LCO加氫-催化組合生產(chǎn)高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴技術(shù)(LTAG)的開發(fā)

龔劍洪，龍　軍，毛安國，張久順，蔣東紅，楊　哲

(1.中國石化 石油化工科學(xué)研究院，北京 100083；2.中國石油化工集團(tuán)公司，北京 100728)

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LCO加氫-催化組合生產(chǎn)高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴技術(shù)(LTAG)的開發(fā)

龔劍洪1，龍軍1，毛安國1，張久順1，蔣東紅1，楊哲2

(1.中國石化 石油化工科學(xué)研究院，北京 100083；2.中國石油化工集團(tuán)公司，北京 100728)

從分析LCO化學(xué)組成入手，提出了LCO加氫與催化裂化組合生產(chǎn)高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴的技術(shù)——LTAG技術(shù)。在該技術(shù)中，加氫單元需進(jìn)行選擇性加氫控制，即雙環(huán)芳烴選擇性加氫飽和生成四氫萘型單環(huán)芳烴；催化單元要實(shí)現(xiàn)選擇性裂化，即選擇性強(qiáng)化四氫萘型單環(huán)芳烴開環(huán)裂化反應(yīng)，抑制氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明，LTAG技術(shù)中加氫LCO轉(zhuǎn)化率大于70%，汽油選擇性接近80%，汽油辛烷值提高。

催化裂化；LCO加氫；催化汽油；辛烷值；芳烴

隨著中國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，柴油消費(fèi)增速低于汽油消費(fèi)增速將成為常態(tài)。2014年，消費(fèi)柴/汽比約為1.60，預(yù)計(jì)2020年中國汽油消費(fèi)量約為161 Mt，年均增長9%，柴油消費(fèi)量約180 Mt，年均增長1%，消費(fèi)柴/汽比為1.12[1]。另一方面，為了減少機(jī)動(dòng)車排氣污染，改善空氣質(zhì)量，國內(nèi)高標(biāo)準(zhǔn)的清潔車用柴油標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)出臺并實(shí)施。而國內(nèi)催化裂化技術(shù)的普遍應(yīng)用，會生產(chǎn)大量高芳烴含量、低十六烷值的催化裂化輕循環(huán)油(以下簡稱LCO)。LCO的組成特性與清潔車用柴油期望的高飽和烴含量、高氫含量、高十六烷值的要求存在較大的矛盾。因此，如何壓減或轉(zhuǎn)化LCO，以適應(yīng)未來柴、汽油的需求變化，對保證我國成品油市場的供需平衡以及環(huán)境保護(hù)具有重大意義。

將低價(jià)值的LCO轉(zhuǎn)化為高附加值的高辛烷值車用汽油或輕芳烴，是極具吸引力的技術(shù)路線。UOP公司很早就提出了J-Cracking工藝[2]，該技術(shù)的LCO轉(zhuǎn)化率低。20世紀(jì)80年代，Ashland Oil Inc.[3]提出采用加氫和催化裂化組合技術(shù)來實(shí)現(xiàn)LCO生產(chǎn)富含芳烴的汽油。ExxonMobil Research and Engineering Company也提出將LCO先進(jìn)行加氫，然后進(jìn)行催化裂化以生產(chǎn)芳烴和輕烯烴的工藝[4-6]。這些技術(shù)存在的問題是汽油中芳烴含量低，或工藝要求嚴(yán)格控制加氫循環(huán)油中芳烴含量，限制了這些技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用。

LTAG(LCO to Aromatics and Gasoline)是中國石化石油化工科學(xué)研究院近期開發(fā)的將劣質(zhì)LCO轉(zhuǎn)化為高辛烷值催化汽油或輕質(zhì)芳烴(BTX)的技術(shù)。筆者介紹了LTAG技術(shù)開發(fā)過程中，為了實(shí)現(xiàn)LCO最大化生產(chǎn)高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴，首先需要解決的2個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題，即如何實(shí)現(xiàn)LCO在加氫單元的選擇性加氫控制和加氫LCO的選擇性催化裂化，以及由此形成的技術(shù)構(gòu)思和工業(yè)應(yīng)用。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1原料

LCO及對其進(jìn)行不同深度加氫后獲得的2種加氫LCO(HLCO-1、HLCO-2)，取自中國石化石家莊煉化分公司1#催化裂化裝置，其性質(zhì)列于表1。

表1　LCO及加氫LCO性質(zhì)

催化劑為混合催化劑，由石家莊煉化催化裝置的平衡劑(CC20-D)和商業(yè)牌號HAC(加氫LCO專用劑)老化劑按照m(CC20-D)∶m(HAC)=7∶3摻兌而成，其主要性質(zhì)列于表2。

采用連續(xù)流化催化裂化裝置[7]進(jìn)行LTAG實(shí)驗(yàn)。

表2　混合催化劑CC20-D+HAC的性質(zhì)

2　結(jié)果與討論

2.1LCO在加氫單元的選擇性加氫

一般而言，國內(nèi)重油催化裂化裝置為了追求多產(chǎn)汽油或者多產(chǎn)LPG，轉(zhuǎn)化率偏高，產(chǎn)物L(fēng)CO密度高，芳烴含量高，氫含量低，如表1所示。

LCO中富含多環(huán)芳烴，尤其是富含雙環(huán)芳烴，由于多環(huán)芳烴的穩(wěn)定性，LCO在催化裂化條件下很難直接轉(zhuǎn)化，且容易縮合生焦。表3為反應(yīng)溫度550℃、劑/油質(zhì)量比8時(shí)，LCO連續(xù)流化催化裂化的產(chǎn)物分布。

表3　LCO直接催化裂化產(chǎn)物分布

T=550℃; m(Catalyst)/m(Oil)=8

由表3可知，即使在較苛刻條件下，LCO直接催化裂化轉(zhuǎn)化率也非常低，汽油產(chǎn)率也僅有26.78%，干氣和焦炭產(chǎn)率卻分別高達(dá)4.44%和8.58%。因此，富含雙環(huán)芳烴的LCO直接催化裂化不具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。若先將LCO進(jìn)行加氫，將其中的雙環(huán)芳烴加氫飽和，然后再進(jìn)行催化裂化，通過開環(huán)裂化反應(yīng)可生成高辛烷值汽油組分或輕質(zhì)芳烴。圖1所示為LCO中雙環(huán)芳烴加氫飽和的途徑。由圖1可見，LCO中雙環(huán)芳烴加氫存在2條途徑，一是適度加氫飽和雙環(huán)芳烴中的1個(gè)芳環(huán)生成四氫萘型單環(huán)芳烴，二是深度加氫飽和2個(gè)芳環(huán)生成十氫萘型環(huán)烷烴。采取哪條路徑有利于生成高辛烷值汽油組分或輕質(zhì)芳烴，是應(yīng)該考慮的問題。

圖1　LCO中雙環(huán)芳烴加氫反應(yīng)的途徑

一方面，LCO加氫過程需要考慮氫耗。以甲基-乙基-萘作為LCO模型化合物進(jìn)行計(jì)算，可以發(fā)現(xiàn)，如果飽和其中的1個(gè)芳環(huán)生成甲基-乙基-四氫萘，化學(xué)氫耗為2.12%；如果2個(gè)芳環(huán)都飽和生成甲基-乙基-十氫萘，化學(xué)氫耗為5.12%。很明顯，如果LCO在加氫過程中過度飽和，會帶來氫耗大、經(jīng)濟(jì)成本過高的問題。另一方面，催化裂化過程則需要考慮的問題是，得到的不同氫飽和度的加氫LCO催化裂化反應(yīng)會得到不同的產(chǎn)物分布和產(chǎn)物性質(zhì)。

表4為相同操作參數(shù)下，2種不同加氫深度LCO(HLCO-1、HLCO-2)催化裂化產(chǎn)物分布。表5為對應(yīng)的二者產(chǎn)物汽油的烴類族組成及辛烷值。由表4、表5可知，與HLCO-1相比，HLCO-2的催化裂化轉(zhuǎn)化率更高，高價(jià)值產(chǎn)品汽油和液化氣產(chǎn)率也高，且基本不產(chǎn)生油漿；但值得注意的是，HLCO-2的C6～C8芳烴產(chǎn)率明顯要低，這主要是由于汽油中C6～C8芳烴含量較低所造成。從表5還可以發(fā)現(xiàn)，與HLCO-2相比，HLCO-1的產(chǎn)物汽油中烯烴含量更低，芳烴含量更高，汽油辛烷值更高。造成上述差別的主要原因是HLCO-1和HLCO-2的加氫深度不同。HLCO-2的加氫深度明顯高于HLCO-1，具體表現(xiàn)在密度更低，氫含量更高(見表1)。此外，二者的質(zhì)量組成明顯差異，HLCO-2的總環(huán)烷烴遠(yuǎn)高于HLCO-1的，而茚滿或四氫萘類型單環(huán)芳烴含量明顯低于HLCO-1的，并且總芳烴含量明顯低于HLCO-1。

表4　相同條件下HLCO-1和HLCO-2催化裂化的產(chǎn)物分布

T=550℃; m(Catalyst)/m(Oil)=8

表5　相同條件下HLCO-1和HLCO-2催化裂化汽油的性質(zhì)

如果對LCO進(jìn)行深度加氫，不僅加氫難度大，同時(shí)由于氫耗等增加會帶來經(jīng)濟(jì)成本大幅增加，盡管產(chǎn)物中汽油等產(chǎn)率較高，但汽油辛烷值較低，也不利于生產(chǎn)輕質(zhì)芳烴。因此，LTAG技術(shù)強(qiáng)調(diào)LCO加氫過程中的選擇性加氫，是指LCO在加氫過程中最大化選擇性地生成四氫萘型單環(huán)芳烴，而不是過度加氫飽和為十氫萘型環(huán)烷烴。

2.2加氫LCO的選擇性催化裂化

對于LCO加氫過程中生成的四氫萘型單環(huán)芳烴如何進(jìn)行催化裂化，以生成高辛烷值汽油組分或輕質(zhì)芳烴，是LTAG技術(shù)開發(fā)過程中必須解決的另外一個(gè)問題。圖2給出了四氫萘型單環(huán)芳烴催化裂化條件下的兩大類可能反應(yīng)途徑。從圖2可以看出，LCO中的雙環(huán)芳烴在加氫過程中飽和生成四氫萘型單環(huán)芳烴后，隨后在催化裂化過程中可能發(fā)生兩大類反應(yīng)，即開環(huán)裂化反應(yīng)和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。如果發(fā)生開環(huán)裂化反應(yīng)，則生成烷基苯型單環(huán)芳烴，是一種高辛烷值組分，是LTAG技術(shù)的理想反應(yīng)途徑；如果發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，則四氫萘型單環(huán)芳烴作為供氫體將重新生成雙環(huán)芳烴，重新成為LCO，導(dǎo)致LCO加氫后再催化裂化的空循環(huán)，這是LTAG技術(shù)需要極力避免的反應(yīng)途徑。LTAG技術(shù)中，加氫LCO的催化裂化必須實(shí)現(xiàn)選擇性催化裂化。

圖2　四氫萘型單環(huán)芳烴催化裂化下的反應(yīng)途徑

Corma等[8]在研究四氫萘的反應(yīng)化學(xué)時(shí)發(fā)現(xiàn)，較低溫度下(400℃)四氫萘發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的選擇性高達(dá)80%以上，而發(fā)生開環(huán)裂化反應(yīng)的選擇性不到15%；同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，提高反應(yīng)溫度至500℃，盡管開環(huán)裂化反應(yīng)選擇性大幅度提高，氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)選擇性明顯降低，但氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)仍為主要反應(yīng)。

以四氫萘作為加氫LCO中大量存在的四氫萘系單環(huán)芳烴的模型化合物，采用Accelrys公司的MS(Materials Studio 6.0)軟件進(jìn)行模擬研究，主要利用基于密度泛函理論的量子力學(xué)Dmol3模塊進(jìn)行理論計(jì)算，得到的四氫萘正碳離子發(fā)生β斷裂反應(yīng)的能壘和四氫萘作為供氫體和其他正碳離子發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的能壘分別列于表6、表7。

對比表6和表7不難發(fā)現(xiàn)，如果體系中存在其他正碳離子，則四氫萘更容易直接和其他正碳離子(受氫體)進(jìn)行氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，而不是發(fā)生β斷裂反應(yīng)，因?yàn)棣聰嗔逊磻?yīng)的能壘明顯高于氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。這也就是為什么工業(yè)裝置中加氫LCO和重油直接混合后一起進(jìn)提升管反應(yīng)器進(jìn)行催化裂化反應(yīng)時(shí)，加氫LCO轉(zhuǎn)化率較低的主要原因。因?yàn)橹刭|(zhì)油大分子一旦被酸性催化劑引發(fā)，極易生成大量的正碳離子，則成為發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的受氫體，極易和加氫LCO中的四氫萘型單環(huán)芳烴發(fā)生強(qiáng)烈的氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，重新生成萘系雙環(huán)芳烴。

表6　正碳離子β裂化的能壘

在LTAG技術(shù)開發(fā)過程中，為了抑制加氫LCO中的四氫萘系單環(huán)芳烴發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)以及強(qiáng)化開環(huán)裂化反應(yīng)，提出將加氫LCO和重質(zhì)油原料分開進(jìn)料，同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)考察了催化裂化工藝參數(shù)對加氫LCO通過開環(huán)裂化反應(yīng)生成高辛烷值汽油組分或輕質(zhì)芳烴的影響，以獲得實(shí)現(xiàn)加氫LCO選擇性催化裂化的最佳工藝參數(shù)。

表7　四氫萘體系發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的能壘

2.3工藝參數(shù)對加氫LCO催化裂化的影響

2.3.1反應(yīng)溫度的影響

表8為在劑/油質(zhì)量比為8、不同反應(yīng)溫度下，HLCO-1催化裂化的產(chǎn)物分布，產(chǎn)物汽油烴類質(zhì)量組成和辛烷值列于表9。

由表8可見，反應(yīng)溫度變化范圍為530～610℃，相比常規(guī)重油催化裂化反應(yīng)溫度偏高，其原因主要是由于加氫LCO原料分子相比重油分子更難裂化。當(dāng)反應(yīng)溫度從530℃增至610℃，HLCO-1的汽油產(chǎn)率從49.88%減至45.13%，但產(chǎn)物L(fēng)CO的產(chǎn)率變化不明顯，基本維持在28%左右。與之相對應(yīng)，干氣和焦炭產(chǎn)率呈增加趨勢。盡管汽油產(chǎn)率有所降低，但C6～C8芳烴產(chǎn)率仍呈現(xiàn)隨溫度增加而增加趨勢。這主要是由于汽油中C6～C8芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加所造成，這可以從表9所列的汽油烴類族組成變化看出。從表9還可以發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)溫度增加，汽油中芳烴含量增加明顯，飽和烴含量明顯減少，烯烴含量略有增加，汽油RON增加。這主要是由于反應(yīng)溫度增加一方面不利于氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的進(jìn)行，另一方面卻有利于加氫LCO中的氫化芳烴發(fā)生開環(huán)裂化反應(yīng)而生成烷基苯型高辛烷值汽油組分或輕質(zhì)芳烴，因此C6～C8芳烴產(chǎn)率增加。

表8　不同溫度下HLCO-1催化裂化的產(chǎn)物分布

m(Catalyst)/m(Oil)=8

表9　不同溫度下HLCO-1催化裂化汽油的性質(zhì)

由此可以得出，高反應(yīng)溫度有利于加氫LCO中的氫化芳烴發(fā)生開環(huán)裂化反應(yīng)。追求高辛烷值汽油，需要控制適宜的反應(yīng)溫度；追求輕質(zhì)芳烴，需要較高反應(yīng)溫度。

需要注明的是，610℃條件下所取數(shù)據(jù)中，由于沒有足夠的HLCO-1原料，未能收集足夠多的產(chǎn)物汽油進(jìn)行常規(guī)分析，因此沒有該條件下的汽油RON數(shù)據(jù)。

2.3.2劑/油質(zhì)量比的影響

表10為反應(yīng)溫度550℃、不同劑/油質(zhì)量比下，HLCO-1催化裂化的產(chǎn)物分布，對應(yīng)產(chǎn)物汽油中烴類族組成和辛烷值列于表11。

由表10可見，隨著劑/油質(zhì)量比增加，產(chǎn)物L(fēng)CO和油漿產(chǎn)率減少，汽油產(chǎn)率略有降低，干氣、液化氣和焦炭產(chǎn)率相應(yīng)增加，汽油中C6～C8芳烴產(chǎn)率先明顯增加后漸趨平緩。這可能是由于劑/油質(zhì)量比增加，催化劑活性點(diǎn)增加，有利于加氫LCO中的氫化芳烴發(fā)生開環(huán)裂化反應(yīng)生產(chǎn)輕質(zhì)芳烴。但如果進(jìn)一步增加劑/油質(zhì)量比，有可能會強(qiáng)化加氫LCO中的氫化芳烴發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，而不利于輕質(zhì)芳烴的生產(chǎn)。

表10　不同劑/油質(zhì)量比下HLCO-1催化裂化的產(chǎn)物分布

T=550℃

表11　不同劑/油質(zhì)量比下HLCO-1催化裂化汽油的性質(zhì)

T=550℃

由表11可知，隨著劑/油質(zhì)量比的增加，汽油中芳烴含量先增加明顯再漸趨平緩，飽和烴含量減少，汽油辛烷值提高。與反應(yīng)溫度影響不同之處在于，汽油中烯烴含量隨劑/油質(zhì)量比增加而呈減少趨勢。

由此可以得出，劑/油質(zhì)量比對加氫LCO中的氫化芳烴反應(yīng)選擇性具有雙面影響。為了生產(chǎn)高辛烷值汽油或者輕質(zhì)芳烴，可以控制較高的劑/油質(zhì)量比。

2.3.3反應(yīng)時(shí)間的影響

一般而言，對重質(zhì)原料而言，反應(yīng)時(shí)間的增加有利于重油轉(zhuǎn)化率的提高。但對于加氫LCO而言，尤其是適度加氫的加氫LCO而言，反應(yīng)時(shí)間的增加對其轉(zhuǎn)化率的提高非常有限。而過長的反應(yīng)時(shí)間反而有利于二次裂化反應(yīng)，也會增強(qiáng)氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，導(dǎo)致焦炭等增加明顯。圖3為HLCO-1催化裂化的汽油、焦炭和C6～C8芳烴產(chǎn)率隨反應(yīng)時(shí)間的變化。由圖3可見，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，汽油產(chǎn)率明顯降低，而焦炭產(chǎn)率明顯增加，C6～C8芳烴產(chǎn)率增加。

圖3　HLCO-1催化裂化主要產(chǎn)物產(chǎn)率隨反應(yīng)時(shí)間的變化

由此可以得出，反應(yīng)時(shí)間對加氫LCO中的氫化芳烴反應(yīng)選擇性同樣具有雙面影響。反應(yīng)時(shí)間增加，一方面有利于氫化芳烴發(fā)生開環(huán)裂化反應(yīng)生成烷基苯型高辛烷值汽油組分或輕質(zhì)芳烴，但另一方面也會有利于氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的進(jìn)行，導(dǎo)致焦炭產(chǎn)率等增加明顯。追求高辛烷值汽油，需要縮短反應(yīng)時(shí)間；追求輕質(zhì)芳烴，需要延長反應(yīng)時(shí)間。

2.4加氫LCO催化裂化反應(yīng)選擇性的計(jì)算

表12列出了HLCO-1在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度、劑/油質(zhì)量比和反應(yīng)時(shí)間條件下進(jìn)行催化裂化的烴組成變化。由表12可知，LCO的加氫主要是將雙環(huán)芳烴部分飽和成四氫萘型單環(huán)芳烴，同時(shí)三環(huán)芳烴部分飽和，環(huán)烷烴少量增加；HLCO-1的催化裂化主要是四氫萘型單環(huán)芳烴發(fā)生催化裂化反應(yīng)。如果以100 g HLCO-1為基準(zhǔn)，四氫萘型單環(huán)芳烴反應(yīng)掉34.17 g，環(huán)烷烴反應(yīng)掉8.68 g，而產(chǎn)物主要生成了19.80 g鏈烷烯烴、16.81 g烷基苯、1.71 g雙環(huán)芳烴和4.53 g三環(huán)及以上芳烴。由于四氫萘型單環(huán)芳烴是主要反應(yīng)物，且其容易發(fā)生開環(huán)裂化和氫轉(zhuǎn)移兩類反應(yīng)，開環(huán)裂化反應(yīng)主要生成鏈烷烯烴及烷基苯，而其作為供氫體發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)則可以生成雙環(huán)及以上芳烴。因此可以通過烴組成變化計(jì)算四氫萘型單環(huán)芳烴在催化裂化中發(fā)生上述兩類反應(yīng)的比例。假設(shè)環(huán)烷烴在反應(yīng)過程中主要生成鏈烷烴、烯烴及烷基苯，而忽略其生成雙環(huán)及以上芳烴。因此，四氫萘型單環(huán)芳烴發(fā)生開環(huán)裂化反應(yīng)生成的產(chǎn)物質(zhì)量為 27.93 g，四氫萘型單環(huán)芳烴發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)生成的產(chǎn)物質(zhì)量為6.24 g，而四氫萘型單環(huán)芳烴未轉(zhuǎn)化質(zhì)量為 4.53 g，由此可以得到開環(huán)裂化和氫轉(zhuǎn)移及未轉(zhuǎn)化反應(yīng)各自的發(fā)生比例，分別為72.17%、16.12%和11.71%。

由此可知，通過催化裂化工藝參數(shù)的優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)加氫LCO中氫化芳烴開環(huán)裂化反應(yīng)比例達(dá)到72%，從而大幅度地抑制氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)發(fā)生。

表12　LCO的加氫及催化裂化產(chǎn)物的烴組成變化

1)The mass in LCO to be hydrotreated; 2)The mass in HLCO-1; 3)The product mass of HLCO-1 catalytic cracking; 4)Δm=m3-m2

2.5LTAG技術(shù)構(gòu)思

基于前面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析，形成了LTAG的技術(shù)構(gòu)思。LCO通過加氫單元和催化裂化單元組合實(shí)現(xiàn)最大化生產(chǎn)高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴，加氫單元要求LCO餾分的雙環(huán)芳烴選擇性加氫飽和生成四氫萘型單環(huán)芳烴；催化單元除了要求加氫LCO具有單獨(dú)的反應(yīng)區(qū)外，還需要通過控制工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)選擇性強(qiáng)化開環(huán)裂化反應(yīng)，抑制氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。

2.6LTAG技術(shù)工業(yè)應(yīng)用

LTAG技術(shù)成功地在中國石化石家莊煉化分公司完成了工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)，目前已經(jīng)在中國石化開始大面積推廣應(yīng)用。工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明，LTAG技術(shù)在LCO加氫化學(xué)氫耗2.3%時(shí)，加氫LCO催化裂化一次通過轉(zhuǎn)化率達(dá)到70%以上，汽油選擇性接近80%，汽油辛烷值增加0.3～0.6個(gè)單位。采用循環(huán)操作可基本實(shí)現(xiàn)裝置自身LCO的完全轉(zhuǎn)化。

3　結(jié)　論

(1)采用加氫與催化裂化組合技術(shù)——LTAG技術(shù)，將劣質(zhì)LCO轉(zhuǎn)化為高辛烷值汽油組分或輕質(zhì)芳烴，實(shí)現(xiàn)LCO選擇性加氫和加氫LCO實(shí)現(xiàn)選擇性催化裂化。

(2)LTAG技術(shù)中，LCO的選擇性加氫即是將雙環(huán)芳烴加氫飽和，生成四氫萘型單環(huán)芳烴，不僅氫耗低，而且在隨后的催化裂化過程中，產(chǎn)物汽油辛烷值高，輕質(zhì)芳烴產(chǎn)率高。

(3)LTAG技術(shù)中，加氫LCO的選擇性催化裂化即是通過工藝參數(shù)優(yōu)化，來強(qiáng)化氫化芳烴開環(huán)裂化反應(yīng)而抑制氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)加氫LCO中四氫萘型單環(huán)芳烴(環(huán)烷并芳烴)的開環(huán)裂化反應(yīng)比例大于72%。

(4)工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明，LTAG技術(shù)在較低氫耗下，加氫LCO催化裂化一次通過轉(zhuǎn)化率達(dá)到70%以上，汽油選擇性接近80%，汽油辛烷值增加。采用循環(huán)操作，可基本實(shí)現(xiàn)裝置自身LCO的完全轉(zhuǎn)化。

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Development of the LTAG Technology for LCO to Produce Higher RONNaphtha and Light Aromatics

GONG Jianhong1,LONG Jun1,MAO Anguo1,ZHANG Jiushun1,JIANG Donghong1,YANG Zhe2

(1.Research Institue of Petroleum Processing,SINOPEC,Beijing 100083,China; 2.SINOPEC,Beijing 100728,China)

Based on hydrocarbon type composition of LCO,a technical route integrating hydrotreating with catalytic cracking process LTAG was proposed and two key issues were studied in detail for inferior LCO to produce high RON FCC naphtha or light aromatics.In LTAG technology the di-aromatics in LCO must be selectively hydrotreated in hydrotreating unit to mono-aromatics with tetralin structure,while ring opening reactions must be strengthened and hydrogen transfer reactions must be inhabited in the followed FCC process for the new generated mono-aromatics.The commercial results of LTAG showed that H-LCO conversion exceeded more than 70%,gasoline selectivity was almost 80%,and gasoline RON was improved.

catalytic cracking；LCO hydrotreating；FCC naphtha；octane number；aromatics

2016-04-26

中國石化“十條龍”重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目(113090)資助

龔劍洪，男，教授級高級工程師，博士，從事催化裂化工藝研發(fā)；Tel：010-82369228;E-mail:gongjh.ripp@sinopec.com

1001-8719(2016)05-0867-08

TE624

Adoi:10.3969/j.issn.1001-8719.2016.05.001