丙烷用作乙烯原料研究

通过研究丙烷原料的裂解性能与裂解经济性,探讨了丙烷用作乙烯原料的可行性。裂解性能结果表明,相比石脑油、加氢尾油、轻石脑油和液化石油气原料,丙烷裂解时产物中乙烯、氢气收率较高,但丙烯、丁二烯的收率略低,非目标产物甲烷的收率较高;三烯(乙烯、丙烯和丁二烯)收率和高附加值产物(氢气、乙烯、丙烯、丁二烯和苯)收率高于石脑油、加氢尾油、轻石脑油和液化石油气原料。裂解经济性研究结果表明,在测算价格体系下,丙烷裂解的边际效益均为正值,且高于常规的石脑油原料。     

混合废塑料裂解油作乙烯生产原料的可行性分析

为扩大乙烯原料来源,同时为废塑料回收利用开辟新途径,通过实验分析了混合废塑料裂解汽油馏分的性质,探讨将其作为裂解法制乙烯原料的可能性。族组成分析结果表明,与热裂解工艺相比,使用催化裂解工艺使混合废塑料裂解,汽油馏分中轻烃（Ｃ５～８）和氢的含量均较高,芳烃含量显著降低,烷烃,特别是异构烷烃含量显著增加,环烷烃含量增大。３种催化剂的作用效果各不相同,在Ａｌ２Ｏ３存在下催化裂解所得汽油馏分与石脑油（工业裂解制乙烯原料）的性质接近,烷烃、氢质量分数分别为 ５３％,２０％,特性因数为１１．９３,预测作裂解原料可能会获得较高乙烯收率。     

蒸汽裂解生产乙烯的原料优化选择与配置

目的对国内乙烯裂解原料的优化配置问题进行分析,为炼化企业提质增效提供相关信息和技术参考。 方法对乙烷裂解制乙烯投资热进行理性分析后,指出国内蒸汽裂解生产乙烯的原料来源广泛,以石脑油为主,兼及少量低碳烃和低辛烷值油品。阐述了石脑油的分离技术及裂解评价试验对乙烯裂解原料优化的重要作用。对煤基石脑油与石油基裂解原料的物性和裂解性能进行对比分析。 结果煤基石脑油中正构烷烃质量分数达到72.83%,其裂解乙烯、丙烯、双烯(乙烯+丙烯)及三烯(双烯+1,3-丁二烯)的收率分别比石油基石脑油高出18.33%~26.27%、5.92%~12.34%、16.50%~21.41%、12.66%~17.53%。煤基石脑油裂解乙烯收率分别比拔头油和油田轻烃高出10.95%和10.74%,双烯收率分别比拔头油和油田轻烃高出4.28%和4.09%,三烯收率分别比拔头油和油田轻烃高出6.89%和6.22%,裂解性能优异。 结论立足于国内“富煤、贫油、少气”的能源结构实际,充分发挥炼化一体化优势,积极盘活石油基乙烯裂解原料,对炼油厂副产低碳烃和低辛烷值油品等适合做乙烯裂解原料的烃类,应该合理利用。以煤基石脑油为突破口拓展新的裂解原料来源,是解决国内乙烯裂解原料短缺问题、实现炼化装置提质增效、推动炼化行业高质量发展,保障能源安全和实现乙烯工业可持续发展的有效途径。      

裂解原料石脑油生产的优化

分析了广州石化乙烯装置乙烯收率的影响因素，指出目前主要因素是裂解原料石脑油的性质。通过对现有的原料资源状况的分析，在炼油装置中采用选择原油品种进行单储单炼、轻质石脑油分流及全炉裂解、石脑油初常顶分储、石脑油终馏点切轻、利用加氢后的焦化石脑油等优化方案，充分挖掘和利用广州石化的既有资源，得到优质的裂解石脑油原料，使乙烯收率逐年提高，并维持在较高水平，2007年上半年达到33．87％。     

加拿大油砂沥青合成原油与大港原油的加工互补性研究(Ⅱ)——宽馏分性质

分析了加拿大油砂沥青合成原油（SCO）、大港原油以及混合原油（SCO与大港原油的混合比例为3：7）的宽馏分性质。SCO石脑油馏分的芳烃潜含量较低，不是良好的催化重整原料。混合原油石脑油馏分是良好的重整原料。SCO和混合原油汽油馏分是良好的蒸汽裂解制乙烯原料，但辛烷值不高，不宜作为汽油调合组分。SCO的煤油馏分的芳烃含量高、烟点低、闪点低，不适合生产喷气燃料；混合原油煤油馏分的酸度稍高、烟点略低、闪点低，通过精制可以生产1号喷气燃料。SCO柴油馏分凝点低、冷滤点低、硫含量低，用作调合馏分可降低调合柴油的冷滤点，但其十六烷值低。混合原油柴油馏分可生产-10号车用柴油，但硫含量略高，十六烷值略低，需要精制。SCO减压馏分的氢碳原子比和烷基碳含量较低，而芳香碳含量较高，裂化性能低于大港减压馏分的裂化性能，大港原油掺兑30％SCO后减压馏分的裂化性能有所降低。SCO常压渣油和减压渣油的氢碳原子比低，胶质、沥青质和金属的含量较低；而混合原油常压渣油和减压渣油的胶质、沥青质和金属的含量较高。     

牙哈凝析油评价及利用探讨

对采自塔里木油田的牙哈凝析油进行了全面物性分析和评价。结果表明,其350℃以前馏分收率高达72．54％。其直馏石脑油馏分的收率为29．76％,芳烃指数为21．73,裂解时乙烯收率仅为26．56％,但其芳烃收率指数为56．34,是优质的催化重整原料。牙哈凝析油直馏轻柴油馏分收率高达42．78％,其芳烃指数,特性因数分别为18．16和12．26,是优质的裂解原料,乙烯收率高达30．37％,三烯总收率为47．94％。牙哈凝析油的利用方案应为：石脑油馏分宜作催化重整原料,而轻柴油馏分宜作为裂解原料。     

管输哈萨克斯坦混合原油轻石脑油馏分适宜加工方案分析

哈萨克斯坦原油是国内西北口岸进口的主要原油,实沸点切取不高于145℃馏分按重整原料的指标进行性质分析,表明馏分链烷烃质量分数高(59.41%)、芳烃质量分数低(6.77%)、芳潜低(31.69%),不适宜做重整原料。选取不超过180℃馏分按直馏汽油指标进行性质分析,表明馏分链烷烃质量分数高(63.65%)、芳烃质量分数低(8.34%)、芳烃指数(BMCI)低(16.23%)、辛烷值(RON)低(58.8),不适宜调合汽油。通过高精度小型模拟实验装置对馏分进行乙烯原料模拟评价,在裂解压力为0.1 MPa,w(水)∶w(油)为0.55、温度为890℃、停留时间为105 ms的条件下,裂解产物中三烯收率达48.04%,乙烯收率为28.63%,表明管输哈萨克斯坦混合原油不高于180℃轻石脑油馏分适宜做乙烯裂解原料。     

煤化工石脑油作为乙烯裂解原料的技术分析

由物性分析可知,煤化工石脑油中易裂解的链烷烃含量高(90%(w)),环烷烃、芳烃含量较低,芳烃潜含量低;结合860~900℃下裂解气/液相产物收率对比可知,煤化工石脑油为优质裂解原料,适宜在高温(900℃)下进行裂解;随着裂解温度升高,裂解液相收率降低,液相中芳烃含量提高,裂解液相以C_5~205℃组分为主(75%(w)),苯、甲苯、二甲苯合计占70%(w)以上。与炼厂拔头油、石脑油相比,煤化工石脑油价格低、产量将逐年增加,裂解乙烯、三烯收率高而液相产物收率略低,因此,煤化工石脑油作为乙烯企业原料结构的合理补充,将是解决乙烯原料短缺和提升煤炭资源深加工经济效益的新路径。     

吸附富集裂解原料中的正构烷烃蒸汽裂解制乙烯效果研究

研究了直馏石脑油、加氢焦化石脑油和天然气凝析油三种裂解制乙烯原料及其通过分子筛吸附分离后相应的富含正构烷烃脱附油的裂解乙烯收率,并考察了裂解反应条件对不同裂解原料的裂解性能的影响。在工业装置典型操作条件下,直馏石脑油及其吸附分离吸余油和脱附油的乙烯收率分别为29.9%,23.0%,41.1%,脱附油的乙烯收率比直馏石脑油增加11.2个百分点,脱附油的三烯总收率比石脑油增加8.6个百分点;对于加氢焦化石脑油和凝析油,其相应脱附油的裂解乙烯收率分别提高11.1和6.5个百分点。石脑油和脱附油裂解乙烯收率和丁二烯收率均随裂解出口温度的升高而增加,丙烯收率基本不随裂解出口温度的变化而改变。     

延迟焦化汽油蒸汽热裂解性能实验室评价

在裂解评价装置上对加氢前后的延迟焦化汽油油品进行了裂解性能评价.结果表明:未加氢的焦化汽油裂解性能较差,结焦严重;加氢后的焦化汽油是一种优异的乙烯裂解原料,可以单独裂解或与石脑油混合裂解,其裂解的乙烯收率和三烯(乙烯、丙烯和丁二烯)总收率均较高,分别约为30%,50%,接近西部裂解性能很好的库西石脑油的水平;于停留时间约为100 ms,在一定范围内提高焦化加氢汽油的裂解温度,对提高其乙烯收率和三烯收率有利,适宜的裂解温度为890 ℃.     

凝析油裂解的工业试验

以凝析油作为裂解原料 ,在毫秒炉装置上通过裂解温度、水油质量比条件试验及与石脑油和乙烷共裂解条件试验 ,得出一个较为适宜的裂解工况条件。工业试验表明 ,凝析油是一种性能优异的裂解原料 ,在高温、低水油质量比裂解条件下 ,可以得到较高的乙烯收率、丙烯收率和三烯 (乙烯、丙烯、丁二烯 )总收率。     

费托合成油作为裂解原料的技术分析

由物性分析可知,费托合成油中易裂解的链烷烃含量极高(w98%),环烷烃、芳烃含量较低;结合880～920℃下裂解产物收率对比可知,费托合成油为优质裂解原料,适宜在高温(910℃)下进行裂解,其可作为乙烯企业原料结构的合理补充;与同样链烷烃含量较高的炼厂拔头油裂解相比,费托合成油裂解产物中乙烯收率高约5%,但与炼厂石脑油裂解相比,费托合成油裂解几乎不产生高附加值的裂解液相。费托合成油的单独裂解优于与炼厂石脑油共裂解,若将其掺入炼厂石脑油中进行共裂解时,掺混比例不宜高于20%。     

不同种类石脑油的裂解产物分布及收率对比分析

为了对乙烯裂解原料进行优选及优化利用,开展了加氢裂化石脑油、煤化工石脑油、直馏石脑油、柴油加氢石脑油、焦化加氢石脑油的热裂解试验,分别对其裂解产物中乙烯、丙烯、丁二烯、甲烷、抽余C_4、裂解液相产物收率进行了对比分析。结果表明,不同种类石脑油的裂解产物分布和收率存在很大差异。如煤化工石脑油、焦化加氢石脑油裂解多产乙烯,加氢裂化石脑油裂解多产丙烯,直馏石脑油裂解丁二烯收率高达6.11%,焦化加氢石脑油的裂解抽余C_4收率低至2.73%,柴油加氢石脑油裂解液相产物占比高。因此,结合裂解产物收率、原料成本及供应以及烯烃市场形势,合理选择石脑油进行裂解并有效利用其裂解液相产物可大幅降低乙烯生产成本、提升石脑油裂解制乙烯的综合竞争力。     

液化石油气用作裂解原料的研究

研究了液化石油气在不同温度下的裂解性能,对比了以液化石油气和石脑油为裂解原料时乙烯装置的经济效益。研究结果表明,液化石油气是一种优质的裂解原料,氢气、丙烯和丁二烯等高附加值产物的收率相比石脑油为原料时显著提高。当这些高附加值产品的价格较高时,以液化石油气为原料时,乙烯装置可获得更高的经济效益。在乙烯和丙烯总产量不变的情况下,10 Mt的液化石油气大约可替代10 Mt的石脑油。乙烯企业应以整体效益最大化为目标,根据市场价格变化,开展常态化效益测算,适时采用液化石油气替代石脑油,优化蒸汽裂解原料、提高装置经济效益。     

戊烷油和拔头油在不同裂解炉型上的裂解性能

对戊烷油和拨头油进行了中型模拟裂解评价.结果表明,芳烃装置的戊烷油在SRT-Ⅳ型炉石脑油工况下裂解,单程乙烯收率较低、丙烯收率高;重整的拔头油在CBL-Ⅳ型炉石脑油工况下裂解,单程乙烯和丙烯收率较高,是优质的裂解原料.     

裂解原料芳烃抽提预处理技术的研究

为解决蒸汽裂解生产乙烯过程中石脑油原料的短缺问题,选取芳烃含量为10%~30%(w)的高芳烃含量劣质石脑油为原料,进行环丁砜液液抽提实验和裂解实验,考察了抽提预处理的分离效果和抽提前后石脑油的裂解产物分布情况。实验结果表明,抽提预处理使石脑油原料的芳烃含量降低69%~94%,芳烃关联指数(BMCI)降低31%~57%,芳烃萃取率为74.85%~96.86%,非芳烃回收率为78.11%~91.50%;石脑油裂解的乙烯收率提高1.67~4.48百分点,三烯(乙烯、丙烯和丁烯)收率提高2.43~6.98百分点,同时芳烃产量较常规流程将提高13.20%~156.50%。溶剂抽提改质高芳烃含量石脑油是优化蒸汽裂解原料、提高装置经济效益的可行途径。     

柴油加氢裂化转化的切割方案

以直馏柴油和催化裂化柴油为原料,选用柴油加氢精制催化剂与柴油缓和加氢裂化催化剂的复合催化体系,采用固定床双反应器串联、一次通过工艺进行加氢裂化转化实验。结果表明:在直馏柴油加氢裂化多产乙烯裂解原料过程中,若能将重石脑油馏分中低于90 ℃的轻组分,以及柴油馏分中高于250 ℃馏分段分离出来,可有效提高乙烯裂解原料的品质。在催化裂化柴油加氢裂化生产高辛烷值汽油和高十六烷值柴油过程中,与大于220 ℃馏分相比,200～220 ℃馏分的密度和链烷烃质量分数较低,收率约为前者的16.4%;200～220 ℃馏分单环芳烃质量分数较高,可以作为回炼组分用以提高汽油中芳烃质量分数。     

采用BP神经网络预测石脑油裂解烯烃收率

在乙烯裂解工业装置的典型操作条件下,分别选取正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳烃为裂解原料,考察了这些模型化合物的蒸汽裂解产物分布情况。结果表明,正构烷烃是优质的乙烯裂解原料,乙烯收率为36%~45%;异构烷烃的丙烯收率约为23%,明显高于正构烷烃;环烷烃裂解乙烯和丙烯收率较低,丁二烯收率则较高,为14%~15%;芳烃很难裂解生成烯烃。建立了包含2个隐层的级联前向BP神经网络,以模型化合物和石脑油样本裂解烯烃收率为依据对该神经网络进行训练,确定了模型参数,并对2种石脑油的裂解烯烃收率仿真数据与实验结果进行了对比。结果表明,二者的误差小于1个百分点,该模型可用于预测石脑油裂解的烯烃收率。     

炼油厂增产乙烯原料措施及建议

分析了影响直馏石脑油和加氢尾油裂解性能的主要因素,根据进口油、玛湖油、牙哈油价格,以及石脑油馏分PONA和模拟裂解产物收率情况,增加炼油厂进口油掺炼比例、降低玛湖油和牙哈油掺炼比例,不仅有利于生产乙烯原料,也有利于提高全厂经济效益.优化催化柴油加工路线,汽柴油加氢装置不再加工催化柴油,加氢石脑油干点由190℃提高至23...     

分离石脑油馏分组成优化乙烯原料

为了改进乙烯原料,提高乙烯收率,分别选取正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳烃为裂解原料,考察模型化合物的蒸汽裂解产物分布,并分别采用分子筛吸附分离和溶剂萃取两种工艺,提出了可以适应三种目的烯烃产品不同比例需求的裂解制乙烯原料分子生产路线。在典型的裂解工艺条件下石脑油中的正构烷烃对裂解产物中乙烯的贡献最大,异构烷烃是产生丙烯的主要来源,而环烷烃主要生成丁二烯,芳烃很难裂解生成烯烃。通过吸附分离工艺富集石脑油中的正构烷烃,富含正构烷烃的脱附油蒸汽裂解制乙烯收率与不富集石脑油原料相比可提高13%。通过溶剂萃取将芳烃和环烷烃从石脑油中萃出,萃余油蒸汽裂解制乙烯和丙烯收率与未萃取石脑油原料相比分别提高3.0%和1.5%。分子筛吸附分离和溶剂萃取工艺相结合可以显著提高裂解烯烃收率。