减压蜡油加氢裂化工艺柴油产品十六烷值的分析与预测.docx

减压蜡油加氢裂化工艺柴油产品十六烷值的分析与预测打开文本图片集关键词：中间馏分油;加氢裂化催化剂;十六烷值;十六烷指数Keywords：Middledistillates;Hydrocrackingcatalyst;Cetanenumber;Cetaneindex1实验部分1.1原料油及实验装置1.1.1原料油及催化剂表1为原料油的性质，本次实验所用原料油采用伊朗减压蜡油。该原料油是一种初馏点、干点、硫含量、密度、烃类组成及氮含量等性质均较理想的加氢裂化原料油[5，6]。本次实验所选用的加氢裂化催化剂由中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院（FRIPP）自主研发，该催化剂属于多产中间馏分油型的加氢裂化催化剂。选用的多产中间馏分油型加氢裂化催化剂是以W-Ni为催化剂的活性组分，催化剂的酸性组分为Y型分子筛，拥有适中的分子筛含量，较适中的加氢裂化性能。1.1.2实验装置本实验选用FRIPP的是固定床小型加氢裂化试验装置，文献[7]其为工艺流程，各工艺参数的精确控制由DCS集散控制系统监控和调试。1.2加氢裂化实验产品性质加氢裂化过程会受到反应温度、氢分压、氢油体积比、反应空速、产品切割方案等因素影响。本实验在加氢裂化氢分压、产品切割方案、氢油体积比均一致的条件下，采用只改变反应温度的方法进行加氢裂化试验。本次实验的加氢裂化试验装置的工艺流程为氢气与原料油在进反应装置之前混合，然后依次进入加氢精制反应系统和加氢裂化反应系统，最后经过分离系统得到轻石脑油、重石脑油、航煤、柴油、加氢裂化尾油等加氢裂化产品。在精制段氢油体积比为900，反应系统压力为15.7MPa，裂化段氢油体积比为1200的条件下，控制加氢精制反应系统流出物氮含量小于5µg/g的条件下，通过对反应温度进行适当调节的方法，得出了多产中间馏分油型加氢裂化催化剂的产品性质，如表2所示。表2中十六烷值、链烷烃、环烷烃、总芳烃、密度和馏程均为本次试验个条件下柴油产品的性质，由试验测得，总转化率为<370℃轻油转化率。2结果与讨论2.1几种十六烷值计算公式的介绍2.2现有十六烷值计算公式对多产中间馏分油柴油产品适用性考察图1-4为采用公式（1）-（5）计算得到的十六烷指数结果与实测十六烷值的对比图。由图1-4可以看出，采用上述几种公式计算的偏差分别为0.97、0.91、0.84和0.96，实测十六烷值越大，计算偏差越小。4种方法计算得到的十六烷值较小时与实测十六烷值偏差较大，因此这4种公式对多产中间馏分油柴油产品适用性较差。2.3多产中间馏分油加氢裂化催化剂柴油产品十六烷值计算公式的建立采用matlab软件进行编程后，采用表2中的总转化率、链烷烃、环烷烃、总芳烃和密度数据进行多产馏分油型加氢裂化催化剂产品性质预测，表3为预测数学计算关联式，表3中的系数（R2）为关联式的偏差。由表3可以看出，采用这些关联式较好的预测了多产中间馏分油型加氢裂化催化剂柴油产品的十六烷值。从本文建立的预测效果来看，预测误差均在5%以内。各数学模型关联式的R2均在95%以上。在实际生产过程中表3中的公式可以用来预测多产中间馏分油型加氢裂化催化剂柴油产品的十六烷值。本文还建立了关联了十六烷值、链烷烃、环烷烃、总芳烃和密度的多产中间馏分油型加氢裂化催化剂柴油产品十六烷值的预测模型，由式（6）所示。关联式（6）的预测误差为2%，可以用来预测多产中间馏分油型加氢裂化催化剂柴油产品的十六烷值。2.4多产中间馏分油加氢裂化催化剂柴油产品十六烷值的预测结果与讨论本文采用表3中得到的中间馏分油型加氢裂化催化剂柴油产品的总转化率、链烷烃、环烷烃、总芳烃和密度计算十六烷值的数学关联式与试验得出的实际柴油产品十六烷值进行了对比，对比结果如图5-9所示。式（6）的十六烷值的数学关联式与试验得出的实际柴油产品十六烷值对比如图10所示。从图5-10中可以看出，表3和式（6）中多产中间馏分油型加氢裂化催化剂柴油产品十六烷值的计算结果与多产中间馏分油型加氢裂化催化剂产品性质的试验结果趋势曲线吻合较好。可以在本实验范围内，为今后的产品性质预测所使用。3结论（2）提出了计算多产中间馏分油加氢裂化催化剂柴油馏分十六烷值的计算关联式各数学模型的精度较高，模型关联式的R2均在95%以上，可以较好的预测中间馏分油型加氢裂化催化剂柴油馏分十六烷值。（3）经过对中间馏分油型加氢裂化催化剂柴油产品的试验得出的十六烷值与十六烷值的数学计算关联式的趋势曲线进行对比后，可见本实验选用的数学模型关联式对中间馏分油型加氢裂化催化剂柴油馏分十六烷值的预测结果较好，进一步证明了本实验所选用的数学模型关联式对中间馏分油型加氢裂化催化剂柴油馏分十六烷值预测结果。