張樂（中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017209）

催化重整汽油辛烷值的影響因素

張樂（中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017209）

隨著科技進步和社會的不斷發(fā)展，煉油廠內(nèi)生產(chǎn)的成品汽油的質(zhì)量要求越來越高，在煉油廠中，在催化劑存在的條件下，向原料油中加熱加氫，使得請汽油餾分轉(zhuǎn)化成高辛烷值汽油，副產(chǎn)品會伴有氫氣和液化石油氣的產(chǎn)生。在連續(xù)催化重整汽油反應(yīng)中，無論是水氯平衡、反應(yīng)溫度、拔頭油的外送量以及原料芳烴的含量都會給催化重整后的汽油的辛烷值造成影響。本文主要對催化重整的工作原理進行介紹，結(jié)合實際生產(chǎn)對影響催化重整汽油辛烷值的因素進行分析介紹，并通過優(yōu)化催化重整工藝，提高汽油的辛烷值。

催化重整;汽油辛烷值;影響因素;改善措施

1 催化重整汽油辛烷值的介紹

催化重整是在催化劑作用的條件下，對汽油餾分中的烴類分子結(jié)構(gòu)進行重新排列生成新的分子結(jié)構(gòu)的過程，重整汽油屬于石油煉制過程，在加熱加氫并伴有催化劑的條件下，使原油蒸餾所得到的輕汽油餾分轉(zhuǎn)化成富含芳烴的高辛烷值汽油，重整汽油可以直接作為汽油的調(diào)和組分，也可以經(jīng)過芳烴提純，分化成苯、甲苯等原料。辛烷值是指在汽車發(fā)動機使用的汽油的抗爆性能好壞的指標，是汽車用汽油燃料的規(guī)格型號的代表。汽油辛烷值越高，抗爆性就越好，發(fā)動機就可以有更高的壓縮比，因而，若煉油廠出品的汽油辛烷值不斷提高，汽車的壓縮比就越高，不僅能夠提高汽車發(fā)動機的功率，增加行程量，還可以節(jié)約燃料，提高汽油的動力經(jīng)濟性。因此，汽油中辛烷值的高低是非常重要的，在煉油廠實際生產(chǎn)中，影響汽油辛烷值的因素有很多，稍有不注意就和容易導(dǎo)致汽油辛烷值的下降，降低汽油的實用性。

2 影響催化重整汽油辛烷值的因素

2.1 水-氯平衡對催化重汽油整辛烷值的影響

在催化重整反應(yīng)過程中，要控制好系統(tǒng)內(nèi)的水含量和氯含量，主要是通過在注入口處注入水和氯的量來調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)的水-氯平衡，水氯平衡是否適宜，將影響整個系統(tǒng)的反應(yīng)過程，進而影響生成的汽油的辛烷值。因此催化重整催化劑的水氯平衡對整個催化反應(yīng)是非常重要的，導(dǎo)致水氯平衡失宜的因素有：

2.1.1 催化重整反應(yīng)器的因素

催化重整四個反應(yīng)器內(nèi)的催化劑含量是按順序逐漸增加的催化重整四反內(nèi)催化劑的填裝量約為設(shè)備容積填裝量的一半，在系統(tǒng)反應(yīng)過程中，反應(yīng)器內(nèi)主要發(fā)生烷烴脫氫環(huán)化反應(yīng)，實現(xiàn)提高產(chǎn)物中芳烴含量的目的。這就要求催化劑中含有較高的氯含量，但是由于向催化劑中添加的氯含量是一樣的，因而四個反應(yīng)器中氯的含量是逐漸降低的，最后一臺反應(yīng)器內(nèi)的氯含量最低，不僅如此，最后一臺反應(yīng)器中處于高溫的環(huán)境，反應(yīng)器中高強度運行，很容易導(dǎo)致設(shè)備的堵塞，進而注水注氯設(shè)備計量不準確的現(xiàn)象，進而造成反應(yīng)器中催化劑的性能不能很好的發(fā)揮出來，影響催化重整反應(yīng)的進行，降低了產(chǎn)物中芳烴的生成，降低了汽油的辛烷值。

2.1.2 重整反應(yīng)的水分析儀測量不準確

在催化重整反應(yīng)過程中，水氯平衡的控制是相互協(xié)調(diào)、密不可分的，是保持水氯平衡的基礎(chǔ)，通常根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)的含水量來確定反應(yīng)過程中的注水量和注氯量。系統(tǒng)內(nèi)適宜的水含量對催化劑發(fā)揮性能起到了促進的作用，同時可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)的酸性，使反應(yīng)更好的進行，這是系統(tǒng)內(nèi)水的促進作用。但是若系統(tǒng)內(nèi)水含量過高，將會導(dǎo)致催化劑匹配失調(diào)，催化劑的選型性能降低，還會造成系統(tǒng)內(nèi)的總溫度差下降增大，生成的穩(wěn)定的汽油芳烴含量下降，循環(huán)氣中碳氫比下降。監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)的水分析儀指標偏低，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)的水含量補充過大，造成系統(tǒng)內(nèi)水含量增加，氯含量流失嚴重，穩(wěn)定汽油芳烴產(chǎn)量降低，辛烷值下降。

2.1.3 重整催化反應(yīng)中溫度的影響

催化重整反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的溫度是影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品收率的重要指標參數(shù)，滿足需求的穩(wěn)定芳烴生成的溫度與催化劑活性和催化劑的穩(wěn)定性是密切相關(guān)的，系統(tǒng)內(nèi)不同的反應(yīng)溫度，催化劑的需求氯的含量也不同。由于系統(tǒng)補氯是通過重整裝置中催化劑的遠程控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，需要實際的操作分析和產(chǎn)品的收率、質(zhì)量變化進行分析和判斷，這就造成系統(tǒng)水氯平衡的調(diào)節(jié)具有一定的滯后性，一旦系統(tǒng)內(nèi)穩(wěn)定發(fā)生變化，水氯平衡調(diào)節(jié)不及時，補氯操作嚴重滯后，影響催化反應(yīng)正常進行，造成穩(wěn)定汽油芳烴含量降低。

2.2 催化重整拔頭油的輸送量的影響

重整拔頭油是指重整原料中沸點較低的且在重整反應(yīng)前被分餾拔頭出來的餾分，其性質(zhì)根據(jù)原油的性質(zhì)、裝置操作條件的不同而有所差異，可以用來生產(chǎn)高辛烷值汽油。重整拔頭油可以直接作為汽油的調(diào)和組分，盡管方法簡單，但是對環(huán)境影響很大，不僅如此對調(diào)和生成的汽油質(zhì)量也會有一定的影響。這是由于重整拔頭油的組分輕，揮發(fā)性高，進行汽油調(diào)和后輕烴組分含量增加，增大了蒸汽壓，增大了油品的損耗，同時質(zhì)量較輕的汽油揮發(fā)，導(dǎo)致環(huán)境中油氣密度增大，不僅污染環(huán)境還給生成環(huán)境帶來了一定的安全隱患。不僅如此，重整拔頭油辛烷值較低，調(diào)入汽油后的汽油辛烷值下降，拔頭油的輸送量越大，汽油的辛烷值就越低。在催化重整反應(yīng)中，將重整拔頭油直接在催化裂化穩(wěn)定塔中反應(yīng)生成汽油組分，由于拔頭油的辛烷值較低，生成的汽油辛烷值也不高，因此重整拔頭油輸送量越大，生成的汽油的辛烷值就越低。

2.3 原料中芳烴含量的影響

催化重整汽油辛烷值的大小主要受產(chǎn)物中化學(xué)性質(zhì)以及化學(xué)組分影響，在分子組分大小相同的條件下，烴類辛烷值中最高的是穩(wěn)定的芳烴，因而原料油中芳烴的含量增大，同時也會提高催化反應(yīng)汽油的辛烷值，但是也會增大系統(tǒng)裝置內(nèi)結(jié)焦的可能，導(dǎo)致催化劑表面積灰增大，催化劑性能降低，降低了活化分子數(shù)，轉(zhuǎn)化率降低，進而使得催化反應(yīng)不能進行徹底。汽油中芳烴含量增大會提高汽油的辛烷值，也會增加汽車的尾氣排放，環(huán)境造成污染。

2.4 反應(yīng)溫度的影響

催化重整系統(tǒng)內(nèi)的反應(yīng)穩(wěn)定影響著生成的汽油辛烷值的高低，因而可以通過改變系統(tǒng)內(nèi)的反應(yīng)溫度來提高催化反應(yīng)的反應(yīng)速度。催化裂化反應(yīng)是一個吸熱過程，最終生成穩(wěn)定的芳烴通過提高反應(yīng)的穩(wěn)定性，升高反應(yīng)溫度，快速增加生成芳烴的速度，進而提高生成汽油的辛烷值。

3 提高催化重整汽油辛烷值的措施

3.1 適當(dāng)提高反應(yīng)溫度

在整個催化重整反應(yīng)中，反應(yīng)溫度是影響汽油辛烷值大小的最大因素，提高反應(yīng)溫度，可以有效的促進原料油中芳烴的穩(wěn)定性，以及其他烴類轉(zhuǎn)化成低沸點芳烴進入到汽油餾分中來，同時還降低了氫轉(zhuǎn)移的反應(yīng)速度，使產(chǎn)物汽油中的芳烴和烯烴組分增加，提高了重整反應(yīng)的汽油的辛烷值。

3.2 更換催化劑種類，選擇更優(yōu)的催化劑

在催化重整反應(yīng)過程中，由于反應(yīng)器內(nèi)的溫度不同，進行的反應(yīng)也不同，需要的催化劑種類也有差異，催化劑受到環(huán)境的影響，會降低活化性，造成反應(yīng)無法進行徹底。因此通過研究和試驗，可以選擇適應(yīng)性更強、反應(yīng)速度更快的催化劑，或是增加催化劑的金屬涂層，調(diào)整催化劑的配比，合理的控制催化反應(yīng)的的的進行。

3.3 調(diào)整系統(tǒng)水氯平衡

系統(tǒng)內(nèi)水氯平衡對重整反應(yīng)的催化劑的使用性能的影響效果最大。特別關(guān)注系統(tǒng)內(nèi)的水氯平衡，對注入的水量和氯量要進行嚴格的把控，同時對注入量的質(zhì)量要經(jīng)過特定的裝置進行檢測，保證系統(tǒng)內(nèi)水氯的平衡。增加自動化的調(diào)控，降低由于水氯失調(diào)對系統(tǒng)的影響。

4 結(jié)語

隨著汽車的使用量大幅度增加，汽油的辛烷值不僅影響著汽油的燃燒效率，同時，其燃燒的排放量也會給環(huán)境造成一定的影響，汽油辛烷值越高，燃燒效率越高，經(jīng)濟性就越高，影響汽油辛烷值的因素有很多，要在實際的生產(chǎn)操作中對其進行有效把控，提高汽油的辛烷值。

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