加氢柴油催化裂化反应中芳烃生成及转化规律研究

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催化柴油加氢裂化技术效益分析

催化柴油加氢裂化技术效益分析

催化柴油加氢裂化技术效益分析摘要:催化柴油加氢裂化技术是催化裂化技术的改进方案,对我国石化产业的发展奠定了坚实的技术基础。

本研究主要探讨催化柴油加氢裂化技术效益,分析影响该技术的因素,提高投资转化率。

关键词:催化柴油;加氢裂化技术;效益在我国汽油需求量持续加大的背景下,柴油需求量持续下降,石化企业柴油和汽油比例问题引起关联产业的高度关注。

本研究围绕催化柴油加氢裂化技术效益问题进行分析,为炼油厂产品结构优化提供参考。

1 催化柴油加氢裂化技术1.1催化柴油加氢裂化技术反应机理催化柴油裂化技术是将进料中的链烷烃和环烷烃裂解,不会破坏芳烃结构,所以经过该技术处理后催化柴油中富集大量的芳烃,双环芳烃占比约半数左右。

若大幅度提高柴油十六烷数值作为生产目标,需将大量芳烃饱和转化为环烷烃或链烷烃,对工艺条件的要求极为严格,同时会损耗大量的氢源,在经济性上不具备优势。

与催化柴油裂化技术相比,加氢裂化是基于催化柴油高芳烃特征,采用专用催化剂和适应条件控制反应进程,可以将芳烃组分有选择的加氢裂化,可提升柴油中的十六烷比例,具有优异的经济性。

1.2催化柴油加氢裂化工艺特征目前,多个国家开发了催化柴油加氢裂化技术,采用不同的技术原料控制柴油技术指标。

不同工艺条件下,催化柴油加氢裂化技术可将密度处于0.90-0.97g/cm3、芳烃质量分数处于60%-90%的催化柴油转化为辛烷比值大于90%的汽油组分,转化后的柴油中十六烷比值提高约8到30个百分比。

显而易见,崔佳柴油加氢裂化技术可提高柴油经济价值,有效降低柴油和汽油之间的比例。

我国典型炼油厂加工中使用催化柴油加氢裂化技术可让全厂柴油与汽油比例下降10个百分比。

2 催化柴油加氢裂化技术效益分析催化柴油加氢裂化技术应用中,借助专用催化剂,有选择性的使用一次或部分循环生产技术,可控制化学反应温度、压力及工艺参数,可在一定程度上对柴油混合物进行调控。

应用催化柴油加氢裂化技术后可提升转化率技术水平,由于不同参数比获得的产量与产品性质存在差异,所以催化柴油加氢裂化技术效益需具体情况具体分析。

催化裂化原理

催化裂化原理

4
4.1 概述
二、催化裂化的发展历程 催化裂化自1936年实现工业化至今经历了四个阶段: 固定床、移动床、流化床和提升管。
Fixed Bed
Moving Bed
5
4.1 概述
Fluid Bed
Lift Pipe
在全世界催化裂化装置的总加工能力中,提升管催化
裂化已占绝大多数。
6
4.1 概述
三、催化裂化主要发展方向 1、加工重质原料
25
4.3 烃类的催化裂化反应
H C H 3CC H 3
+
H + (C at.)+C H 3C HC H 3
思考1:为什么催化裂化产物中少C1、C2,多C3、C4? 正碳离子分解时不生成<C3、C4的更小正碳离子。 思考2:为什么催化裂化产物中多异构烃?
伯、仲正碳离子稳定性差,易转化为叔正碳离子。
20
4.3 烃类的催化裂化反应
2、正碳离子机理
以正n-C16H32来说明。 (1)生成正碳离子
正n-C16H32得到一个H+,生成正碳离子。如
H
H
n -C 5 H 1 1CC 1 0 H 2 0+H + n -C 5 H 1 1CC 1 0 H 2 1
+
(2)β断裂
大正碳离子不稳定,容易在β位置上断裂,生成一个烯
若正碳离子为伯正碳离子,易变成仲碳离子,再进行β 断裂,甚至异构化为叔正碳离子,再进行β断裂。
22
4.3 烃类的催化裂化反应
C H 2C 8H 17 +
C H 3C HC 7H 16 +
C H 3C HC H 2+C H 2C 5H 11 +

加氢裂化催化剂反应机理

加氢裂化催化剂反应机理

加氢裂化过程是在较高压力下,烃类分子与氢气在催化剂表面进行裂解和加氢反应生成较小分子的转化过程,同时也发生加氢脱硫、脱氮和不饱和烃的加氢反应。

其化学反应包括饱和、还原、裂化和异构化。

加氢裂化的反应机理是正碳离子机理,遵循β-断裂法则。

在双功能催化剂上,正碳离子的生成主要是通过不饱和烃在催化剂的酸性位获取质子而生成正碳离子;烷烃失去负离子生成正碳离子,当烷烃与正碳离子反应时,发生负氢离子转移,生成新的正碳离子。

此外,加氢裂化催化剂上的反应主要包括活性金属和酸性载体上的化学反应。

具体来说,活性金属表面上的硫化物和氮化物的氢解、芳烃加氢饱和、烯烃加氢饱和,以及在酸性载体上的环状化合物的开环、裂化、脱烷基、异构化反应。

至于具体的反应细节和步骤,建议查阅化学专业书籍或咨询化学专家,以获取更深入的了解。

同时,也应注意,在进行加氢裂化反应时,应严格遵守相关安全规定,确保人员安全和设备稳定。

催化裂解原理与机理

催化裂解原理与机理

催化裂解催化裂解,是在催化剂存在的条件下,对石油烃类进行高温裂解来生产乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃,并同时兼产轻质芳烃的过程。

由于催化剂的存在,催化裂解可以降低反应温度,增加低碳烯烃产率和轻质芳香烃产率,提高裂解产品分布的灵活性。

一、催化裂解的一般特点1、催化裂解是碳正离子反应机理和自由基反应机理共同作用的结果,其裂解气体产物中乙烯所占的比例要大于催化裂化气体产物中乙烯的比例。

2 、在一定程度上,催化裂解可以看作是高深度的催化裂化,其气体产率远大于催化裂化,液体产物中芳烃含量很高。

3 、催化裂解的反应温度很高,分子量较大的气体产物会发生二次裂解反应,另外,低碳烯烃会发生氢转移反应生成烷烃,也会发生聚合反应或者芳构化反应生成汽柴油。

二、催化裂解的反应机理一般来说,催化裂解过程既发生催化裂化反应,也发生热裂化反应,是碳正离子和自由基两种反应机理共同作用的结果,但是具体的裂解反应机理随催化剂的不同和裂解工艺的不同而有所差别。

在Ca-Al系列催化剂上的高温裂解过程中,自由基反应机理占主导地位;在酸性沸石分子筛裂解催化剂上的低温裂解过程中,碳正离子反应机理占主导地位;而在具有双酸性中心的沸石催化剂上的中温裂解过程中,碳正离子机理和自由基机理均发挥着重要的作用。

三、催化裂解的影响因素同催化裂化类似,影响催化裂解的因素也主要包括以下四个方面:原料组成、催化剂性质、操作条件和反应装置。

3.1 原料油性质的影响一般来说,原料油的H/C比和特性因数K越大,催化裂解法处理焦油方案[1]饱和分含量越高,BMCI值越低,则裂化得到的低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)产率越高;原料的残炭值越大,硫、氮以及重金属含量越高,则低碳烯烃产率越低。

各族烃类作裂解原料时,低碳烯烃产率的大小次序一般是:烷烃>环烷烃>异构烷烃>芳香烃。

3.2催化剂的性质催化裂解催化剂分为金属氧化物型裂解催化剂和沸石分子筛型裂解催化剂两种。

催化剂是影响催化裂解工艺中产品分布的重要因素。

加氢裂化原理

加氢裂化原理

加氢裂化原理
加氢裂化是一种重要的石油化工过程,它通过在高温和高压条件下将重质烃分
子裂解成轻质烃和芳烃的方法,是石油炼制和化工生产中的关键技术之一。

本文将介绍加氢裂化的原理及其在工业生产中的应用。

加氢裂化的原理主要是利用催化剂在高温高压下将重质烃分子裂解成轻质烃和
芳烃。

在加氢裂化反应中,重质烃分子首先被吸附在催化剂表面,然后经过一系列的裂解和重组反应,最终生成轻质烃和芳烃。

加氢裂化反应的催化剂通常是一种复杂的金属氧化物,如氧化铝、氧化硅等,它能够提供活性位点,促进反应的进行。

加氢裂化反应的温度通常在400-600摄氏度之间,压力则在10-50大气压之间。

在这样的条件下,重质烃分子能够充分裂解,生成大量的轻质烃和芳烃。

此外,加氢裂化反应还需要一定的氢气作为催化剂再生和裂解反应的氢源,因为氢气可以在反应中与碳链上的碳原子发生氢解反应,生成更多的轻质烃和芳烃。

加氢裂化在工业生产中有着广泛的应用。

首先,它可以将重质烃转化为轻质烃,提高燃料的辛烷值,改善燃料的燃烧性能。

其次,加氢裂化还可以生产大量的芳烃,如苯、甲苯、二甲苯等,这些芳烃是生产合成树脂、涂料、染料和医药品的重要原料。

此外,加氢裂化还可以生产一些特殊用途的化工产品,如乙烯、丙烯等,这些产品在化工行业有着广泛的应用。

总之,加氢裂化是一种重要的石油化工过程,它通过在高温高压条件下将重质
烃分子裂解成轻质烃和芳烃的方法,为石油炼制和化工生产提供了重要的技术支持。

加氢裂化的原理简单清晰,应用广泛,对于提高石油资源的利用率和化工产品的质量有着重要的意义。

柴油加氢工艺及催化剂

柴油加氢工艺及催化剂

再生
催化剂在加氢反应过程中会发生失活,研究有效的再生 方法,如化学再生、热再生等,以恢复催化剂的活性, 延长其使用寿命。
回收利用
催化剂经再生后仍可继续使用,应研究催化剂的回收利 用技术,实现资源的循环利用,降低生产成本并减少环 境污染。
THANKS
谢谢您的观看
它通过在高温高压条件下,利用氢气与柴油中的硫、氮等杂质以及烃类化合物的 反应,将其转化为硫化氢、氨气和水蒸气等气体,从而脱除杂质并改善柴油的燃 烧性能。
柴油加氢工艺的原理
柴油加氢的基本原理是加氢反应,即将氢气与柴油中的硫、 氮等杂质以及烃类化合物进行反应,生成硫化氢、氨气和水 蒸气等气体,同时将烃类化合物中的不饱和烃转化为饱和烃 ,提高油品的稳定性。
探索新型制备方法
要点一
传统制备方法
采用沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法等传统方法制备柴油 加氢催化剂,这些方法虽然成熟,但存在成本高、周期长 等缺点。
要点二
新型制备方法
研究新型的制备方法,如模板法、自组装法、离子液体法 等,以简化制备过程、降低成本、提高催化剂性能和缩短 研发周期。
加强催化剂的再生与回收利用
VS
浸渍法是一种常用的催化剂制备方法 ,通过将载体浸入含有活性组分的溶 液中,再经洗涤、干燥和煅烧等后处 理,得到催化剂。该方法操作简便, 适用于制备高分散度的催化剂。浸渍 法的优点是活性组分在载体上分布均 匀,有利于提高催化剂的活性。
溶胶-凝胶法
一种新型的催化剂制备方法
溶胶-凝胶法是一种新型的催化剂制备方法,通过将金 属盐溶液与沉淀剂反应,生成凝胶态的溶胶,再经干 燥和煅烧等后处理,得到催化剂。该方法具有操作简 便、成本低廉等优点,适用于制备高纯度、高分散度 的催化剂。溶胶-凝胶法的优点是活性组分在载体上分 布均匀,有利于提高催化剂的活性。

加氢裂化工艺的进展和发展趋势

加氢裂化工艺的进展和发展趋势

辽宁石油化工大学中文题目加氢裂化工艺的进展和发展趋势教学院研究生学院专业班级化学工程0904学生姓名张国伟学生学号 01200901030412完成时间 2010 年6月20日加氢裂化工艺的进展和发展趋势张国伟(辽宁石油化工大学抚顺113001)摘要:加氢裂化是油料轻质化的有效方法之一,且原料适应性强,他可以将馏分油到渣油的各种油料转化为更轻的油品,随世界范围内原油变重,重油加氢裂化技术发展较快。

本文主要介绍了重油高压和中压加氢裂化技术的特点,阐述了固定床、沸腾床、移动床、悬浮床重油加氢裂化技术在世界范围内工艺发展趋势。

关键字:加氢裂化;工艺;技术特点; 发展趋势Hydrocracking process of development and trendsZhang guowei(Liaoning petrochemical industry university fushun 113001)Abstract:The hydrocracking is one of effective methods which transfer fuel oils to light one , and raw material is uncompatible.Tt may transform range from the fraction oil to residual oil of each kinds of fuel oils to a lighter oil quality. Accompanying with the crude oil change heavy ,the heavy oil hydrocracking technological development is pretty quick.This article mainly introduce the characteristics of the heavy oil hydrocracking technology in high pressure and mid-presses, The article elaborates the fixed bed, the ebullition bed, the moving bed, hang the floating floor heavy oil hydrocracking technology in the worldwide scale and the craft trend of development. Key word:hydrocracking; artwork; tech- characteristic; development tendency重油加氢裂化工艺是重质油轻质化的重要手段之一,其最大优势在于可以根据加工原料油类型的不同和市场对各类产品需求的变化, 通过在高温、氢气、催化剂和高压或中压的条件下, 调整工艺条件使重油发生裂化反应, 转化为气体、汽油、煤油、柴油等各种清洁马达燃料和优质化工原料,最大限度满足市场的不同需求。

加氢裂化工艺流程介绍

加氢裂化工艺流程介绍

加氢裂化工艺流程介绍加氢裂化工艺是一种常用的炼油工艺,它能够高效地将重质原油转化为高附加值的汽油、柴油和航空煤油等产品。

在加氢裂化过程中,原油分子中的碳-碳键和碳-氢键被裂解和重组,从而实现了原油分子结构的调整和产品结构的优化。

本文将对加氢裂化工艺的流程进行详细介绍,以帮助读者更好地了解这一重要的炼油技术。

一、加氢裂化工艺概述加氢裂化是一种将重质原油分子裂解成轻质产品的催化裂化过程,其核心技术是利用催化剂将原油中的大分子烃分子裂解成较小分子,并通过加氢反应降低产品的烯烃和芳烃含量,从而得到高质量的汽油和柴油产品。

加氢裂化工艺通常包括以下主要步骤:1. 原油预处理:原油经过脱盐、脱水、预加热等预处理操作,以提高其在催化裂化反应器中的流动性和热传导性。

2. 加氢裂化反应:原油在高温高压条件下与催化剂接触,发生裂化和加氢反应,生成汽油、柴油和石脑油等轻质产品。

3. 产品分离和处理:裂化产物经过冷凝、分离、脱气、脱硫等操作,得到合格的汽油、柴油和石脑油产品。

4. 催化剂再生:用于加氢裂化反应的催化剂在使用过程中会受到积炭和焦炭的影响,需要进行再生或更换。

1. 原油预处理原油预处理是加氢裂化工艺的首要环节,其目的是去除原油中的杂质、水分和重金属,以及提高原油的流动性和热传导性。

常见的原油预处理设备包括脱盐装置、脱水装置、加热炉和换热器等。

脱盐装置通过物理或化学方法,去除原油中的盐分和杂质,以防止对加氢裂化催化剂的腐蚀和毒化。

脱水装置通过加热和蒸汽提馏等方法,去除原油中的水分,以减少对催化裂化反应器的冲击和腐蚀。

加热炉和换热器则用于对原油进行预加热,以提高其在反应器中的温度,以促进裂化和加氢反应的进行。

2. 加氢裂化反应加氢裂化反应是加氢裂化工艺的核心步骤,也是原油分子裂解和重组的关键环节。

在加氢裂化反应器中,原油通过加热和压缩进入反应器,与催化剂接触进行裂化和加氢反应,生成汽油、柴油和石脑油等轻质产品。

加氢裂化反应器通常采用固定床反应器或流化床反应器,其操作条件包括温度在400-480摄氏度,压力在30-50大气压,空速为1-5小时立方米。

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加氢柴油催化裂化反应中芳烃生成及转化规律研究张奇;许友好【摘要】以加氢柴油为原料,在小型固定流化床装置(FFB)上,采用MLC-500催化剂,在反应温度为420~560℃、剂油质量比为6、质量空速为10 h-1的条件下,考察了反应温度对催化裂化过程中芳烃生成及转化规律的影响.结果表明:加氢柴油经过催化裂化反应后,在不同反应温度下,生成物的芳烃总质量一般可增加9%~12%;整个生成物体系中一环芳烃总质量在试验温度范围内变化不大,但是低于原料中一环芳烃的质量.随反应温度升高,汽油中一环芳烃所占总一环芳烃的比例越来越高,柴油中一环芳烃所占比例越来越低;二环芳烃在试验温度范围内质量有所下降,但是远高于原料中二环芳烃的质量;三环芳烃和焦炭的质量在试验温度范围内都是上升的;环烷烃脱氢生成芳烃是造成芳烃总质量增加的主要原因.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2014(045)002【总页数】5页(P8-12)【关键词】催化裂化;加氢柴油;芳烃【作者】张奇;许友好【作者单位】中国石化石油化工科学研究院,北京100083;中国石化石油化工科学研究院,北京100083【正文语种】中文流化催化裂化工艺在石油炼制工业中占有重要的地位,仍将是21世纪我国炼油行业的重要转化技术[1]。

随着原油重质化、劣质化程度的加深,催化裂化原料中芳烃含量越来越高,不仅影响原料的转化率,而且影响产品的质量。

芳烃是催化裂化工艺过程中需要特别加以考虑的组分[2]。

车用汽油、柴油都对芳烃的含量做出了明确的要求,芳烃含量是衡量其质量好坏的一个重要标准。

多环芳烃容易缩合生焦,是催化裂化焦炭的主要来源,而且在催化裂化工艺中,生焦量的多少对工业生产和设计都非常重要。

因此,有必要针对催化裂化原料的这一变化特点,加强对芳烃在催化裂化反应中变化规律的认识。

为了实现石油资源的高效利用,提高原料利用率和生产清洁燃料的目的,达到可持续发展的目标,目前必须从整体上把握催化裂化过程,将干气、液化气、汽油、柴油、重油及焦炭进行关联,探究原料中碳、氢是如何在反应过程中进行再分配进入到产品中。

在催化裂化过程中,除了发生裂化等一次反应外,还发生异构化、氢转移、芳构化、环化、脱氢、烷基转移、叠合、缩合等十几类重要的二次反应[3]。

众多反应交错进行,形成一个十分复杂的反应体系。

鉴于催化裂化过程是多种烃类分别发生多种不同的反应,因此,本课题用组成较为简单的加氢柴油为原料,在小型固定流化床试验装置上进行试验,并进行芳烃衡算。

将原料与产物中芳烃含量进行关联,探索芳烃在催化裂化过程中的生成及转化规律,对于控制催化裂化产物中芳烃分布及含量,指导催化裂化生产过程具有重要的理论和实践意义。

1 实验1.1 原料和催化剂为了简化原料油的复杂性,试验所用原料为加氢柴油,其主要性质见表1。

所用催化剂为中国石化催化剂齐鲁分公司生产的MLC-500催化剂,其主要性质见表2。

表1 加氢柴油的性质总芳烃 58.80 终馏点 373表2 MLC-500催化剂的主要物化性质孔体积/(cm3·g-1) 0.181晶胞常数/nm 2.428结晶度,% 5.1微反活性,%651.2 试验方法和分析方法试验装置为小型固定流化床装置(FFB),该装置由中国石化石油化工科学研究院设计制造。

试验时,先将一定量催化剂装入反应器内。

原料油由齿轮泵注入预热器,与雾化水蒸气混合后注入装有催化剂的反应器内进行催化裂化反应。

待反应器内催化裂化反应结束后,由水蒸气汽提,再通入氧气对催化剂进行烧焦再生。

试验所得裂化气由Agilent公司生产的7890A气相色谱仪分析得到其烃类组成。

所得液体产物经简单蒸馏装置进行切割,分别得到汽油和柴油馏分,然后汽油馏分通过气相色谱分析得到其PONA组成,柴油馏分通过质谱分析得到其族组成和碳数分布。

通过催化剂再生过程所得到的气体产物中CO2和CO的量计算得到试验所产焦炭量。

2 结果与讨论在小型固定流化床装置(FFB)上,采用MLC-500催化剂,在反应温度为420~560℃、剂油质量比为6、质量空速为10h-1的条件下,考察反应温度对催化裂化过程中芳烃生成及转化规律的影响,结果见表3~表5。

表中各物质的质量是以100g原料油为基准得到。

2.1 温度对催化裂化汽油中芳烃含量变化的影响将切割所得汽油进行PONA分析,所得汽油芳烃数据列于表3。

从表3可以看出,汽油中芳烃分布在C6~C11之间,其中主要为C8~C10芳烃。

在试验温度范围内,汽油中总芳烃质量一直在增加,由20.02g增加到33.97g。

其中C6~C9芳烃在试验温度范围内质量呈增加趋势,C10芳烃质量变化不大,C11芳烃质量呈下降趋势,这说明它们生成的反应路径不同。

汽油中总芳烃质量随反应温度升高明显增加,原因是加氢柴油中含有较多的单环芳烃,在反应过程中随反应温度升高容易发生断侧链反应,相对分子质量降低,从而转化为汽油芳烃,导致汽油中芳烃含量增加。

单环芳烃侧链碳数越多,越容易发生侧链断裂反应。

随着反应温度的升高,裂化程度加强,C11芳烃也会发生侧链断裂反应,生成碳数更少的芳烃,这是造成随着反应深度加深,C11芳烃质量逐渐减少的原因。

然而,连在苯环上的甲基、乙基是很难脱除的,这是导致汽油中苯含量不高,而C7、C8芳烃含量较高的原因。

表3 催化裂化汽油中芳烃质量随温度的变化 gC9 5.91 6.87 8.04 8.57 10.9110.14 10.64 10.35 C10 7.17 7.49 7.56 7.12 7.67 6.99 7.60 7.02 C11 2.64 2.56 2.08 1.85 1.69 1.46 1.55 1.35总计 20.02 22.71 24.47 25.77 30.65 31.11 33.87 33.972.2 温度对催化裂化柴油芳烃族组成变化的影响将切割所得柴油进行族组成分析,结果见表4。

从表4可以看出,柴油中芳烃主要包括一环芳烃、二环芳烃、三环芳烃。

其中一环芳烃主要为烷基苯、茚满/四氢萘、茚类。

随反应温度升高,烷基苯、茚满/四氢萘、茚类的质量都迅速下降,这也使得柴油中总一环芳烃质量迅速下降。

柴油中二环芳烃主要为萘、萘类、苊类、苊烯类,其中萘类的含量最多。

随反应温度升高,萘类的质量呈先升后降的趋势,而其它几类二环芳烃质量都有所下降,导致柴油中总二环芳烃质量呈下降趋势。

柴油中三环芳烃质量随温度升高而升高。

表4 催化裂化柴油中芳烃质量随温度的变化g茚类 1.03 0.84 0.78 0.70 0.670.41 0.49 0.51总一环芳烃 21.00 18.34 16.53 15.16 11.67 9.92 7.58 7.15萘1.29 1.22 1.16 1.15 1.05 0.81 0.83 0.90萘类 11.90 12.97 13.20 13.60 12.88 14.00 13.81 13.38苊类 4.45 4.31 3.97 3.73 3.12 3.01 2.90 2.72苊烯类 2.64 2.67 2.55 2.50 2.38 1.66 1.66 1.62总二环芳烃 20.28 21.17 20.88 20.98 19.43 19.48 19.20 18.62三环芳烃 1.97 2.06 2.07 2.09 2.24 2.67 2.84 2.87总芳烃43.25 41.57 39.48 38.23 33.34 32.07 29.62 28.642.3 温度对催化裂化柴油芳烃碳数分布的影响催化裂化柴油及原料油中一环芳烃的碳数分布见图1。

由图1(a)可见,柴油中烷基苯碳数分布集中在C10~C14,随反应温度的升高,柴油中烷基苯类芳烃的质量下降,并且碳数分布有向低碳数方向迁移的趋势。

由图1(b)、图1(c)可见,随反应温度的升高,柴油中茚满和萘满以及茚类芳烃的质量下降,并且碳数分布也有向低碳数方向迁移的趋势。

这说明在催化裂化过程中,反应苛刻度越高,柴油中单环芳烃侧链的碳链越短。

图1 催化裂化柴油及原料油中一环芳烃碳数分布■—原料;●—420℃;▲—460℃;—500℃;◆—540℃。

图2同图2 催化裂化柴油及原料油中二环芳烃、三环芳烃碳数分布催化裂化柴油及原料油中二环芳烃、三环芳烃的碳数分布见图2。

由图2可见,萘类芳烃的碳数分布集中在C11~C15,产物中的萘类芳烃质量要高于原料中萘类芳烃质量,而且随反应温度升高,产物中萘类芳烃的质量有增加的趋势。

二氢苊类和联苯类芳烃碳数分布集中在C13~C16。

随着温度升高,产物中的二氢苊和联苯类芳烃质量呈现下降的趋势。

苊烯类芳烃的碳数分布主要集中在C14~C16,随反应温度升高,产物中苊烯类芳烃的质量呈现下降的趋势。

菲类芳烃的碳数分布主要集中在C15~C17,随反应温度升高,产物中菲类芳烃的质量呈现升高的趋势。

2.4 加氢柴油催化裂化过程中芳烃衡算催化裂化液体产品有汽油、柴油、重油,本试验所用原料油为较轻的加氢柴油,其经过催化裂化后生成油中重油产率较低,一般为1%~2%,因此可认为在生成油中芳烃只分布在汽油和柴油中。

由于焦炭会影响芳烃平衡,因此把它当作多环芳烃来处理。

对加氢柴油经过催化裂化后的数据进行芳烃衡算,其结果列于表5。

原则上,催化裂化汽油芳烃可通过芳烃转化和芳烃生成两种方式生成[4]。

在催化裂化反应中,一般认为芳香环本身很难裂化,而碳数大于3的长侧链芳烃在催化裂化反应中容易发生侧链断裂反应。

本试验所用加氢柴油的一环芳烃含量较高,且其一环芳烃多为多侧链、长侧链或带有环烷环的芳烃,容易发生侧链断裂反应。

汽油中芳烃除一部分由非芳烃生成外,加氢柴油中的一环芳烃因断侧链后沸点下降,也有一部分进入汽油馏分。

表5 加氢柴油催化裂化后的芳烃物料衡算环烷烃一环芳烃 21.00 18.34 16.53 15.16 11.67 9.92 7.58 7.15二环芳烃 20.28 21.17 20.88 20.98 19.43 19.48 19.20 18.62三环芳烃 1.97 2.06 2.07 2.09 2.24 2.67 2.84 2.87焦炭产量/g 1.04 1.00 1.13 1.24 1.67 1.92 2.39 3.15由表5的芳烃衡算数据可以看到:随反应温度升高,虽然催化裂化汽油中的单环芳烃质量迅速增加,柴油中的单环芳烃质量迅速减少,但是在各反应温度下生成油体系中一环芳烃质量变化不大,约为41.00g,相比于原料油中单环芳烃质量减少了14%左右。

原因之一是加氢柴油中的单环芳烃的烷基和环烷基发生了断裂反应,生成小分子化合物,使自身质量下降。

同时随反应温度升高,由原料一环芳烃生成多环芳烃的缩合反应也在加剧,这也会造成原料中剩余的单环芳烃质量下降。

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