毛安國(guó) 龔劍洪 唐津蓮 袁起民

中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院

催化裂化輕循環(huán)油(light cycle oil，LCO)是催化裂化的主要產(chǎn)物之一，全國(guó)年產(chǎn)約5 000萬(wàn)噸。LCO曾是車(chē)用柴油的主要調(diào)合組分，但隨著柴油質(zhì)量的快速升級(jí)，稠環(huán)芳烴在車(chē)用柴油中的含量受到嚴(yán)格量化限制，要求國(guó)Ⅴ車(chē)用柴油中稠環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于11%，2019年實(shí)施的國(guó)Ⅵ車(chē)用柴油標(biāo)準(zhǔn)要求稠環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于7%[1]，并有進(jìn)一步降低的趨勢(shì)，大大制約了LCO作為車(chē)用柴油調(diào)合組分的應(yīng)用。加之隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽柴油需求結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化，我國(guó)表觀消費(fèi)柴汽比自2005年的2.31降至2018年的1.25，據(jù)預(yù)測(cè)，到2023年將降至0.8左右[2-3]。因此，LCO的出路備受關(guān)注，業(yè)界紛紛探索高值化利用新途徑[4-10]。LTAG技術(shù)是調(diào)整汽柴油產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)高效地利用劣質(zhì)LCO生產(chǎn)市場(chǎng)短缺的高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴的重要技術(shù)手段。

1 LTAG技術(shù)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)

1.1 LCO的分子水平認(rèn)識(shí)

LCO富含芳烴，尤其是稠環(huán)芳烴[11-14]，表1是幾套典型催化裂化裝置的LCO烴類(lèi)組成數(shù)據(jù)。從烴類(lèi)組成看，芳烴總質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于80%，稠環(huán)芳烴約占芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)的60%以上，可裂化的鏈烷烴、環(huán)烷烴和單環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和通常小于40%。因此，將富含稠環(huán)芳烴的LCO直接催化裂化可轉(zhuǎn)化組分含量少，轉(zhuǎn)化率低，經(jīng)濟(jì)性受限。將LCO中的稠環(huán)芳烴加氫飽和為單環(huán)芳烴是提高催化裂化轉(zhuǎn)化為高辛烷值汽油組分或輕質(zhì)芳烴的關(guān)鍵。

表1 典型催化裂化裝置LCO的烴類(lèi)組成w/%裝置名稱鏈烷烴環(huán)烷烴烷基苯茚滿和四氫萘茚類(lèi)萘類(lèi)苊類(lèi)苊烯類(lèi)三環(huán)芳烴合計(jì)C裝置6.32.415.18.84.238.08.49.07.8100.0Q裝置7.03.113.510.64.928.113.210.78.9100.0T裝置9.52.812.210.44.135.111.710.24.0100.0Y1裝置2.90.910.66.83.257.86.45.06.4100.0Y2裝置12.94.410.57.73.635.610.28.46.7100.0

1.2 LCO加氫關(guān)鍵組分的反應(yīng)化學(xué)認(rèn)識(shí)

LCO中稠環(huán)芳烴是催化裂化難以裂化的組分，也是加氫的關(guān)鍵組分。圖1是典型LCO的烴類(lèi)組成，LCO中稠環(huán)芳烴只有通過(guò)加氫技術(shù)將稠環(huán)芳烴加氫飽和為單環(huán)芳烴，才能提高催化裂化轉(zhuǎn)化的效率，生成更多的汽油和液化氣組分。

研究表明：稠環(huán)芳烴加氫遵循平行順序飽和反應(yīng)規(guī)律，且加氫飽和反應(yīng)速率隨加氫深度逐環(huán)降低，即三環(huán)稠環(huán)芳烴飽和1個(gè)芳環(huán)的速率大于雙環(huán)稠環(huán)芳烴飽和1個(gè)芳環(huán)的速率,且遠(yuǎn)大于單環(huán)芳烴飽和為環(huán)烷烴的速率[14-20]。圖2為L(zhǎng)CO中稠環(huán)芳烴的典型組分萘加氫飽和為四氫萘，四氫萘繼續(xù)加氫飽和為十氫萘的相對(duì)反應(yīng)速率。從圖2中可以看出，若將四氫萘加氫飽和為十氫萘的反應(yīng)速率常數(shù)看作1.0，則萘加氫飽和為四氫萘的反應(yīng)速率常數(shù)為41.3，即稠環(huán)芳烴更容易飽和為單環(huán)芳烴，單環(huán)芳烴加氫飽和速率最慢。

1.3 加氫LCO催化裂化關(guān)鍵組分的反應(yīng)化學(xué)認(rèn)識(shí)

圖3是圖1 LCO加氫后的烴類(lèi)組成。LCO通過(guò)選擇性加氫處理后，可裂化的鏈烷烴、環(huán)烷烴和單環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和由30.0%增加到87.0%，其中，單環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加明顯，尤其是四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)由7.9%增加到40.7%，占比最大。

根據(jù)量子化學(xué)理論計(jì)算結(jié)果，四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴發(fā)生正碳離子催化裂化反應(yīng)的能壘為180～210 kJ/mol，而其發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的能壘為90～130 kJ/mol[21-23]，說(shuō)明四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴更容易發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，生成萘類(lèi)稠環(huán)芳烴，而難以發(fā)生催化裂化反應(yīng)生成小分子烷基苯。因此，四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴是催化裂化過(guò)程的關(guān)鍵組分，解決了四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴的裂化反應(yīng)問(wèn)題，也就解決了加氫LCO的催化裂化反應(yīng)問(wèn)題。

2 LTAG技術(shù)關(guān)鍵

2.1 LCO加氫飽和深度控制

通常，在加氫過(guò)程中，LCO中稠環(huán)芳烴的轉(zhuǎn)化率越高，單環(huán)芳烴的選擇性越低。平衡二者關(guān)系、追求更高的單環(huán)芳烴產(chǎn)率是LCO加氫的技術(shù)關(guān)鍵?；贚CO中加氫關(guān)鍵組分的反應(yīng)化學(xué)認(rèn)識(shí)，通過(guò)采用加氫專(zhuān)用催化劑和高低溫雙反應(yīng)器，充分利用稠環(huán)芳烴飽和率和單環(huán)芳烴選擇性隨反應(yīng)溫度的變化規(guī)律[24-26]，優(yōu)化LCO加氫飽和反應(yīng)環(huán)境，將LCO加氫生成的中間產(chǎn)物四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴作為目標(biāo)產(chǎn)物控制，以最低的氫耗實(shí)現(xiàn)LCO中稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化為單環(huán)芳烴產(chǎn)率最大化的控制目標(biāo)。以甲基乙基萘為例，計(jì)算不同加氫深度的化學(xué)氫耗，見(jiàn)圖4。

由圖4可知，甲基乙基萘加氫飽和為甲基乙基四氫萘的化學(xué)氫耗為2.11%，而加氫飽和為甲基乙基十氫萘的化學(xué)氫耗為5.10%(2.11%+2.99%)，氫耗增加約142%；同時(shí)，四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴是催化裂化生產(chǎn)高辛烷值或輕質(zhì)芳烴的潛在組分。因此，將LCO加氫中間產(chǎn)物甲基乙基四氫萘作為目標(biāo)產(chǎn)物控制，既降低了LCO加氫過(guò)程的氫耗，又增加了加氫LCO中高辛烷值汽油組分或輕質(zhì)芳烴的潛在含量。

2.2 加氫LCO四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴的催化裂化反應(yīng)控制

LCO的選擇性加氫控制為催化裂化提供了豐富的高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴潛在組分，催化裂化的關(guān)鍵是如何解決四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴催化裂化反應(yīng)難而催化氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)容易的難題。催化裂化追求加氫LCO高轉(zhuǎn)化率和高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴的高選擇性，基于對(duì)加氫LCO中催化裂化關(guān)鍵組分四氫萘類(lèi)化合物的反應(yīng)化學(xué)認(rèn)識(shí)，通過(guò)對(duì)催化裂化反應(yīng)溫度的研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)溫度是四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴發(fā)生催化裂化反應(yīng)的敏感參數(shù)之一，見(jiàn)表2。由表2可知，四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴的裂化反應(yīng)比例隨反應(yīng)溫度的升高而增大，而氫轉(zhuǎn)移和縮合反應(yīng)比例隨反應(yīng)溫度的升高逐漸減小。

表2 反應(yīng)溫度對(duì)四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴的裂化反應(yīng)影響反應(yīng)溫度加氫LCO中四氫萘類(lèi)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%加氫LCO中稠環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%裂化產(chǎn)物中稠環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%表觀氫轉(zhuǎn)移和縮合反應(yīng)比例/%表觀裂化反應(yīng)比例/%低38.7019.8025.5614.8873.23中38.7019.8022.897.9878.46高38.7019.8022.517.0080.78

通過(guò)對(duì)催化裂化反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、劑油比和LCO加氫深度等反應(yīng)參數(shù)的敏感性進(jìn)行優(yōu)化研究，實(shí)現(xiàn)加氫LCO單獨(dú)催化裂化生產(chǎn)高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴的操作模式。

2.3 加氫LCO與重油分層順序進(jìn)料催化裂化反應(yīng)控制

根據(jù)催化裂化提升管反應(yīng)器下部溫度高、上部溫度低的分布特點(diǎn)，即提升管反應(yīng)器的預(yù)提升段溫度接近再生器溫度，屬于超高溫區(qū)；重質(zhì)原料經(jīng)噴嘴霧化，瞬間接觸高溫再生催化劑，實(shí)現(xiàn)升溫汽化，使高溫再生催化劑溫度驟然降低100 ℃以上；汽化后的重質(zhì)原料擴(kuò)散接近裂化活性中心，發(fā)生吸附及氣固催化裂化反應(yīng)，使反應(yīng)溫度進(jìn)一步降低。加氫LCO相比重質(zhì)催化裂化原料餾分輕，裂化能壘高，碳碳鍵斷裂難，且加氫LCO中富含四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴，氫轉(zhuǎn)移能力強(qiáng)。而高溫有利于烴類(lèi)的催化裂化吸熱反應(yīng)，不利于雙分子烴類(lèi)間的氫轉(zhuǎn)移放熱反應(yīng)?；跓N類(lèi)催化裂化反應(yīng)及氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的特征和催化裂化提升管反應(yīng)器的溫度分布特點(diǎn)，讓高溫再生催化劑先接觸加氫LCO促進(jìn)裂化反應(yīng)發(fā)生，再與重油催化裂化原料接觸，實(shí)現(xiàn)加氫LCO與重油分層順序進(jìn)料，使加氫LCO在高溫、短接觸、大劑油比反應(yīng)區(qū)進(jìn)行高選擇性催化裂化反應(yīng)。

表3為加氫LCO與重油混合進(jìn)料和加氫LCO與重油分層順序進(jìn)料實(shí)現(xiàn)加氫LCO高溫短接觸催化裂化反應(yīng)的研究結(jié)果。由表3可知，加氫LCO和重油原料分層順序進(jìn)料與混合進(jìn)料相比，加氫LCO的表觀轉(zhuǎn)化率提高5.17百分點(diǎn)，表觀裂化率(干氣產(chǎn)率+液化氣產(chǎn)率+汽油產(chǎn)率)提高7.87百分點(diǎn)，加氫LCO表觀縮合率(油漿產(chǎn)率+焦炭產(chǎn)率)降低2.70百分點(diǎn)，高價(jià)值汽油和液化氣的選擇性提高2.80百分點(diǎn)。汽油的烯烴和芳烴體積分?jǐn)?shù)分別增加1.2百分點(diǎn)和2.0百分點(diǎn)，汽油辛烷值提高1.4單位。

表3 加氫LCO與重油進(jìn)料方式的影響重油進(jìn)料方式加氫LCO表觀轉(zhuǎn)化率/%加氫LCO表觀裂化率/%加氫LCO表觀縮合率/%(汽油+液化氣)選擇性/%汽油中烴類(lèi),φ/%飽和烴烯烴芳烴汽油辛烷值(RON)混合進(jìn)料59.8355.124.7190.6745.526.028.592.4分層順序進(jìn)料65.0062.992.0193.4742.327.230.593.8增幅5.177.87-2.702.80-3.21.22.01.4

基于LCO分子水平認(rèn)識(shí)、加氫關(guān)鍵組分反應(yīng)化學(xué)認(rèn)識(shí)和催化關(guān)鍵組分反應(yīng)化學(xué)認(rèn)識(shí)，通過(guò)LCO加氫稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率和單環(huán)芳烴選擇性優(yōu)化控制，加氫LCO中四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴高選擇性催化裂化反應(yīng)環(huán)境優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了劣質(zhì)LCO選擇性加氫-催化裂化高效轉(zhuǎn)化為高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴(LTAG)的技術(shù)集成。

3 LTAG技術(shù)實(shí)踐

LTAG技術(shù)是LCO選擇性加氫和加氫LCO催化裂化的集成技術(shù)，圖5為其技術(shù)路線示意圖。加氫單元可采用LCO單獨(dú)加氫、LCO與蠟油或渣油混合加氫，以選擇性飽和或部分飽和LCO中的稠環(huán)芳烴為單環(huán)芳烴，大幅提高催化裂化可裂化組分的含量。LCO全餾分或重餾分單獨(dú)加氫裝置，通過(guò)采用專(zhuān)用催化劑和優(yōu)化工藝條件，實(shí)現(xiàn)LCO中稠環(huán)芳烴高選擇性加氫飽和為四氫萘類(lèi)單環(huán)芳烴；LCO與蠟油或渣油混合加氫，從分餾塔單獨(dú)抽出加氫LCO(含部分蠟油或渣油加氫生成的柴油餾分)，為催化裂化提供潛在的高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴原料。

催化裂化單元可采用加氫LCO單獨(dú)催化裂化和加氫LCO與重油原料分層順序進(jìn)料兩種應(yīng)用模式，包括常規(guī)催化裂化、MIP類(lèi)、DCC類(lèi)和雙提升管類(lèi)等催化裂化裝置。催化裂化裝置單獨(dú)加工加氫LCO可用于生產(chǎn)低硫低烯烴高辛烷值汽油調(diào)合組分或輕質(zhì)芳烴原料，后續(xù)分餾和吸收穩(wěn)定流程與常規(guī)催化裂化相同。雙提升管催化裂化裝置的第二提升管單獨(dú)加工加氫LCO操作，生產(chǎn)低烯烴的高辛烷值汽油調(diào)合組分或輕質(zhì)芳烴原料，可根據(jù)生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物要求確定分離流程。加氫LCO和重油原料分層順序進(jìn)料，加氫LCO先進(jìn)加氫LCO裂化反應(yīng)區(qū)，待加氫LCO充分裂化反應(yīng)后再進(jìn)重油原料，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要和重油催化裂化裝置情況確定LCO加工量，目標(biāo)產(chǎn)物為低烯烴高辛烷值汽油調(diào)合組分。

3.1 LCO單獨(dú)加氫-加氫LCO單獨(dú)催化裂化模式

LCO單獨(dú)加氫-加氫LCO單獨(dú)催化裂化生產(chǎn)高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴模式在Y公司100×104t/a柴油加氫裝置和80×104t/a催化裂化裝置上進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用。加氫單元采用專(zhuān)用催化劑，LCO原料密度(20 ℃)為981.3 kg/m3，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4 300 mg/kg，加氫LCO的密度(20 ℃)為921.0 kg/m3，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15 mg/kg，LCO加氫后稠環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)由72.7%降至18.7%，稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率為74.3%，單環(huán)芳烴選擇性為59.8%。催化裂化單元采用專(zhuān)用催化劑，反應(yīng)再生實(shí)現(xiàn)自熱平衡操作。加氫LCO的單程表觀轉(zhuǎn)化率為70.90%，汽油餾分和液化氣的產(chǎn)率(w)分別為45.75%和11.64%，其選擇性分別為64.53%和16.42%。LTAG技術(shù)的催化裂化單元油漿產(chǎn)率(w)較低，通常小于2%。在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，為了保證分餾塔塔底油漿系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，將LCO中的重餾分壓入分餾塔塔底，通?？刂芁CO的90%餾出溫度小于300 ℃，比常規(guī)催化裂化LCO 90%餾出溫度降低約30 ℃。另外，也可以引入外來(lái)油漿或重油，確保油漿系統(tǒng)線速和固含量。催化裂化單元的分餾和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，調(diào)控自如。催化汽油中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0 mg/kg，苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.11%，研究法辛烷值大于98，直接作為高辛烷值汽油調(diào)合組分。汽油餾分中的C6～C8芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.06%，根據(jù)需要可用作化工原料。LTAG技術(shù)可根據(jù)生產(chǎn)需要選擇單程或全循環(huán)操作，實(shí)現(xiàn)LCO的部分或全部轉(zhuǎn)化。表4為L(zhǎng)CO單獨(dú)加氫-加氫LCO單獨(dú)催化裂化模式工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)物分布，表5為L(zhǎng)CO單獨(dú)加氫-加氫LCO單獨(dú)催化裂化模式工業(yè)應(yīng)用汽油主要性質(zhì)。

表4 LCO單獨(dú)加氫-加氫LCO單獨(dú)催化裂化模式工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)物分布w/%操作模式干氣液化氣汽油LCO油漿焦炭損失合計(jì)表觀轉(zhuǎn)化率單程2.5911.6445.7529.104.536.040.35100.0070.90全循環(huán)3.6516.4164.536.398.520.50100.00100.00

表5 LCO單獨(dú)加氫-加氫LCO單獨(dú)催化裂化模式工業(yè)應(yīng)用汽油主要性質(zhì)密度(20 ℃)/(kg·m-3)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(mg·kg-1)烴類(lèi)組成,w/%正構(gòu)烷烴異構(gòu)烷烴烯烴環(huán)烷烴芳烴苯甲苯二甲苯乙苯其他未識(shí)別組分辛烷值(RON)788.23.04.2521.442.518.973.1113.5717.003.3823.392.3898.4

表6 LCO單獨(dú)加氫-加氫LCO與重油分層順序進(jìn)料催化裂化模式工業(yè)應(yīng)用主要結(jié)果項(xiàng)目汽油產(chǎn)率,w/%液化氣產(chǎn)率,w/%LCO產(chǎn)率,w/%干氣+油漿+焦炭,w/%汽油選擇性,w/%液化氣選擇性,w/%汽油中烴類(lèi)體積分?jǐn)?shù)/%飽和烴烯烴芳烴其中苯汽油辛烷值(RON)LTAG基準(zhǔn)+16.08基準(zhǔn)+2.53基準(zhǔn)-20.31基準(zhǔn)+1.7179.1712.46基準(zhǔn)-0.3基準(zhǔn)-4.1基準(zhǔn)+4.4基準(zhǔn)+0.2基準(zhǔn)+0.6

3.2 LCO單獨(dú)加氫-加氫LCO與重油分層順序進(jìn)料催化裂化模式

LCO單獨(dú)加氫-加氫LCO與重油分層順序進(jìn)料催化裂化模式生產(chǎn)高辛烷值汽油在S公司100×104t/a汽柴油加氫裝置和90×104t/a催化裂化裝置上進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用。加氫單元進(jìn)料LCO密度(20 ℃)為972.6 kg/m3，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7 010 mg/kg，加氫LCO密度(20 ℃)降至912.1 kg/m3，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為115 mg/kg。加氫前后LCO中的氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)由8.69%提高到10.95%，稠環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)由70.0%降到13.0%，稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率為81.4%，單環(huán)芳烴選擇性為72.8%。催化裂化單元加氫LCO的表觀轉(zhuǎn)化率為64.16%，汽油和液化氣選擇性分別為79.17%和12.46%。汽油中芳烴體積分?jǐn)?shù)增加4.4百分點(diǎn)，其中，苯體積分?jǐn)?shù)增加0.2百分點(diǎn)；烯烴體積分?jǐn)?shù)降低4.1百分點(diǎn)；辛烷值提高0.6個(gè)單位。實(shí)施LTAG技術(shù)后，LCO產(chǎn)率降低20.31百分點(diǎn)，汽油產(chǎn)率增加16.08百分點(diǎn)，液化氣產(chǎn)率增加2.53百分點(diǎn)，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要可實(shí)現(xiàn)LCO全部轉(zhuǎn)化。表6為L(zhǎng)CO單獨(dú)加氫-加氫LCO與重油分層順序進(jìn)料催化裂化模式工業(yè)應(yīng)用的主要結(jié)果。

3.3 LCO與蠟油混合加氫-加氫LCO與蠟油分層順序進(jìn)料催化裂化模式

LCO與蠟油混合加氫-加氫LCO與蠟油分層順序進(jìn)料催化裂化模式在F公司實(shí)施。將常規(guī)催化裂化LCO與蠟油混合加氫，混合加氫處理后，通過(guò)分餾塔抽出加氫LCO(含少量蠟油加氫生成的柴油餾分)40 t/h。LCO經(jīng)加氫處理后，密度(20 ℃)由935.8 kg/m3降至891.3 kg/m3，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)由1 900 mg/kg降至34 mg/kg，稠環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)由58.7%降至9.7%，單環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)由25.1%增加到46.8%，稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率為83.5%，單環(huán)芳烴選擇性為44.3%。說(shuō)明采用蠟油加氫裝置對(duì)LCO和蠟油混合加氫，LCO具有較好的加氫深度，稠環(huán)芳烴飽和率較高，但單環(huán)芳烴選擇性偏低。催化裂化單元采用常規(guī)重油裂化催化劑，實(shí)施LTAG技術(shù)，液化氣增加3.10百分點(diǎn)，汽油增加7.83百分點(diǎn)，柴油降低12.57百分點(diǎn)，汽油選擇性為62.29%，液化氣的選擇性為24.66%，加氫LCO的表觀裂化轉(zhuǎn)化率為69.8%。催化汽油辛烷值由93.5提高到94.1，汽油中苯體積分?jǐn)?shù)增加約0.22百分點(diǎn)。

3.4 LCO與渣油混合加氫-加氫LCO與重油分層順序進(jìn)料催化裂化模式

LCO進(jìn)渣油加氫-加氫LCO與重油分層順序進(jìn)料催化裂化模式在SH公司實(shí)施。將常規(guī)催化裂化LCO與渣油混合加氫處理后，通過(guò)分餾塔抽出加氫LCO(含部分渣油加氫生成的柴油餾分)30 t/h。LCO經(jīng)加氫處理后，密度(20 ℃)由965.6 kg/m3降至885.8 kg/m3，氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)由8.56%增加到11.54%，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)由2 900 mg/kg降至250 mg/kg，稠環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)由66.9%降至8.7%，單環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)由20.9%增加到37.9%，稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率為87.0%，單環(huán)芳烴選擇性為29.2%。說(shuō)明采用渣油加氫裝置對(duì)LCO和渣油混合加氫，LCO具有較好的加氫深度，稠環(huán)芳烴飽和率較高，但單環(huán)芳烴選擇性較低，近70%的稠環(huán)芳烴被轉(zhuǎn)化為飽和烴。催化裂化單元實(shí)施LTAG技術(shù)后，加氫LCO的表觀裂化轉(zhuǎn)化率為76.2%，汽油選擇性為67.47%，液化氣的選擇性為24.28%。催化汽油中芳烴體積分?jǐn)?shù)增加2.7百分點(diǎn)，烯烴體積分?jǐn)?shù)降低0.6百分點(diǎn)，辛烷值增加0.3個(gè)單位。

與3.3節(jié)LCO進(jìn)蠟油加氫相比，LCO加氫深度更大，單環(huán)芳烴選擇性較低，加氫LCO在催化裂化單元的表觀裂化轉(zhuǎn)化率更高，但汽油辛烷值的增幅相對(duì)較低。

3.5 LCO單獨(dú)加氫-加氫LCO單獨(dú)進(jìn)第二提升管反應(yīng)器模式

LCO單獨(dú)加氫-加氫LCO單獨(dú)進(jìn)第二提升管反應(yīng)器模式在J公司雙提升管反應(yīng)器催化裂化裝置實(shí)施。第一提升管加工重油，第二提升管單獨(dú)加工加氫LCO，且具有獨(dú)立的分餾系統(tǒng)，富氣和粗汽油進(jìn)入吸收穩(wěn)定系統(tǒng)分離，LCO類(lèi)重產(chǎn)物進(jìn)入重油主分餾塔分離。

第一提升管加工重質(zhì)原料油的密度(20 ℃)為923.4 kg/m3，殘?zhí)抠|(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.91%，LCO(含第二提升管的LCO)密度(20 ℃)為947.4 kg/m3，經(jīng)加氫處理后密度(20 ℃)為889.1 kg/m3，稠環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)由51.0%降至10.9%，具有較好的裂化性能。加氫LCO在第二提升管反應(yīng)后，通過(guò)分餾塔得到粗汽油的辛烷值RON為94.6，MON為84.6，汽油中烯烴體積分?jǐn)?shù)小于5%，芳烴體積分?jǐn)?shù)為42%。在粗汽油干點(diǎn)為182 ℃時(shí)，粗汽油產(chǎn)率47.18%，加氫LCO表觀裂化轉(zhuǎn)化率達(dá)到69.76%。

4 結(jié)論

LTAG是LCO加氫與催化裂化集成技術(shù)。加氫單元可采用LCO單獨(dú)加氫、LCO與蠟油或渣油混合加氫，以選擇性飽和LCO中的稠環(huán)芳烴為單環(huán)芳烴，大幅提高LCO中可裂化組分的含量。催化裂化單元可采用加氫LCO單獨(dú)催化裂化生產(chǎn)高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴和加氫LCO與重油分層順序進(jìn)料生產(chǎn)高辛烷值汽油兩種生產(chǎn)應(yīng)用模式。LTAG技術(shù)生產(chǎn)實(shí)施靈活，市場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)，為企業(yè)盤(pán)活存量資產(chǎn)、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)貼近市場(chǎng)的高價(jià)值產(chǎn)品、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提供了有力的技術(shù)支持，在煉油企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。