催化裂化產(chǎn)品包括干氣、液態(tài)烴、汽油和輕柴油(LCO)、油漿(澄清油DO),其中間產(chǎn)品是重循環(huán)油(HCO)、焦碳。
催化裂化汽油是車用汽油的主要組成部分。目前,我國催化裂化汽油約占車用汽油的80%。
(一) 汽油辛烷值
車用汽油*重要的質(zhì)量指標(biāo)是辛烷值,一般用研究法辛烷值(RON)、馬達(dá)法辛烷值(MON)或抗爆指數(shù)[(RON + MON)/2]來表示。催化汽油的RON和MON分別在90和80左右,遠(yuǎn)高于熱裂化汽油。
1. 單組分的辛烷值
同碳原子數(shù)的各烴類的RON排序:芳烴>異構(gòu)烯烴>正構(gòu)烯烴>異構(gòu)烷烴>正構(gòu)烷烴。MON以芳烴*高,其次是支鏈烯烴和支鏈烷烴。直鏈烷烴只有≯C4的烷烴才有較高的MON,從C5開始隨碳原子數(shù)的增加其MON急劇降低。
2. 單組分的調(diào)合辛烷值
催化汽油中任何一個(gè)組分對(duì)汽油辛烷值的貢獻(xiàn)與其作為單組分的實(shí)測(cè)辛烷值不同,這與基礎(chǔ)油對(duì)辛烷值的敏感度有關(guān)。正構(gòu)烷烴和烯烴的辛烷值隨其碳數(shù)的增加而急劇降低,支鏈有助于提高辛烷值,支鏈烯烴和芳烴有高的調(diào)合辛烷值。
提高汽油辛烷值的傳統(tǒng)辦法是減少氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。隨著汽油中烯烴含量的增加,RON提高很快,而MON略有增加,但在高烯烴含量時(shí),RON的提高速率下降,MON的增加更少。異構(gòu)化(支鏈)和芳構(gòu)化對(duì)提高汽油辛烷值也很重要。
3. 辛烷值的敏感性
催化裂化汽油敏感性是指RONC與MONC之差。原料性質(zhì)的變化是造成辛烷值敏感度范圍增大的主要原因。烷烴敏感性雖好,但大部分烷烴辛烷值相當(dāng)?shù)?。烯烴和芳烴的RON高,是高辛烷值汽油的重要組成部分。從辛烷值的觀點(diǎn)看,理想的催化汽油組分是多支鏈烷烴和烯烴。從敏感性的觀點(diǎn)看,多支鏈、相對(duì)分子質(zhì)量低的烷烴,敏感性好。要改進(jìn)汽油的敏感度同時(shí)保持高的辛烷值,就要除去低辛烷值組分和烯烴,有選擇性地增加異構(gòu)烷烴和芳烴組分。出于環(huán)保要求,汽油中芳烴含量也有限制。
(二) 汽油族組成
對(duì)同一種原料,裂化催化劑(或助劑)性質(zhì)和催化裂化工藝對(duì)汽油族組成影響甚大。近年來,隨著機(jī)動(dòng)車輛排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格,越來越多的催化裂化裝置采用了降烯烴催化劑(或降烯烴助劑)和降烯烴技術(shù)[如MGD , MIP ( MIP—CGP), FDFCC等],催化汽油烯烴含量明顯降低。
(三) 汽油蒸汽壓
汽油中的丁烷含量直接影響汽油的蒸汽壓。丁烷MON和RON高且具有較高的調(diào)合辛烷值。商品汽油的蒸汽壓應(yīng)盡量接近規(guī)格指標(biāo)的*高限值,此可提高辛烷值又能提高汽油產(chǎn)率。
由于柴油機(jī)較汽油機(jī)熱效率高、功率大、燃料單耗低、相對(duì)經(jīng)濟(jì),其應(yīng)用日趨廣泛。隨著柴油機(jī)的發(fā)展,柴油耗量迅速增加,特別在我國,柴油用量很大,使催化裂化柴油成為一種重要產(chǎn)品。
目前,我國輕柴油按凝點(diǎn)分為:10號(hào)、0號(hào)、-10號(hào)、-20號(hào)和-35號(hào)五個(gè)牌號(hào)。分別表示其凝點(diǎn)不高于
以十六烷值作為衡量柴油抗爆性能的指標(biāo)。柴油十六烷值越高其抗爆性能越好。為比較其抗爆性,選擇兩種烴做標(biāo)準(zhǔn):一是正十六烷,其抗爆性高,將其十六烷值定為100。另一種為α—甲基萘,其抗爆性差,將其十六烷值定為0。
催化柴油的十六烷值一般約25~40。與餾分油催化裂化相比,重油催化裂化輕柴油十六烷值低,硫、氮和膠質(zhì)含量高,油品顏色深、安定性差,易氧化產(chǎn)生沉淀,需經(jīng)過加氫精制或加氫改質(zhì)與直餾柴油等調(diào)合才能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。
催化裂化氣體產(chǎn)品有干氣和液態(tài)烴,產(chǎn)率分別為3%~5%和8%~25%。使用降烯烴催化劑或增產(chǎn)丙烯助劑時(shí),氣體產(chǎn)率相應(yīng)升高。
干氣中除富含乙烷、乙烯、甲烷及氫氣外,還含有在生產(chǎn)過程中帶入的氮?dú)夂投趸家约皼]有完全回收的丙烷、丙烯和少量較重的烴類。
液態(tài)烴中以C3~C4烴類為主,C2以下組分≯0.5v%,C5以上組分一般≯1.5v%。其中丙烯和丁烯含量分別約為30v%~40v%和20v%~30v%。液態(tài)烴可作民用液化氣,也是很好的化工原料。經(jīng)過氣體分餾,丙烷可做溶劑,丙烯可用于生產(chǎn)聚丙烯;異丁烯可作為甲基叔丁基醚(MTBE)的原料,而MTBE是高辛烷值汽油調(diào)合組分。異丁烯也可與異丁烷作為烷基化裝置的原料,所產(chǎn)烷基化油辛烷值高、不含烯烴和芳烴,是優(yōu)質(zhì)的汽油調(diào)合組分。
分餾塔底抽出物稱油漿。在裝置操作中,一部分油漿可以打回提升管反應(yīng)器回?zé)?,另一部分作為外甩油漿經(jīng)換熱冷卻后送出裝置。油漿也可以全外甩不回?zé)?,因油漿中含有催化劑細(xì)粉,需在油漿沉降器中進(jìn)行沉降分離,從沉降器上部分離出的清凈油品稱為澄清油,可以作為重質(zhì)燃料油的調(diào)合組分,或者作為生產(chǎn)重質(zhì)芳烴的原料,也可去焦化摻煉,減少重油出廠量。