由石科院聯合石家莊煉化開發的LTAG技術,可實現催化裂化輕循環油高價值利用,進一步降低柴汽比、增產高辛烷值汽油,具有裝置改造簡單、投資少、操作靈活等特點,滿足了煉化企業調結構、提效益的迫切需求
近日,一項可以增產高辛烷值汽油、實現LCO(催化裂化輕循環油)高價值利用的技術,通過中國石化科技部的技術鑒定,并將在系統內煉化企業推廣。這項技術是催化裂化輕循環油選擇性加氫飽和—選擇性催化裂化組合生產高辛烷值汽油或輕質芳烴技術(LTAG),由石油化工科學研究院聯合石家莊煉化開發。
經鑒定,LTAG技術達到國際領先水平,可有效解決煉油企業汽油銷量供不應求與柴油銷量不斷下降的矛盾。煉油事業部相關負責人認為,LTAG是一項關鍵時刻開發、非常適合當前形勢,投資少、見效快,能夠立竿見影解煉化企業燃眉之急的重大技術。
LTAG技術的成功開發和應用,是石科院踐行“真正與企業生產緊密銜接”方針的實際行動和成果。多年來,每當煉化行業遭遇嚴重挑戰時,石科院都能在第一時間開發具有標志性意義的關鍵創新技術,助力煉化企業應對挑戰、轉危為機。
敏銳捕捉降低柴汽比的技術需求
LCO富含多環芳烴,其化學組成、物化特性與清潔柴油相差甚遠,許多國家只將其作為鍋爐燒火油或取暖油使用。
改革開放以來,由于我國經濟快速發展,農用、建筑、礦山等機械需要消耗大量柴油,我國過去長期對柴油質量基本沒有清潔性能要求,因此柴油消費量不斷增加,表征柴油需求的柴汽比一路飆升。為保證柴油資源供應充足,柴油池不僅允許LCO進入,而且比例高達30%。
近年來,國家對普通柴油的清潔質量要求不斷升級,煉化企業生產符合質量標準的柴油的成本不斷增加,同時柴油的市場需求明顯下降,柴油過剩問題凸顯。
一直以來,石科院密切關注市場和企業生產經營形勢,較早捕捉到這種變化,針對煉油企業潛在的技術需求,發揮石科院綜合技術優勢,超前進行LCO分子水平的表征和反應化學應用基礎研究,以滿足煉化企業調結構、提效益的迫切需求。
探尋LCO高價值利用的最佳途徑
石科院科研人員基于對LCO化學組成分子水平的識別與化學結構的認識,通過對相關反應化學深入研究,針對LCO中富含多環芳烴的特點,為LCO中關鍵烴類分子精準設計出選擇性加氫飽和與選擇性催化裂化組合生產高辛烷值汽油或輕質芳烴的最佳反應路徑。
首先,他們在加氫單元,通過專用催化劑和工藝條件優化,高選擇性地將LCO中的多環芳烴定向加氫,將其轉化為特定結構的環烷基單環芳烴,同時控制其進一步加氫生成非目標產物的副反應。
然后,他們在催化裂化單元,通過工藝、催化材料等方面的協同創新,強化特定結構的環烷基單環芳烴的環烷環開環裂化反應,同時巧妙地抑制其更容易發生的氫轉移反應,最大限度地將LCO轉化為高辛烷值汽油或輕質芳烴。
上述技術構思在小型實驗裝置上試驗成功,在中型試驗裝置上得到驗證,經過適度加氫的LCO,在催化裂化條件下單程轉化率大于70%,高辛烷值汽油選擇性在80%左右,汽油烯烴含量明顯降低。他們成功開辟LCO通過選擇性芳烴加氫飽和與催化裂化選擇性裂化組合,實現最大化生產高辛烷值汽油或輕質芳烴的新途徑。
工業試驗顯示卓越性能
中試成功堅定了石科院科研人員的信心,與急迫尋找劣質LCO出路的石家莊煉化交流,雙方一拍即合。
2013年4月以來,利用石家莊煉化現有催化裂化裝置和加氫裝置,在現有裝置改動不大的情況下,進行了兩種模式的多次工業試驗。采用加氫LCO單獨催化裂化加工模式時,在加氫催化劑活性已到末期、加氫效果并不理想情況下,汽油產率達60%,辛烷值最高達96.4;采用新鮮催化原料與加氫LCO共煉模式時,LCO減少15~20個百分點,其中約80%轉化為高價值汽油,汽油收率增加13~16個百分點,辛烷值增加0.6個單位。
工業試驗結果表明,兩種運行模式下,加工每噸LCO原料,利潤增加幅度分別超過200元和500元,實現不斷壓減LCO而且獲得可觀經濟效益的效果。與現有相關其他技術相比,LTAG技術具有裝置改造簡單、投資少、操作靈活等特點,表現為LCO轉化率高、汽油選擇性好、汽油辛烷值高、氫耗低等,顯示出卓越的性能。(記者侯明鉉)
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