辛烷值助剂的性能评价及工业应用

王 俊，张顺平，马智勇，魏 巍

（中国石油宁夏石化公司，宁夏银川 750026）

中国石油宁夏石化公司260×104t/a 催化裂化（FCC）装置采用常规FCC 技术，由中国石化工程建设公司设计，反应部分为外置单提升管反应器，出口设置快速分离（VQS）装置；再生部分采用重叠式两段再生技术，该装置以加工长庆原油常压渣油为主，设计汽油烯烃含量不大于45.00%。随着汽油质量的不断升级，为保证出厂汽油满足国Ⅵ（B）质量指标[1]要求，FCC 装置汽油烯烃含量要控制在32.00%以下，汽油辛烷值（夏季＞90.00，冬季＞95.00），实现这些指标仅仅依靠催化裂化工艺调整已经难以实现。针对此类问题宁夏石化公司引入辛烷值助剂进行工业试用。

1 辛烷值助剂工业应用

1.1 原料油性质

FCC 装置原料油性质见表1，2022 年FCC 装置原料性质稳定，在辛烷值助剂加注及使用过程中原料组分、性质稳定。

表1 FCC 装置原料油主要性质

1.2 催化剂性质

兰州降烯烃催化剂组成及性质见表2，在辛烷值助剂使用过程中，新鲜催化剂的性质保持稳定。

表2 兰州降烯烃催化剂理化性质

1.3 平衡催化剂性质

在辛烷值助剂使用期间，平衡催化剂的分析结果见表3，从表3 可以看出，平衡催化剂的活性处于较高水平，0～40 μm 的催化剂含量维持在19.0%以下，各种重金属的含量均处于装置正常运行水平，未见明显变化。

表3 平衡催化剂分析结果

1.4 辛烷值助剂的产品质量指标（表4）

表4 辛烷值助剂物理性质

1.5 加剂方案

（1）速加注阶段：6 月20 日夜班至7 月6 日白班，每天加注1 000 kg，合计17.0 t。

（2）过渡加注阶段：7 月6 日白班至7 月13 日中班，每天加注800 kg，合计5.5 t。

（3）平稳加注阶段：7 月13 日中班至7 月20 日中班，每天加注500 kg，合计17.5 t，占系统藏量4%，按计划完成加剂。

2 产品分布情况

在辛烷值助剂使用过程中，原料油性质、催化剂加剂量、装置加工量按照使用方案设计保持稳定，各关键参数保持平稳，装置运行平稳，本次使用效果能够真实反映辛烷值助剂的使用效果。产品分布情况见表5。

表5 使用辛烷值助剂产品分布情况 单位：%

从表5 可以看出，在辛烷值助剂使用期间，液化气收率有明显的上升趋势，相较空白剂上升了1.08%，汽油收率下降了0.17%，柴油收率下降了0.51%，油浆收率增加了0.45%，轻质油收率下降了0.67%，液体收率增加了0.42%，总液收增加了0.87%。可以看出，随着辛烷值助剂的加入，反应深度增加，液化气组分明显上涨，而汽油和柴油组分下降，对产品分布影响较大。

3 操作条件

在使用PCA-OCT 辛烷值助剂过程中，装置操作基本保持平稳，使用期间没有进行可能对辛烷值助剂使用效果评价产生影响的操作。使用期间的关键参数见表6。

表6 使用期间关键操作参数记录表

从表6 可以看出，在辛烷值助剂使用过程中，操作平稳，没有影响性能评价的操作调整和波动，三旋入口和出口颗粒物含量基本稳定，说明辛烷值助剂的使用对系统中平衡催化剂的细粉含量没有明显的影响。

4 样品分析结果

4.1 再生烟气分析结果

从表7 可以看出，烟气组成有一定的变化，但生焦率接近，这可能与再生器烧焦有一定的关系，辛烷值助剂对反应生焦率没有明显影响。

表7 使用辛烷值助剂再生烟气分析结果

4.2 产品分析结果及达标情况（表8）

表8 使用辛烷值助剂产品分析结果及达标情况

从表8 可以看出，在使用辛烷值助剂后汽油辛烷值平均值稳定在90.87，使用期间数据相较空白剂提升了1.17 个单位，满足装置生产要求，稳定汽油烯烃含量小于32.00%，满足装置指标要求；液化气中丙烯含量及液化气中异丁烯含量均有所上升，丙烯含量大于41.00%。由此说明，辛烷值助剂能够提高汽油辛烷值，液化气中丙烯含量有一定的上升，汽油烯烃含量能够满足装置指标要求。

5 总结

辛烷值助剂使用按计划完成，过程中装置操作平稳，能够准确的体现出辛烷值助剂的性能。

（1）使用辛烷值助剂期间稳定汽油的辛烷值平均值90.87，较空白剂提升了1.17 个单位，满足装置生产要求。

（2）汽油烯烃含量满足国标要求，维持在32.00%以下。

（3）辛烷值助剂使用期间，液化气中的丙烯含量降低0.23%，异丁烯含量增加1.14%。

（4）辛烷值助剂使用期间产品分布与空白剂相比，液化气收率上升1.08%，汽油收率降低0.17%，柴油收率降低0.51%，油浆收率增加0.45%，轻质油收率降低0.67%，液体收率增加0.42%，总液收增加0.87%。

（5）辛烷值助剂对系统中平衡催化剂的细粉含量和生焦率没有明显的影响。