提高重油催化裂化装置汽油辛烷值配套工艺探讨

李瑞

摘要：催化裂化装置作为石油的二次加工单元，承担着掺炼渣油、重质油轻质化的任务。催化裂化汽油是车用汽油的主要来源，我国催化裂化汽油约占车用汽油 70%以上。为了适应保护环境的要求，降低汽油尾气中有害物质排放，对高辛烷值汽油的需求逐年增加，因此，本文提出通过更换催化剂种类、优化反应—再生部分操作参数和严格控制稳定塔操作参数等措施，实现提高汽油辛烷值的目的。

关键词：重油催化裂化；汽油辛烷值；优化反应；催化剂种类

1 装置概述

某石化厂重油催化裂化装置，经过MIP 工艺改造，加工能力达到1.80 Mt/a，采用新型串联提升管反应器，优化了催化裂化过程的单分子反应和双分子反应，带外取热两段再生工艺系统的水热失活条件相对缓和，有利于保持催化剂的活性。分馏部分（主要设备有分馏塔、柴油汽提塔和回炼油罐等）的任务是把沉降器来的反应油气进入分馏塔，按沸点分割成富气、粗汽油、柴油、回炼油和油浆等馏分。富气经压缩后和粗汽油一起送入吸收稳定部分（主要设备有吸收塔、再吸收塔、解析塔和穩定塔等）再分离为干气、液化气和稳定汽油。

2 提高汽油辛烷值的措施

2.1 原料油性质

重油催化裂化装置处理的原料由常压渣油（60%～80%）为主，并掺炼部分焦化蜡油（10%～20%）和直馏蜡油（10%～20%）组成。提高汽油辛烷值方案期间原料油性质和一般工况时基本相近，对生产方案的调整不会产生影响。

2.2 更换催化剂种类

LDC-200 与RICC-3 2 种新鲜催化剂表观密度、磨损指数和粒度分布基本接近，LDC-200 催化剂的孔体积和比表面积分别增加了 0.02 mL/g 和 21 m2/g，孔体积的大小影响催化剂的重油裂解性能和丙烯的选择性。LDC-200 催化剂微反活性降低3 个单位，采用高分散性高稳定性的Y 型分子筛新材料、多种活性组分高效组装和分子筛抗重金属涂层技术等新技术，调节催化裂化与热裂化的比例，合理控制二次反应。

2.3 优化操作参数

反应温度对汽油辛烷值影响较大，提高反应温度将使催化裂化各类反应的反应速度加快，裂化和芳构化是吸热反应，生成芳烃，氢转移和异构化是放热反应，消耗烯烃。提高反应温度，有利于裂化和芳构化反应，汽油辛烷值上升。剂油比对汽油辛烷值的影响也较大，剂油比提高，裂化、异构化、芳构化以及氢转移等都会加快，尽管氢转移会降低汽油烯烃含量，但其他反应的加快会使汽油中小分子烃、异构烃及芳烃含量增加，总的结果将使辛烷值上升。提高汽油辛烷值方案生产期间，处理量和反应压力等基本保持稳定，原料油预热温度降低2 ℃，剂油比提高 0.32，反应温度提高 3 ℃，反应再生系统流化正常，操作平稳。

2.4 优化稳定塔操作参数

催化裂化反应生成的混合油气需要经过分馏和吸收稳定等单元操作分离出稳定汽油，产品分离单元操作影响汽油产品的拔出率，具体操作参数见表1。

适当提高汽油蒸气压的调节操作上主要表现为降低稳定塔底温度、提高稳定塔顶压力和改变稳定塔进料方式，稳定塔底温度降低 2.9 ℃，稳定塔顶压力提高 16 kPa，将一部分 C4 烃压入塔底稳定汽油馏分，不仅有利于提高汽油的辛烷值，而且也有利于提高汽油的产率；稳定塔设计上（第 24层）、中（第 28 层）和下（第 32 层）3 路进料，一般工况为上和中2 路进料，提高汽油辛烷值方案期间为中和下 2 路进料，精馏段塔盘数增加，提馏段塔盘数减少，精馏效果加强，提馏效果减弱，会增加塔底稳定汽油 C4 烃含量[8]。提高汽油干点，提高汽油组分中的重质芳烃，也可以提高汽油的辛烷值，但是汽油干点越高其硫含量会增加，因此，提高汽油干点一般不作为改善汽油质量的调节手段。

3 实施效果

重油催化裂化装置实施提高汽油辛烷值方案后，通过更换催化剂种类，LDC-200 催化剂的活性适中、改善异构化和芳构化等氢转移能力；提高反应温度有利于裂化和芳构化反应，增加剂油比使汽油中小分子烃、异构烃及芳烃含量增加，汽油辛烷值上升；在满足稳定汽油工艺卡指标的前提下，提高催化裂化汽油蒸汽压，将具有较高辛烷值 C4烃部分保留在稳定汽油馏分，有利于稳定汽油辛烷值的提高，实施提高汽油辛烷值方案后，改善产品分布和提高主要产品质量，总液体收率提高0.35%，汽油收率提高0.91%，汽油辛烷值提高1.4。

4 结束语

某石化厂1.80 Mt/a 重油催化裂化装置实施提高汽油辛烷值生产方案，原料组成和性质不变的前提下，通过更换催化剂种类，与 RICC-3 催化剂相比，LDC-200 催化剂改善异构化和芳构化等氢转移能力；优化反应—再生系统的工艺操作参数，适当提高反应温度和剂油比；严格控制稳定塔工艺操作参数，如降低塔底温度、提高塔顶压力和改变进料方式，适当提高蒸气压等措施，总液体收率提高0.35%，汽油收率提高了0.91%，辛烷值提高了1.4，创造了较好的经济效益。

参考文献

[1] 隋志国，孙立权，王乐. MIP技术及专用催化剂在装置的应用[J]. 化工科技，2018，26（1）.

（作者单位：胜利油田石油化工总厂重油催化车间）