降低催化汽油烯烃的措施实用版

YF-ED-J3933
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降低催化汽油烯烃的措施
实用版
In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.
（示范文稿）
二零XX年XX月XX日
降低催化汽油烯烃的措施实用版
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摘要：催化裂化装置汽油烯烃含量与原料油性质、催化剂性质、反应温度、剂油比、反应时间等因素有关，通过采用新工艺，使用降烯烃催化剂，优化原料油性质等措施，可有效降低催化汽油烯烃含量。

主题词：降低催化汽油烯烃措施
烯烃主要来自催化裂化汽油，是不饱和烃类化合物，具有比较好的抗爆性。

但烯烃的稳定性较差，容易堵塞发动机喷嘴，在发动机进气阀及燃烧室中生成沉积物，一方面影响汽油的充分燃烧，加剧汽车尾气的排放污染，另一
方面，挥发性较强的烯烃，容易蒸发排放入大气，加速对流层臭氧的生成，形成光化学烟雾。

由于我国车用汽油以催化裂化汽油为主，其中烯烃含量较高，达40％～50％，加工石蜡基原料的装置，烯烃含量更高，达60％以上，因此降低催化裂化汽油烯烃含量是解决车用汽油烯烃含量高的关键。

由于催化裂化装置汽油烯烃含量与原料油性质、催化剂性质、反应温度、剂油比、反应时间等因素有关，因此，解决汽油烯烃含量高的问题也应当从这些角度出发。

本文将对汽油烯烃含量高的原因进行分析，并提出解决措施。

1．原因分析
1．1 原料油性质
一般认为，催化裂化主要是正碳离子反应，汽油中烯烃主要来自于原料油中烷烃的裂化。

直链烷烃裂化一次生成一个烯烃和一个正碳离子，正碳离子二次裂化又生成一个烯烃和一个正碳离子。

烷烃分子越大，裂化次数越多，汽油中烯烃含量越高；环烷烃开环裂化生成两个小分子烯烃，但环烷烃也能够氢转移缩合芳构化。

因此，原料中链烷烃含量高，链烷烃分子大时，汽油中烯烃含量较高。

实验数据表明：氢含量高、K值大的原料油，裂化转化率高，汽油产率高，汽油中烯烃含量也较高。

1．2 催化剂活性
一般来说，随着分子筛含量增高，氢转移活性也相应增加，因此，产品中的烯烃含量相对减少。

实验数据表明：在相同的反应条件下
随着催化剂平衡活性的提高，汽油中烯烃含量逐渐下降，当平衡剂的微反活性从50提高到60.8时，汽油烯烃由67.46％下降至55.33％。

1．3 反应温度
催化裂化过程中主要发生热裂化和催化裂化反应，催化反应主要有裂化、氢转移、异构化、芳构化等，裂化和芳构化反应是吸热反应，裂化反应生成烯烃，芳构化反应消耗烯烃；氢转移和异构化反应是放热反应，消耗烯烃。

提高反应温度，有利于裂化反应和芳构化反应，不利于氢转移反应和异构化反应。

此外，随反应温度的提高，热烈化反应速度提高的幅度大于催化裂化反应速度提高的幅度，不利于汽油烯烃含量的降低。

实验数据表明：随反应温度的提高，汽油烯烃含量增加。

1．4 剂油比
增大剂油比对催化裂化反应主要有三个好处：（1）使原料油和催化剂接触更充分，有利于原料中胶质团的裂化。

（2）减少待生与再生剂的炭差，提高催化剂的有效活性中心。

（3）增加单位原料油接触的催化剂活性中心数，相应提高反应速度，有利于裂化、异构化和氢转移等反应。

实验数据表明：随剂油比的提高，转化率提高，液化气产率提高，汽油收率先增加后略有下降，焦炭产率增加，氢转移反应指数提高，汽油烯烃含量下降，剂油比平均每提高1个单位，FIA法烯烃含量下降2.9％～
3.4％（以剂油比
4.8为基准）。

1．5 反应时间
催化裂化生成的汽油烯烃进行二次反应需
要一定时间，延长反应时间是汽油烯烃组分氢转移反应的必要条件。

氢转移反应的速度一般较快，因此适当延长反应时间即可满足要求。

实验数据表明：增加提升管反应时间，液化气、汽油产率提高，干气和焦炭产率提高。

汽油辛烷值变化不大，汽油烯烃含量下降，芳烃含量提高，链烷烃和环烷烃含量几乎不变。

2．降低汽油烯烃的措施
2．1 采用新工艺
2．1．1 MIP工艺
此工艺采用新型串联提升管反应器，将反应器分成两个反应区，优化催化裂化的一次反应和二次反应，第一反应区以一次裂化反应为主采用较高的反应温度、较大的剂油比和较短的停留时间，裂解较重的原料油并生成较多的
烯烃，第二反应区通过扩径和注入冷却介质等措施，降低油气和催化剂的流速及该区的反应温度，达到抑制二次裂化反应，增加氢转移和异构化反应，提高催化汽油中的异构烃和芳烃，降低烯烃含量。

20xx年，安庆分公司120×104t/a催化裂化装置MIP改造，投用后，汽油烯烃含量由45（V）%左右降至35（V）%左右，有效解决了催化汽油烯烃含量高的问题。

2．1．2 MGD工艺
此工艺是结合重油催化裂化的反应特点，将催化裂化平行顺序反应和组分选择性裂化的机理，汽油裂化的反应规律以及反应深度控制原理有机结合在一起，对催化裂化反应进行精细控制，它将提升管反应器由下而上设为4个反应区：汽油反应区、重油反应区、轻质原料
反应区和总反应深度控制区。

粗汽油（或稳定汽油）从MGD喷嘴进入提升管反应器，通过调节新鲜进料的反应环境和苛刻度，使回炼汽油中低碳烯烃裂化和部分烯烃异构化，可在降低汽油烯烃含量的同时增产柴油和液态烃，提高汽油的辛烷值。

2．1．3 FDFCC工艺此工艺采用双提升管反应器，实现工艺操作的可选择性，为汽油理想二次反应提供独立的改质空间和充分的反应时间，从而实现降低催化裂化汽油的烯烃和硫含量，改善柴汽比，提高催化汽油的辛烷值，同时增产液化气和丙烯的目的。

工业实验数据表明，采用该项工艺技术与常规催化裂化工艺相比，催化汽油烯烃含量降低了20~30个体积百分点。

如长岭分公司1套120×104t/a同轴式常规重油催化裂化
装置于20xx年5月改造为FDFCC双提升管催化裂化装置，改造后，经过一段时间的摸索、调整和完善，FDFCC双提升管新工艺技术的特长得到了充分发挥，装置的液态烃及丙烯收率明显提高，汽油烯烃含量大幅下降。

2．2 结合新工艺，采用降烯烃催化剂
2．2．1 安庆分公司120×104t/a催化MIP工艺改造后开工初期阶段，汽油中的烯烃含量在35~42（V）%范围内波动，为了满足车用汽油新标准，装置在20xx年3月21日至20xx年5月19日试用了长岭炼油厂催化剂厂生产的降烯烃COR-C型催化剂，在原料油性质、处理量、掺渣率相近的情况下，汽油烯烃含量由40.9%降至35.4%，下降了5.5个百分点，说明COR-C催化剂具有一定的氢转移活性，见表1。

表1 加COR-C型催化剂前后汽油中烯烃含量对照表
加COR-C型催化剂前汽油中的烯烃含
量， % (平均值) 加COR-C型催化剂后汽油中的烯烃含量， %(平均值)
2月3月13～ 3月21日3月22～4月21日（焦蜡抽余油进催化期间）4月22～ 4月29日4月30～5月19日
40.2 40.9 29.2 35.5 35.4
COR-C型催化剂实际降低烯烃含量为
40.9%-35.4%=5.5%
从表1可以看出，投用该剂后较投用前实际能降低烯烃汽油中的烯烃含量为5.5个百分点。

2．2．2 结合MIP工艺的自身特点和在
安庆分公司催化装置的实际应用情况，北京石科院研制出与该工艺配套的专用催化剂CRMI-2，并于2004底至20xx年初在催化装置进行试用，在原料油性质、处理量、掺渣率相近的情况下，汽油中的烯烃含量由试用前的35%左右降至30%以下，降烯烃效果明显，如图1所示。

图1 CRMI-2加入前后稳汽烯烃变化趋势图
2．3 优化原料油性质
原料油（如焦化蜡油、减压渣油）加氢预处理可显著改善裂化性能，脱除杂质，减少生焦，降低再生温度和催化剂减活效应，有利于增加剂油比和保持催化剂活性，增加催化裂化反应尤其是氢转移反应，降低汽油中烯烃含量。

2．4 其他措施
2．4．1 由于汽油烯烃主要集中在C5至C8组分中，C9以后的组分烯烃很少，因此，汽油干点提高，相应的烯烃含量降低。

汽油干点降低约20℃，相应的汽油烯烃含量增加
3.2%~6.1%。

实际操作中，适当提高分馏塔顶温，降低顶温，降低顶循流量，以提高汽油干点，有利于增加汽油收率，降低汽油烯烃含量。

2．4．2 吸收稳定系统操作中，适当提高稳定塔底和塔顶温度，使汽油深度稳定，降低汽油中气含量，特别是降低C=4含量，有利于汽油中轻烯烃含量的下降。

3．结论
催化装置汽油烯烃含量与原料油性质，催化剂性质，反应温度，剂油比，反应时间等因
素有关，通过采用新工艺，使用降烯烃催化剂，优化原料油性质等措施可有效降低汽油烯烃含量。

参考文献：
1 《催化裂化装置技术问答》中国石化出版社 1997年3月北京第二次印刷
2 《催化裂化装置培训教程（技师、高级技师）》化学工业出版社 20xx年1月第1版
3 《催化裂化装置工艺技术规程》安庆分公司 20xx年7月
4 徐思伟范宜俊催化裂化MIP工艺专用剂CRMI-2使用初步评价
5 徐思伟 COR-C型降烯烃催化剂的工业应用总结。