物分布及产品性质 3.2 MIP 汽油典型组成 MIP vs FCC汽油烯烃烯烃 可控，异构烷烃烷烃 &芳烃烃高，辛烷值烷值 略有增 加 再生催化剂 第一反应区 Reaction Zone 原料 冷却介质 第二反应区 Reaction zone 第二反应应区: 温度适中490520，低重时时 空速1530h-1，长长反应时间应时间 46.4S 第一反应应区：高温500530，短接触时时 间约间约 1.5S，大剂剂油比68 24 RIPP 燕山三催MIP装置掠影 MIP
5、-CGP汽油典型组成 MIP -CGPvs FCC汽油烯烃烯烃 低，异构烷烃烷烃 &芳烃烃高，辛烷值烷值 高 3.3 常规FCC汽油典型组成 常规规FCC汽油烯烃烯烃 35%以上，苯含量高 3.4 DCC汽油典型组成 项目安庆DCC装置方案 空白汽油回炼C4汽油回炼 反应温度/538540535 汽油回炼质量比，%0.017.513.5 C4回炼质量比，%0.00.04.7 汽油收率，%27.3423.0523.83 汽油组成（体积分数）， 饱和烃10.613.314.0 烯烃72.862.666.6 芳烃16.624.119.4 汽油RON95.296.396.0 汽油MON79.880.7
6、80.5 DCC汽油烯烃烯烃 高，辛烷值烷值 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汽油芳烃烃高，辛烷值烷值 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汽油烯烃烯烃 高 FDFCC工艺流程示意图 图 2 双沉降器、双分馏塔流程 图 1 单沉降器、单分馏塔流程 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.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 S
7、TC：硫传递系数，FCC汽油硫质量分数与原料硫质量分数的比值 194 202 199 183 203 202 191 198 193 190 192 185 181 166 184 MIP汽油硫含量降低幅度显著 汽油干点， MIP汽油方案，其STC=4.91%7.30%，相对对于FCC STC10%，MIP硫传递传递 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%
8、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 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: DCCFDFCCARGGMIP-CGP 4.4 不同催化工艺汽油烯烃 MIP汽油统计烯烃统计烯烃 15%34.9%，可根据生产产要求调节调节 控 制 194 202 199 183 203 202 191 198 193 190 192 185 181 166 184 MIP汽油烯烃 降低幅度具有可调控性 汽油干点， MIP汽油方案，汽油干点大于199时，其烯烃 由FCC35.0%以上
9、降到30%左右，甚至低于18% MIP与FCC汽油烯烃组成分布 MIP汽油烯烃主要为支链烯烃或2-烯烃 MIP与FCC的汽油烷烃分布 w,% MIP汽油烷烃主要为异构烷烃、环烷烃 4.5 不同催化工艺汽油辛烷值 MIP汽油因为异构烷烃、环烷烃和芳烃多而辛烷值较高 不同类型的碳六烷烃、烯烃和环烷烃化合物的辛烷值 汽油RON&MON：异构烯烃异构烷烃 正构烯烃&环烷烃 正烷烃 异构化程度越高，辛烷值越高 5.1 催化汽油加氢脱硫 5.2 催化汽油加氢脱硫后烯烃变化 5.3 催化汽油加氢脱硫后芳烃变化 5.4 催化汽油加氢脱硫后辛烷值变化 5.加氢对催化裂化汽油组成影响 生产S50ppm汽油深度脱硫
10、新工艺 （1）以选择性加氢脱硫和恢复辛烷值的深度加氢脱 硫技术为代表的新兴FCC汽油加氢脱硫技术 （2）以S-Zorb吸附脱硫工艺为代表的新型FCC汽 油临氢吸附脱硫技术 （3）以催化蒸馏、氧化抽提和催化反应脱硫技术为 代表的FCC汽油非临氢脱硫新型技术 选择性加氢脱 硫与S-Zorb异 曲同工，以选 择性加氢为例 5.1 催化汽油加氢脱硫 汽油选择性加氢脱硫 u选择性加氢脱硫工艺：Exxon Mobil的SCANfining，的Prime- G+，RIPP的RSDS，FRIPP的OCTM uCo-Mo/Al2O3催化剂，Co促进加氢脱硫而抑制烯烃加氢饱和 u汽油硫越多，操作苛刻度越高，辛烷值
11、损失越大 u汽油中二烯烃、氮化物、芳烃与反应物流中H2S影响脱硫率 催化汽油加氢脱硫 5.2 催化汽油选择性加氢脱硫后 烯烃变化 MIP汽油加氢后，烯烃质量分数降低2.2units FCC汽油加氢后，烯烃质量分数降低约8.1units MIP汽油加氢后，芳烃质量分数降低1.9units FCC汽油加氢后，芳烃质量分数降低约0.2units 5.3 催化汽油选择性加氢脱硫后 芳烃变化 MIP汽油加氢后，RON降低0.9个单位，MON降低0.2个单位 FCC汽油加氢后，RON降低1.8个单位，MON降低1.2个单位 5.4 催化汽油选择性加氢脱硫后 辛烷值变化 汽油加氢前后辛烷值变化 MIP汽油加
12、氢后，因异构烯烃损失小而环烷烃、芳烃增加，RON损失小 6. 结 论-1 l 汽油作为汽车发动机燃料，要求具有良好的蒸发性能 、燃烧性能且不爆震、污染小、无腐蚀，因此相关标 准严格控制汽油组成与性质 理想汽油组成：低硫低氧少添加、严格控制烯芳苯、 异构烷烃与环烷烃多多易善 我国汽油74%以上来自FCC汽油，其特点是硫高，烯 烃高 6. 结 论-2 l FCC汽油组成主要受原料、催化剂、操作参数和工 艺类型的影响 原料S越高，FCC汽油S越多。常规FCC汽油硫传递系数 10%，MIP5% 同等转化率下，汽油烯烃石蜡基原料高于芳香基原料，不 掺渣原料高于掺渣原料，加氢处理原料汽油烯烃较高；另 外，
13、原料碱性氮多，汽油烯烃高。如果汽油烯烃高，则辛 烷值高 反应温度升高，汽油烯烃增加和RON升高；剂油比或油气 分压或油气停留时间，汽油烯烃和RON降低；转化率增加 汽油烯烃降低，RON增加。操作参数对汽油硫的影响趋势 与对烯烃影响相同 与常规FCC比，MIP&CGP 汽油烯烃含量较低，硫含量低 6. 结 论-3 l 催化裂化汽油加工工艺不同，汽油典型组成不同 MIP装置已运行37套，加工能力为5234万吨/年，占据 中石化52%以上，因干气、油浆、焦炭产率低以及液 体收率高而推广迅速 常规FCC汽油烯烃高，一般在35%以上 与常规FCC汽油相比，MIP &MIP-CGP汽油烯烃可控 ，异构烷烃
14、&芳烃高，辛烷值略有增加 DCC、CPP与FDFCC汽油烯烃或芳烃较高，需与其它 低烯、芳汽油调和 6. 结 论-4 l 不同催化裂化工艺，汽油硫、苯、芳、烯含量不同，RON不同 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，汽油硫含量低，STC=4.91%7.30% MIP工艺强化了烯烃、环烷烃氢转移生成芳烃的反应，统计芳 烃14.84%25.91% 不同工艺汽油苯由高至低: DCCFDFCCARGGMIP-CGP， ，MIP工艺苯0.28%0.98% MIP汽油烯烃可控，由FCC35.0%以上降到30%以下甚至低于 18%，其烯烃主要为支链烯烃或2-烯烃
15、 MIP汽油因为异构烷烃、环烷烃和芳烃多而辛烷值较高 6. 结 论-5 l 催化裂化汽油通过加氢脱硫进行改质，硫含量可降至 50ppm以下，其组成中烯、芳降低，RON下降 选择性加氢脱硫与S-Zorb异曲同工。以选择性加氢为 例，汽油二烯烃、氮化物、芳烃与反应物流中H2S影 响脱硫率；汽油硫越多，加氢操作苛刻度则越高，辛 烷值损失越大 加氢后烯烃质量分数，MIP汽油降低2.2units，常规 FCC降低约8.1units 加氢后芳烃质量分数，MIP汽油降低1.9units，常规 FCC降低约0.2units MIP汽油加氢后，因异构烯烃损失小而环烷烃、芳烃 增加，RON损失小 石油化工科学研究院 知识回顾知识回顾 Knowledge Knowledge ReviewReview
