炼化企业汽油研究法辛烷值非线性调合模型应用总结

主要讨论了企业计划优化模型中成品油调合模块非线性调合的两种实现方式:性质混合指数模型和“线性+交互影响”模型。介绍了强非线性性质研究法辛烷值转换为辛烷值混合指数的转换关系式,提出了一种基于历史配方数据回归计算“线性+交互影响”模型参数的方法。基于真实的调合结果数据,对比分析了线性调合模型计算结果、性质混合指数模型计算结果、“线性+交互影响”模型计算结果。结果表明:在处理非线性调合问题时,采用通过历史配方数据回归计算出建立“线性+交互影响”模型所需的交互因子参数的方法,可以有效减少调合过程中非线性性质的计算误差,同时减少调合实验工作量。

辛烷值对现代汽油车油耗与排放影响的整车试验

辛烷值对维持汽油机的理想运转起到重要作用。该文用整车转鼓试验，研究了辛烷值对现代汽油车燃油经济性及排放的影响。5辆试验汽车分别采用缸内直喷（gasoline direct injection，GDI）与进气道喷射（port fuel injection，PFI）2种发动机和涡轮增压与自然吸气2种技术，采用研究法辛烷值（RON）为91．9～98．4的6种汽油，在新欧洲驾驶循环（NEDC）条件下进行试验。结果表明：采用先进技术的汽车，使用高辛烷值汽油时，节油效果明显：RON每提升1个单位，车辆燃油经济性可提升约1％；辛烷值较高（RON为97）时的汽车获得节油效果约为辛烷值较低（RON为93）时的2倍。提高辛烷值，可不同程度改善排放。

FCC汽油加氢脱硫工艺技术研究进展

介绍了国内外典型的选择性加氢脱硫工艺及加氢脱硫-辛烷值恢复工艺的研究进展。对各工艺的流程及特点进行比较,并概述了目前工业上常用的FCC汽油加氢脱硫催化剂。最后,对FCC汽油加氢脱硫技术的发展趋势进行了展望。

车用汽油辛烷值促进剂的应用现状及研究进展

综述了当前车用汽油辛烷值促进剂的种类、使用情况和应用现状,认为相对金属类抗爆剂而言,有机无灰类抗爆剂不仅绿色环保而且对发动机无磨损,是今后车用汽油辛烷值促进剂发展的主要方向。SHD-T是一种新型高效汽油辛烷值促进剂,不仅添加剂量小,辛烷值提升幅度大,而且绿色无污染,是一种性能优异的抗爆剂产品。

β沸石在烃类裂化催化剂中的应用

以固体硅胶为硅源 ,用水热法合成了 β沸石 ,并对其主要物化性质进行了表征 .将USY沸石和 β沸石按不同比例复配作为催化剂的活性组分 ,用标准轻油微反 (MAT)方法对各催化剂样品进行了评价 ,考察了 β沸石加入量对反应产物的分布、汽油产品的辛烷值及催化剂上的积炭等的影响 .将磷或稀土改性的 β沸石加入到裂化催化剂中 ,考察了不同改性方法对催化剂性能的影响 .结果表明 ,在裂化催化剂中分子筛总量保持不变的条件下 ,随着 β沸石加入量的增加 ,MAT活性指数逐渐提高 ,气体产物中i C=4 收率和汽油产品的辛烷值均提高 ,而催化剂上积炭明显下降 .当 β沸石的加入量超过一定比例后 ,气体产物中i C=4 收率明显提高 ,但催化剂的活性降低 .在 β沸石加入量相同的条件下 ,磷改性 β沸石可进一步提高催化剂的活性 ,降低积炭 。

稀土改性L沸石在烃类催化裂化催化剂中的应用

采用离子交换的方法制备了一系列复合稀土(含La及Ce)质量分数不同的稀土改性超稳L沸石(RE-USL),以RE-USL沸石替代质量分数为5%的REUSY作为催化裂化催化剂的活性组分,用标准轻油微反活性试验(MAT)评价了其催化性能,并同单一稀土元素改性USL沸石进行了对比。结果表明,一定量的复合稀土改性USL沸石的催化性能优于单一稀土(La或Ce)改性的USL沸石,在催化裂化催化剂中加入稀土改性USL沸石,可以降低汽油产品的烯烃质量分数;可以提高汽油的辛烷值。当复合稀土在RE-USL沸石中的质量分数为0.4%左右时,与不加稀土改性USL沸石催化剂相比较,催化剂的活性指数MAT提高3.6个单位,烯烃质量分数降低1.57个单位,研究法辛烷值(RON)提高2.08个单位,产品分布更合理。

加工石蜡基油MIP工艺专用催化剂RMI的开发

为最大限度地挖掘MIP新工艺的技术潜力,采用性能优化的Y型沸石组合、改性的基质组分以及烯烃芳构化性能良好的改性ZRP沸石材料,研制出与MIP工艺相匹配的RMI专用裂化催化剂,来强化MIP工艺两个反应区的催化裂化反应,并在MIP中型装置上进行了评价。评价结果表明,与MIP工业装置现用的常规裂化催化剂相比,加工石蜡基原料油时,新开发的RMI催化剂轻烃收率增加0.66个百分点,汽油烯烃质量分数降低3.29个百分点,同时汽油RON和MON基本保持不变。说明在MIP工况下,RMI催化剂较常规裂化催化剂更能发挥MIP新工艺的优点和特点。

基团贡献法估算烃的辛烷值

提出了两种用基团贡献法估算烃的辛烷值的方法 ,第一水平基团法和第二水平基团法。按在不同分子中相同原子带电量不变的原则划分出 2 4个第一水平基团和 31个第二水平基团 ,并用试验数据回归得到第一水平基团和第二水平基团对MON和RON的贡献值。用新方法对未参加回归的五种物质的辛烷值进行了预测 ,结果表明对于含有支链和环的烃应采用第二水平基团法估算其辛烷值 。

OCT-M技术生产硫质量分数≯150μg/g和≯50μg/g清洁汽油的工业应用

石家庄炼油化工股份有限公司60万t／aOCT-MFCC汽油选择性加氢脱硫装置2005年3月首次开工，开工初期硫醇偏高，辛烷值损失较多。根据抚顺石油化工研究院的建议，优化了OCT—M装置的催化剂装填方案和操作工艺条件。2005年11月，在装置累计运转6个月之后，对OCT—M装置进行了满负荷标定，标定结果表明硫质量分数由606—676μg/g降低到114—180μg/g，RON损失0．4—0．6个单位。2006年11月，在装置累计运转17个月之后，对OCT—M装置又进行了一次标定，标定结果表明MIP汽油硫质量分数由417—442μg/g降低到24—53μg/g，RON损失0．7—1．8个单位，标定结果表明OCT—M技术可为我国炼厂生产硫质量分数≯150μg/g）和硫质量分数≯50μg/g的清洁汽油提供经济、灵活的技术方案。

镧改性HL沸石在烃类催化裂化催化剂中的应用

采用离子交换和浸渍相结合的方法制备了La/HL沸石 .将不同La含量的La/HL沸石与REUSY沸石按不同比例复配后作为催化裂化催化剂的活性组分 ,用标准轻油微反方法 (MAT)对催化剂样品进行了评价 ,考察了La/HL沸石添加量和La/HL沸石中的La含量对催化剂活性、反应产物分布、汽油产品辛烷值及催化剂上积炭的影响 .结果表明 ,在裂化催化剂中分子筛总量保持不变的条件下 ,当La/HL沸石加入量为催化剂总量的 1%～ 5 %时 ,随着La/HL沸石加入量的增加 ,MAT活性和汽油收率增大 ,比积炭下降 ;当La/HL沸石加入量大于 10 %时 ,MAT活性及汽油收率随La/HL沸石加入量的增加而降低 ,比积炭增加 .当加入 5 %不同La含量的La/HL沸石时 ,产物中异丁烷含量增加 ;La/HL中的La含量低于 3 5 %时 ,产物异戊烷含量低于参比样品 ,但随着La含量的增加 ,异戊烷含量增大 .当La/HL沸石中的La含量为 0 2 %～ 0 5 %时 ,汽油中的芳烃含量显著增加 ,汽油产品的辛烷值提高了 1 2 4～ 2 0 6 .

ME-1汽油加氢脱硫催化剂及其工业应用

采用高分辨透射电镜（TEM）对工业FCC汽油选择性加氢脱硫MoCo/Al2O3催化剂（参比剂）与中国石化抚顺石油化工研究院（FRIPP）开发的ME-1催化剂进行了硫化态催化剂的MoS2相形貌表征。结果表明：ME-1催化剂活性中心MoS2垛层数为3.0~6.0,而参比剂MoS2垛层数为5.0~10.0,表明ME-1催化剂中活性金属组分的分散度较高。重汽油加氢脱硫活性与选择性小型评价结果表明,加氢脱硫产物达到硫质量分数小于10μg/g时,ME-1催化剂所需反应温度比参比剂低10℃,烯烃饱和率减少32.2%,RON损失减少1.6个单位,具有更高的加氢脱硫活性和选择性。ME-1催化剂的工业应用结果表明,将FCC汽油硫质量分数由466μg/g降至9.7μg/g时,RON损失1.75个单位,表明ME-1催化剂可满足生产＂无硫汽油＂的需要。

基于随机森林回归的汽油研究法辛烷值预测

针对成品油销售企业汽油辛烷值检测难的问题,提出了一种基于随机森林回归算法的研究法辛烷值(RON)预测方法。该方法基于成品油质量数据库中的实测数据,以汽油烯烃含量、芳烃含量、氧含量、馏程(10%,50%,90%馏出温度及终馏点)和密度作为自变量,研究法辛烷值作为因变量,分别建立92号汽油、95号汽油和(92号+95号)汽油的随机森林回归模型。结果表明,92号模型和95号模型的预测精度更高,两个模型的决定系数均达到0.95以上。应用这两个模型进行汽油RON预测,油品质量升级后,模型仍然保持了较高的精度,可靠性和适应性较好。与中红外光谱检测方法相比,随机森林回归模型超过84%的预测结果的绝对误差不大于0.7个单位,精度显著优于中红外光谱检测方法。该预测方法能够为销售企业汽油辛烷值的质量监控提供有益帮助。

HL/HW复合沸石对烃类催化裂化催化剂性能的影响

将不同HW沸石含量(以W及L沸石的XRD特定峰强度IW/IL值表示HW沸石在HL/HW复合沸石中的含量)的HL/HW复合沸石与REUSY沸石按相同比例复配后作为烃类催化裂化催化剂的活性组分,采用标准轻油微反方法对催化剂进行了活性评价(MAT),考察了不同HW含量的HL/HW复合沸石对催化剂活性、反应产物分布、汽油产品辛烷值及催化剂上积炭的影响.结果表明,当IW/IL值在0～0.12变化时,MAT指数和汽油收率逐渐上升,比积炭逐渐减少,气体收率先减后增;当IW/IL值大于0.12时,MAT指数、气体收率和汽油收率均下降,比积炭总体呈增加趋势;当IW/IL值为0.12时,评价的综合指标达到最佳,与不加HL及HW沸石的参比样品相比,汽油产品的芳烃含量和辛烷值分别提高了9.85%和3.01%,烯烃含量下降了1.30%.

OCT-M技术生产清洁汽油的工业应用

石家庄炼油化工股份有限公司60万t/a OCT-M FCC汽油选择性加氢脱硫装置2005年3月首次开工,开工初期硫醇偏高,辛烷值损失较多。根据抚顺石油化工研究院的建议,优化了OCT-M装置的催化剂装填方案和操作工艺条件。2005年11月,在装置累计运转6个月之后,对OCT-M装置进行了满负荷标定,标定结果表明硫含量由606～676μg/g降低到114～180μg/g,RON损失0.4～0.6个单位。2006年11月,在装置累计运转17个月之后,对OCT-M装置又进行了一次标定,标定结果表明MIP汽油硫含量由417～442μg/g降低到24～53μg/g,RON损失0.7～1.8个单位,标定结果表明OCT-M技术可为我国炼厂生产硫含量≯150μg/g)和硫含量≯50μg/g的清洁汽油提供经济、灵活的技术方案。

用于FCC汽油辛烷值预测的非线性数学模型

依据汽油正构烷烃、异构烷烃、烯烃、环烷烃和芳烃(PIONA)的烃组成数据,将催化裂化(FCC)汽油单体烃组成分为37组,利用BP神经网络算法和支持向量机回归(SVR)分别建立了FCC汽油研究法辛烷值对37个变量的非线性数学模型。由MATLAB软件编写程序,利用Levenberg-Marquardt优化算法训练BP神经网络。支持向量机回归模型采用粒子群算法优化支持向量机参数及核函数参数,并采取交叉验证方法防止机器学习的欠学习和过拟合问题。计算结果表明:两种模型都能够较好地反映汽油单体烃组成与辛烷值之间的非线性关系;BP神经网络模型对辛烷值的预测性能好于支持向量机回归模型;增加样本数量,两种方法的预测准确性皆变好;针对40个样本的学习结果,两种模型预测的相对误差绝对值的平均值分别为0.148 7和0.167 4。

研究法汽油辛烷值检测系统的MR统计合并监控与测量不确定度评估

在实验室质量控制中,评估研究法汽油辛烷值(RON)的测量不确定度时,提出了平均移动极差(MR)合并统计动态监控技术。研究表明,采用该技术来评估RON检测系统的不确定度,其贡献量分别是由质量控制(QC)样品和受控RON测试结果两部分合成。这一结论的得出能最大限度合成各种变异因素的影响,避免相关性的复杂计算,有利于评估RON检测系统的不确定度。

重整汽油在线拉曼分析系统开发与工业应用

针对催化重整装置的优化需要,研制开发了一套新的在线拉曼分析系统。系统硬件由采样单元、分析主机以及连接两者的远距离光纤构成;系统软件包括光谱获取、非线性模型计算和数据通信等部分。该系统已应用于某一工业重整装置,以实现对重整汽油研究法辛烷值(RON)与其他关键参数的在线分析。通过连续九个月的现场运行表明系统运行良好,包括RON在内的分析数据可以快速反映重整反应器温度和其他操作条件的变化。RON在线分析的重复性误差为0.015个辛烷值;非线性模型预测复相关系数为0.990 9,标准预测误差为0.31个辛烷值,平均绝对值误差为0.26个辛烷值。运行结果表明:拉曼分析系统可以为工艺装置的操作优化提供准确而重要的检测参数。

利用快速压缩机研究辛烷值对HCCI燃烧特性的影响

在一台燃烧边界条件可控的快速压缩机上对均质压燃燃烧方式(HCCI)下燃料辛烷值对燃烧特性的影响进行了研究。以甲醇、乙醇、异辛烷、PRF90和正庚烷等燃料为研究对象,在不同的燃烧边界条件下,通过对燃烧起始时刻、燃烧持续期、燃烧放热率以及燃烧压力变化历程等参数的分析,得出了燃料辛烷值对HCC I燃烧特性的影响规律。试验结果表明:随着燃料辛烷值的升高,燃烧始点延迟,燃烧持续期延长,放热率最大值和最高燃烧温度同时降低,压力升高率最大值降低、出现时刻延迟,着火温度升高。

拉曼光谱分析技术在汽油调和系统中的应用

针对汽油调和系统的实际需要,研制开发了一套在线拉曼光谱分析系统。该系统应用于实际汽油调和装置,实现了对汽油研究法辛烷值、氧含量及芳烯烃含量等指标的在线分析。通过长时间的运行表明:系统符合设计要求,研究法辛烷值等分析数据能够快速反映调和装置操作条件的变化,可以为工艺装置的操作优化提供准确而重要的检测参数。

催化汽油加氢脱硫装置辛烷值损失影响因素分析及改进措施

针对1.8×10^6 t/a催化汽油加氢脱硫装置原料与混合汽油产品(轻汽油+重汽油)之间的研究法辛烷值(RON)损失较大的情况,从原料组成、SHU单元反应温度和分离塔操作等6个影响因素进行了分析。确定了分离塔的操作和HDS单元反应深度是影响辛烷值损失的两个关键因素,原料组成变化和SHU反应深度是影响辛烷值损失的两个重要因素。从两个关键因素和两个重要因素出发,实施了提高装置自控率、与上游催化装置联合优化、SHU反应系统和分离塔调整优化等改进措施。到2019年10月,辛烷值损失为2.0,满足辛烷值损失≤2.2的设计要求。