催化裂化轻循环油生产轻质芳烃的分子水平研究.pdfVIP

石 油 炼 制 与 化 工 2014年 7月 基础研 究 PETR0LEUM PR0CESSING AND PETROCHEMICALS 第 45卷 第 7期 催化裂化轻循环油生产轻质芳烃的分子水平研究 毛安国，龚剑洪 (中国石化石油化工科学研究院，北京 100083) 摘 要：从分子水平研究了催化裂化轻循环油 (LCO)经加氢处理后进行催化裂化生成苯、甲苯、二 甲苯和 乙苯等轻质芳烃 (BTXE)的反应规律 。认为加氢 LCO 中重质单环芳烃 (包括烷基苯和环烃基苯)的含量及催化 裂化反应条件是影响轻质芳烃产率 的关键 ，适宜的加氢处理深度 (加氢 LCO氢质量分数为 11．00 )、催化裂化 较高的反应温度 (大于 550℃)和较大的剂油 比(大于8)有利于生产轻质芳烃。在实验条件范围内，LCO中环烃 基苯的表观裂化反应 比例大于 73．4 ，表观缩合反应 比例小于 14．7 ，且高温有利于 LCO 中环烃基苯的裂化 反应。加氢 LCO经催化裂化反应生成轻质芳烃的单程产率可达 14．3 ，约 占催化裂化产物中单环芳烃总量 的 1／3。 关键词 ：催化裂化 轻循环油 轻质芳烃 分子水平 轻质芳烃 (BTxE)包括苯、甲苯 、二 甲苯和 乙 表 1 典型 LCO的烃类组成 ∞， 苯 ，是重要的石油化工原料 ，主要来 自以石脑 油为 原料 的催化重整和蒸汽裂解工艺过程 。由于石脑 油原料紧缺，致使轻质芳烃存在较大 的市场缺 口[J] 。 催化裂化轻循环油 (LCO)是催化裂化 的重 要副产物，数量大 ，富含芳烃，尤其是多环芳烃 ，属 于劣质柴油馏分[2]。 自2015年 1月起 中国将要 实施 国Ⅳ排放标准，要求车用柴油 中多环芳烃质 量分数不大于 11 ，LCO作为柴油调合组分受到 较大限制。但 LCO中的单环芳烃具有可裂化性 ， 是催化裂化生产轻质芳烃的理想组分_l4]，而 LCO 中的多环芳烃在加氢处理条件下 比较容易饱和为 单环芳烃 ]。因此 ，LCO是生产轻质芳烃 的潜在 且廉价的资源，通过加氢处理一催化裂化技术路线 生产轻质芳烃具有重要的研究价值。 由表 1可见，LCO中的双环芳烃含量最高 ，属 1 LCO生产轻质芳烃的技术构思 于其典型组分 ，也是影响催化裂化生产轻质芳烃 LCO的烃类组成包括链烷烃 、环烷烃 (含少量 的关键组分 。在催化裂化反应条件下 ，多环芳烃 烯烃)和芳烃 ，随催化裂化原料油不 同和操作苛刻 难以开环裂化为轻质芳烃_4]，而在加氢处理条件 度不同，LCO的烃类组成差异较大 ，但芳烃均为其 下 ，多环芳烃 比较容易饱和为烷基苯和环烃基苯 主要组分，通常质量分数大于 70 ，有的甚至达到 (茚满类、四氢萘类和茚类)等重质单环芳烃l_8]。 9O％左右，其余为链烷烃和环烷烃。表 1为4种典 型 LCO的烃类组成 。在芳烃 中单环芳烃包括烷 收稿 日期 ：2013-12-23；修改稿收到日期 ：2014—02—2O。 作者简介 ：毛安国，教授级高级工程师，主要从事催化裂化工 基苯、茚满类、四氢萘类和茚类，约 占芳烃总量的 艺技术研 究和开发工作。 1／3；多环芳烃包括萘类 、苊类 、苊烯类、菲类和蒽类 通讯联 系人 ：毛安国，E-mail：maoanguo．ripp@sinopec．com。 等，约 占芳烃总量的 2／3，难 以直接通过催化裂化 基金项 目：中国石油化工股份有 限公司 “十条龙”攻关项 目