催化裂化过程烃类分子水平转化规律分析

石油炼制与化工 ›› 2022, Vol. 53 ›› Issue (5): 40-46.

催化裂化过程烃类分子水平转化规律分析

毛安国,白风宇,刘守军

中国石化石油化工科学研究院

收稿日期:2021-10-25 修回日期:2022-01-13 出版日期:2022-05-12 发布日期:2022-04-24
通讯作者: 毛安国 E-mail:maoanguo.ripp@sinopec.com

MOLECULAR-BASED HYDROCARBON CONVERSION RULES IN FCC PROCESS

Received:2021-10-25 Revised:2022-01-13 Online:2022-05-12 Published:2022-04-24

摘要/Abstract

摘要： 系统分析了某催化裂化装置从原料油到反应产物的烃类分子水平转化规律，给出了不同烃类的表观转化率和芳烃生成与转化的结果。结果表明：催化裂化反应前后，链状烃质量分数增加31.47百分点、环烷烃分数组成降低23.21百分点、芳烃质量分数减少17.47百分点，产物与原料油的烃类物质的量之比为5.92。催化裂化表观转化率为80.77%，其中链状烃、环烷烃和芳烃的表观转化率分别为91.99%，96.62%，66.10%；在环烷烃中单环、双环和三环及三环以上环烷烃的表观转化率分别为94.60%，97.17%，97.72%；芳烃中单环、双环和三环及三环以上芳烃的表观转化率分别为86.60%,19.64%,68.56%。产物中单环、双环和三环及三环以上芳烃来自原料油同环芳烃的烷基裂化或脱烷基反应的比例分别为13.4%,38.8%,86.1%，其余部分来自原料油或中间产物的芳构化或稠环化反应。

关键词: 重油, 催化裂化, 烃类, 分子水平, 芳烃

Abstract: The conversion laws from feedstock to product on molecular level were studied based on the operation data from a commercial FCC unit, and the results of the apparent conversion of different hydrocarbons with aromatics formation and conversion were given. The results showed that comparing the compositions between feedstock and product, the paraffin hydrocarbon was increased by 31.47 percentage points, the naphthenic hydrocarbon was decreased by 23.21 percentage points, and the aromatic hydrocarbon was decreased by 17.47 percentage points. The mole ratio of product to feedstock was 5.92. The general apparent conversion was 80.77%, and the apparent conversions of paraffin, naphthenic and aromatic hydrocarbons were 91.99%, 96.62% and 66.10%, respectively. In cycloalkanes, the apparent conversions of monocyclic, dicyclic and tricyclic plus naphthenic hydrocarbons were 94.60%, 97.17% and 97.72%, respectively. In aromatics, the apparent conversions of monocyclic, dicyclic and tricyclic plus aromatic hydrocarbons were 86.60%, 19.64% and 68.56%, respectively. The proportions of monocyclic, dicyclic and tricyclic plus aromatic hydrocarbons in products by cracking the aromatic hydrocarbons with the corresponding aromatic ring number in feedstock were 13.4%, 38.8% and 86.1%, respectively, and the rests came from the aromatization or thickening of the feedstock or intermediate products.

Key words: heavy oil, catalytic cracking, hydrocarbons, molecular level, aromatics

毛安国白风宇刘守军. 催化裂化过程烃类分子水平转化规律分析[J]. 石油炼制与化工, 2022, 53(5): 40-46.

参考文献

[1] 林世雄. 石油炼制工程[M]. 3版. 北京：石油工业出版社，2000：317
[2] 侯芙生. 中国炼油技术[M]. 3版. 北京：中国石化出版社，2011：124
[3] 陈俊武. 催化裂化工艺与工程[M] . 2版. 北京：中国石化出版社，2005：1
[4] 田松柏，龙军，刘泽龙.分子水平重油表征技术开发及应用[J]. 石油学报（石油加工）,2015,31(2):282-292
[5] 田松柏，龙　军，李长秀，等. 石油轻馏分的分子水平表征技术研究进展[J]. 石油学报（石油加工），2017，33（4）：595-604
[6] 刘颖荣，刘泽龙，田松柏，等. GC-MS法快速测定原油中沸点低于540℃馏分的详细烃组成[J]. 石油化工,2015,44(3):381-388.
[7] 祝馨怡，刘泽龙，田松柏，等．重馏分油烃类碳数分布的气相色谱－场电离飞行时间质谱测定[J]．石油学报（石油加工），2012,28(3):426-431.
[8] 王乃鑫，刘泽龙，祝馨怡，等．气相色谱-飞行时间质谱联用仪测定柴油烃类分子组成的馏程分布［Ｊ］．石油炼制与化工，2015,46(1):89-96.
[9] 王宗霜，王乃鑫，刘泽龙.全二位气相色谱-高分辨飞行时间质谱分析LCO中芳烃化合物[J].石油学报（石油加工），2019，35（2）：289-295
[10] 张友杰. 关于不饱和度的计算[J].化学通报，1983，12，48-50
[11] 寿德清，向正为. 我国石油基础物性的研究(一)[J]. 石油炼制，1984，4：1-8
[12] Babita Behera, Piyush Gupta, Siddharth S. Ray. Structure and composition of hard coke deposited on industrial fluid catalytic cracking catalysts by solid state 13C nuclear magnetic resonance [J]. Applied Catalysis A: General, 2013, 466:123-130
[13] 张雪静,卢立军,徐广通. 催化裂化待生剂上有机吸附物种的鉴别分析[J]. 分析化学,2006,34:199-202
[14] 张雪静，徐广通，郑爱国. FCC催化剂上积炭组成及形态分析[J]. 石油学报（石油加工），2012，28（1）：60-64
[15] 杨雪，田辉平，王世环. 催化裂化待生剂积炭结构组成的多重表征[J]. 石油学报（石油加工），2011，27（2）：198-206
[16] 陈骞，毛安国，袁起民等. 加氢LCO在催化裂化反应过程中芳烃转化规律分析[J]. 石油炼制与化工，2021，52(8)：42-48.
[17] 陈骞. 加氢LCO催化裂化生成BTX的反应行为研究[D]. 北京，石油化工科学研究院，2021:31