影響催化重整汽油辛烷值的因素分析

陳振武

【摘 要】為了得到影響催化重整汽油辛烷值的具體因素，分析了反應裝置的基本情況、基本的反應原理、添加催化劑的基本情況，在此基礎上，通過數據整理，得出了原料芳烴潛含量對汽油辛烷值的具體影響，拔頭油外送量對汽油辛烷值的具體影響。

【Abstract】In order to obtain the specific factors affecting the octane number of catalytic reforming gasoline， the basic situation of the reaction device， the basic reaction principle， and the basic situation of adding catalyst are analyzed.On this basis， through data collation，the specific impacts of aromatic hydrocarbon content and tops quantity to the gasoline octane number is obtained.

【關鍵詞】催化重整；汽油辛烷值；因素分析

【Keywords】 catalytic reforming； gasoline octane number； factor analysis

【中圖分類號】TE624 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0174-02

1 引言

在連續催化重整汽油反應過程中，無論是水氯平衡、拔頭油外送量，還是反應溫度、原料芳烴的潛含量，都會直接影響催化重整汽油辛烷值。在反應過程中，適當提高重整反應的溫度可以很好地提高催化重整汽油辛烷值，但是由于需要對上游裝置進行調整，那么反應中的原料芳烴潛含量開始變化，將影響最終的反應結果。拔頭油外送量會直接影響汽油的組分變化，因此在生產過程中，必須考慮到各方面的影響因素，有效對其進行控制。

2 分析基本數據

2.1 分析裝置的基本情況

通過統計這一裝置年操作時數為7440h，也就是310d。主要生產的產品是重整氫氣1.0×104t/a，石腦油6.05×104t/a，重整汽油12.85×104t/a。使用了連續再生催化重整技術，該工藝主要有以下特點。

第一，利用了連續催化重整工藝，通過重整反應后，經過穩定塔，脫C6塔，可以將C6、C5組分離出來，為芳烴裝置提供了苯，并有效控制了重整汽油苯超標的問題，同時生產出高辛烷值汽油。由于重整工藝存在很多利用因素，因此在改進時選用了連續再生重整方式，主要技術原理就是對石油進行二次加工，重整原料是引進蒸餾的直餾石腦油，經過預加氫處理后給重整提供精制油。重整反應采用PS-6催化劑，該催化劑由撫順生產。除此之外，使用的重整反應器是四個疊加在一起的，屬于徑向反應器，采用了美國的超低壓UOP重整工藝，以此來提高汽油辛烷值的技術。

具體而言，使用的連續再生重整工藝應用了連續再生催化劑的催化重整過程。進行汽油加工時，使用了四個疊加在一起的重整反應器，設置催化劑移動是串聯，循環氫和原料油進行并流，其經過每一臺反應器時，必須要經過加熱爐加熱。從最后一個反應器出來的催化劑還需要進入再生提升系統。完成再生環節之后，再返回到第一反應器，對于這一類的催化重整而言，由于催化劑活性能保持在接近新鮮催化劑的水平，因此操作壓力可以低到0.3～0.7MPa，芳烴轉化率可達90%以上。通過這一工藝流程，有效提高了轉化率，雖然工藝設備的投入也大幅度增加，但是由于技術優勢明顯，影響因素較少，很明顯地提高了汽油辛烷值。

第二，該設備安裝了四臺反應器，循環氫與精制油混合后，通過纏繞管式換熱器后，進入四合一爐加熱后依次經過四個徑向反應器，通過四合一爐補償了反應中的熱量損失。四個應器添加了PS-6型催化劑，通過催化劑再生系統，這樣很好地發揮了催化劑的優勢，對整個操作周期，催化劑合理進行了改善，將優勢發揮到最大，除此之外，還增加了重整產品收率，有利于設備運轉周期的延長。第三點，使用的重整加熱爐，選用的是倒U型爐管，多路并聯，有效地降低了壓降，另外，在2016年檢修期間，四合一爐引進了余熱回收系統，大大降低了能耗，很好地提高了加熱爐效率。

2.2 分析反應中的基本原理

在催化重整汽油反應中，主要涉及加氫裂化反應，烷烴的脫氫環化反應，六元環烷的脫氫反應，五元環烷的脫氫異構反應，直鏈烷烴異構化反應，為了方便理解，附表1如下，詳細介紹了各種化學反應和對應的反應情況。

通過對反應數據參數的分析，得出以下結論：直鏈烷烴小于支鏈烷烴，支鏈烷烴小于芳烴辛烷值。由此可見，在進行高辛烷值汽油生產過程中，這四種反應都是非常有利的，其中正構烷烴的環化脫氫反應效果最為明顯，其可以使辛烷值大幅度提高，因此在以后工作中要予以更多的關注。

2.3 分析添加催化劑的基本情況

國外在催化劑分段裝填工藝方面比較領先，但是近些年國內也加大了研究力度，也取得了很好的成果。由于裝置中各段反應情況不同，為了讓反應效果達到最佳，就必須有針對性地選用催化劑，有效發揮不同催化劑的不同作用，促進反應提高實際效果。在該裝置中使用的主要催化劑為PS-6。

上述催化劑都是以γ—Al2O3作為實際載體的，在金屬狀態下呈現氧化態，因此其擁有很好的穩定性、選擇性和活性，實際應用當中可以在低反應溫

度和高空速的情況下進行高辛烷值汽油的生產加工，但是在實際操作中也要注意一些細節，如對于第一反應器、第二反應器而言，應該向內部裝入具有很強抗

干擾能力的PS-6型催化劑，由于進料過程中會存在重金屬、氮、硫、水等雜質的干擾，這種催化劑抗干擾能力強，因此可以有效發揮其催化作用。對于第三反應器和第四反應器而言，其具有很強的操作性，在反應過程中添加PS-6催化劑，就可以有效發揮這一催化劑的長處，有效提高連續重整過程中穩定性和液收性。

3 分析催化重整汽油辛烷值的具體影響因素

3.1 分析原料芳烴潛含量對汽油辛烷值的影響

芳烴潛含量和重整指數都可以很好地描述重整原料的油質量，國內通常使用芳烴潛含量這一指標進行衡量。

使用蒸餾的直餾石腦油時，其中的組成不同，如環烷烴含量高達72.66wt%，除此之外，芳烴潛的含量是0.5ppm，而氮和硫的含量都在0.5ppm以下[1]，水的含量在10ppm以下，重金屬的含量更低，在加工生產過程中，沒有必要對原料做預加氫處理，其自身就是非常好的重整原料。在連續重整進料量當中，如果反應時的溫度沒有差別，對原料中的組成部分進行分析，不難發現在原料中芳烴潛含量由烷烴脫氫環化都是生成芳烴的反應，對于芳烴而言，其擁有非常好的辛烷值，另外，直鏈烷烴異構也能提高辛烷值。原料中芳烴潛含量從63.9%提高到65.8%，提高了約1.9%，而重整汽油的辛烷值卻提高了2.4個百分點，由此可見，含有環烷烴比較多的原料就是最好的重整原料。

3.2 分析拔頭油外送量對汽油辛烷值的影響

為了有效控制產品中苯的含量，一般在進料時控制其溫度在80～180℃范圍，在其進入反應系統之前，還需要對原料組分進行切割。當進料量、操作壓力、原料性質不發生變化的情況下[2]，對四個反應器的入口溫度進行調整，分別設定為472.9℃、472.9℃、472.9℃和473℃，在此之后，提高反應溫度到479℃、479℃、479℃和478.9℃，然后進行測算，發現連續重整汽油辛烷值提高了1.2個百分點，當反應溫度降低到472.5℃后，汽油辛烷值下降到1.5個百分點，由此可見，提高重整反應溫度影響辛烷值，通過深入的研究發現在重整反應溫度不斷升高后，裂化反應和烷烴脫氫環化反應增加，重整反應產物總芳烴轉化率提高。

4 總結

通過以上對連續催化重整汽油辛烷值的影響因素分析，發現原料芳烴潛含量，拔頭油外送量對重整汽油辛烷值都有很大影響，為了提高反應效果，合理地選用催化劑，有效控制影響因素，就可以達到理想效果。

【參考文獻】

【1】林森.芳烴型和汽油型連續重整技術選擇研究[J].中國石油和化工標準與質量，，2016，36（14）：7-11.

【2】張強，周洪濤，孫守華，等.FCC汽油選擇性加氫脫硫單元產品辛烷值的影響因素分析[J].煉油技術與工程，2014，44（10）：46-49.