李腾
中国石油广西石化公司 535000
摘要：通过研究加氢精制过程中FCC柴油组成结构的变化规律，建立FCC柴油密度、十六烷值、化学氢耗的关联式，为预测产品性质和降低装置能耗提供一定的参考依据。
关键词：烃类组成；十六烷值；化学氢耗；影响
随着全球范围内原油的劣质化和重质化的加剧，许多炼化企业在采用催化裂化工艺提高轻质油收率的同时，催化裂化柴油的性质变差。主要表现为芳烃含量的升高和十六烷值的下降。研究发现，十六烷值的提高可以有效改善燃料的燃烧性能，降低 NOx、HC和颗粒物的排放量。因此，提高FCC柴油的十六烷值成为我国炼化企业首要解决的难题。
十六烷值的高低与族组成相关，在各类烃类化合物中，正构烷烃的十六烷值最高，且随着分子中碳原子数的增加而增加；芳烃的十六烷值最低，且随分子中芳环数增多而下降。
馏分油烃类的十六烷值见图 1-1 所示。相同碳数的烃类十六烷值大致关系为：正构烷烃>烯烃、异构烷烃、环烷烃>芳烃，所有烃类中多环芳烃的十六烷值最低。
烃类的环数和支链越多，十六烷值越低；环烷烃和芳烃随侧链长度增加，十六烷值升高。柴油馏分中的双环芳烃加氢饱和变为环烷烃后，油品的十六烷值增加幅度有限。
只有环烷环进一步断裂，生成烷烃、带有烷基链的单环环烷烃或多烷基侧链的单环芳烃时，油品的十六烷值才会大幅增加。因此，在显著提高十六烷值的加氢脱芳工艺中，除芳烃加氢饱和反应外，还希望发生环烷环的开环反应。
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图 1-2 和 1-3 分别表示烷烃和芳烃含量的变化对十六烷值和十六烷指数的影响。由图可知，随烷烃含量的增加，柴油的十六烷值和十六烷指数均增大，而随芳烃含量的增加，柴油的十六烷值和十六烷指数均减小。因此，含有高烷烃、低芳烃的柴油的十六烷。
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并且，不同工艺过程的化学氢耗如表 1-4所示。由表可知，加氢裂化的化学氢耗量最大，相同加氢精制工艺中，原料所含的硫、氮、芳烃含量越高，即原料越劣质，化学氢耗越大。
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目前，人们常采用表 1-5 中按不同反应类型估算化学氢耗，但并没有考虑原料中物质的组成结构对化学氢耗的影响，导致计算误差较大，不能达到很好的预测目的。
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以上各式中，f-进料；p-产品；ρ-密度（20℃），g·cm-3；Yp-液体体积收率，%；S-硫含量，wt%；N-氮含量，μg·g-1；BTs-苯并噻吩类，wt%；DBTs-二苯并噻吩类，wt%；M-平均相对分子质量，g·mol-1；TA-总芳烃含量，wt%；DiA-双环芳烃含量，wt%；TriA-三环芳烃含量，wt%。
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