烃重组技术在汽柴油质量升级应用中的研究

摘要

随着汽车工业的快速发展及环保要求越来越严格，市场对高辛烷值汽油需求量逐年上升，对汽油品质的要求也逐渐与欧Ⅳ排放标准接轨。为使汽油质量达到欧Ⅳ排放标准，现在炼厂普遍采用催化裂化（Fluid catalytic cracking，简称FCC）汽油选择性加氢精制的技术（简称选择性加氢技术）工艺。但经该工艺FCC加氢汽油装置规模较大，加氢汽油辛烷值低。为提高汽油辛烷值，必须扩大重整等生产高辛烷值汽油组份装置规模，这将直接导致操作和设备投资费用上升。为解决上述问题，本文以FS厂现有选择性加氢工艺流程为基础，提出采用HR（）烃重组技术（简称烃重组技术）进行流程优化，实现提高汽油辛烷值、并选择性生产90＃、93＃、97＃等满足欧Ⅳ排放标准汽油。 首先，对FS厂现有FCC汽油选择性加氢工艺流程进行分析及产品性能评价，结果表明加氢汽油质量虽然可以达欧Ⅳ排放标准，但是FCC汽油中部分烯烃饱和，研究法辛烷值（Research Octane Number，简称RON）比FCC汽油降低1.5单位，辛烷值损失较大，全厂90＃汽油产量比例高达75％，且无法生产高附加值的97＃汽油，企业经济效益损失较大。 在充分分析FCC汽油族组成及性质的基础上，在FCC装置中引入烃重组技术，在中试实验装置中，对FCC汽油的各馏分重新组合，通过采取蒸馏切割、萃取分离加氢脱硫的手段将FCC汽柴油分为轻馏分（小于100℃）和重馏分（大于100℃），从汽柴油的重馏分中萃取出富含硫的芳烃组分，经加氢后调入轻汽油馏分中，生产的汽油不仅成本降低，而且生产多元化产品，包括多种高辛烷值汽油、高附加值的化工轻油（乙烯或重整料）及低凝柴油（乙烯料）组分等副产品。经检测，汽油产品满足欧Ⅳ排放标准，且RON比FCC汽油和选择性加氢汽油分别提高2.25单位和3.75单位，达到了92.25。 随后进一步研究烃重组技术在FS厂全厂工艺流程中的优化应用。在保证乙烯产量的前提下，对全厂加工流程的物料进行优化配置，并对烃重组技术方案与选择性加氢方案从多方面进行比较。结果显示，两种方案中，汽油产品均满足欧Ⅳ排放标准，但是烃重组技术方案将汽油品质提高，使93＃以上高标号汽油比例提高到100％，同时烃重组技术方案中乙烯装置原料轻质化率进一步提高，乙烯的收率由31％提高到33％，汽油加氢装置规模比选择性加氢方案下降68％，全厂氢耗下降10％，全厂能耗下降5％，柴油的产量增加44万吨/年，使FS厂每年销售额增加6.56亿元，建议FS厂选择烃重组技术方案作为最终汽柴油质量升级方案。

目录

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引 言

1文献综述

1.1汽柴油质量升级发展状况

1.1.1清洁燃料的需求

1.1.2 国内车用汽油的构成及质量

1.1.3 存在问题

1.2提高汽油辛烷值的方法

1.2.1催化重整工艺

1.2.2烷基化工艺

1.2.3醚化工艺

1.2.4异构化工艺

1.3 降低汽油硫含量的工艺方法

1.3.1 催化裂化原料加氢预处理

1.3.2汽油加氢脱硫工艺

1.4降低汽油烯烃的工艺方法

1.4.1催化裂化改进工艺技术

1.4.2降烯烃催化剂技术

1.5烃重组技术

1.5.1烃重组工艺特点

1.5.2烃重组技术应用情况

1.6选题依据与研究内容

2 FS厂流程优化研究基础及目标

2.1 FS厂背景

2.2 FS厂研究的基础

2.2.1 FS厂FCC汽油性质

2.2.2 FS厂FCC汽油加氢脱硫基础工艺方案

2.2.3 FS厂基础工艺加工流程

2.3 FS厂研究目标

2.4 FS厂研究范围

2.5 原料及产品价格

2.6 小结

3 FS厂FCC汽油应用烃重组技术中试实验

3.1 FS厂FCC汽油性质及组成的研究

3.1.1 汽油的来源及性质

3.1.2实验分析方法

3.1.3 FCC汽油样品各馏分硫含量分布

3.1.4 FCC汽油样品各窄馏分中硫化物形态分布

3.1.5各窄馏分的烯烃含量

3.1.6各窄馏分中族组成的分布

3.1.7各窄馏分辛烷值

3.2 FS厂FCC汽油质量升级的工艺改进

3.2.1 FS厂FCC汽油采用烃重组技术中试实验

3.2.2采用烃重组后加氢技术硫含量分布

3.2.3烃重组技术产品的性质

3.2.4烃重组装置物料平衡

3.2.5烃重组装置消耗

3.2.6三种汽油性质对比

3.3小结

4烃重组技术在FS厂流程优化应用的研究

4.1 烃重组技术与选择性加氢技术对FS厂流程的影响

4.2烃重组对FS厂氢耗的影响

4.3烃重组方案对FS厂能耗的影响

4.4烃重组方案对FS厂调和汽油性质影响

4.4.1 FS厂采用选择性加氢技术方案的汽油调和方案

4.4.2 FS厂采用烃重组技术方案汽油调和方案

4.4.3 FS厂采用两种方案的比较

4.4.4 FS厂烃重组、汽油选择性加氢与欧Ⅳ标准中汽油性质比较

4.5 FS厂石化产品结构及销售额对比

4.6 小结

结 论

创新点与展望

参考文献

附录A缩写表

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢