[发明专利]衡量流化催化裂化反应深度的方法

说明书

本发明涉及石油炼制技术领域，具体而言，涉及衡量流化催化裂化反应深度的方法。该方法包括：利用下述计算公式计算反应深度指数；其中，Y_i表示组分i的产率，组分i不为焦炭，Y_CK表示焦炭产率，Y_SO表示油浆产率，Y_LCO表示柴油产率，Y_GL表示汽油产率，Y_C4表示C₄烃类的产率，RDI表示反应深度指数，MBI表示裂解指数，MCI表示分子缩合指数以及SRI表示中间产物二次反应指数。该方法能够准确的反映FCC反应过程实际反应深度。

技术领域

本发明涉及石油炼制技术领域，具体而言，涉及衡量流化催化裂化反应深度的方法。

背景技术

催化裂化自诞生以来，无论是工艺、设备和自控技术，还是原料性质、催化剂性能、产品结构、产品性质和污染物排放限值方面，都发生了巨大变化。然而，业内一直沿用转化率来衡量催化裂化反应的深度。当今，炼油企业面临着调整产品结构、提高产品质量和节能减排的挑战，流化催化裂化(FCC)正朝着多产低碳烯烃和烷基化原料方向发展，催化裂化反应深度的概念也应该需要重新衡量和定义。

化学反应体系的反应深度，一般用原料的转化率来衡量。催化裂化发展初期，研究者就根据化学反应转化率的概念，确定了催化裂化原料的转化率X的计算公式：

上式中，F表示新鲜原料量；UF表示未转化的原料量。

在生产技术管理和科研开发实践中，催化裂化装置的原料转化率普遍采用公式(2)进行计算。

X＝(Y_GL+Y_LPG+Y_DG+Y_CK)×100％；

上式中，Y_GL、Y_LPG、Y_DG和Y_CK分别表示汽油、液化气、干气和焦炭产率。

催化裂化转化率的概念及其计算转化率的公式一直沿用之今。根据商业习惯，美国等西方国家早期用体积百分数表示原料转化率和产品产率，目前质量百分数和体积百分数并用；我国则主要用质量百分数。

中国石油大学徐春明等在《石油炼制工程》第四版提出，以重油作原料时，计算转化率的公式(2)中的产品产率项还应加入柴油产率Y_LCO。为了区别于原料转化率，大连理工大学刘晓玲在《以HSY为活性组分制备RFCC 催化剂及其性能评价》中将其称为重油转化率X_H。

X_H＝(Y_LCO+Y_GL+Y_LPG+Y_DG+Y_CK)×100％；

继续采用原料转化率来衡量工艺技术、单元设备、催化剂/助剂和过程参数对FCC过程反应深度的影响，并用其指导科研开发和生产技术管理目前存在以下局限：

一是原料与液体产品的馏程已发生巨大变化，转化率不能准确地反映出催化裂化原料油的真实反应深度。当前，FCC原料涵盖直馏蜡油、常压渣油、减压渣油、焦化蜡油、加氢生成重油和脱沥青油等，其平均沸点高、密度大；FCC反应生成物中的柴油馏分(即轻循环油LCO馏分)作为产品直接出装置而不再进行回炼；所谓的未转化油—— 催化油浆(SO)的密度和碳氢比都比原料油大幅度提高，意味着催化油浆的分子结构与原料油存在着本质差异。未来，随着催化油浆脱固技术日臻完善，催化油浆将成为生产针状焦、低硫石油焦和碳纤维等特殊材料的原料，催化油浆或许成为FCC 装置重要的高附加值产品。因此，不宜再继续把油浆视同未转化原料来衡量催化裂化原料的转化深度。