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產能變化對加氫裂化尾油裂解性能及經濟影響研究

文檔作者：劉學龍周雪梅潘宇王鵬李振一韓小平文檔來源：中國石油吉林石化公司		更新日期： 2026年05月09日	點擊數：
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產能變化對加氫裂化尾油裂解性能及經濟影響研究
劉學龍　周雪梅　潘　宇　王　鵬　李振一　韓小平
（中國石油吉林石化公司，吉林 １３２０２１）
摘　要：　開展了一系列加氫裂化尾油摻煉加氫裂化柴油試驗，對比和分析了不同比例下產物收率的變化。
結果表明：與加氫裂化尾油單獨裂解相比，在加氫裂化柴油摻煉比例為 ７％時，經濟效益最高，提高了產品的
綜合附加值，裝置操作平穩，可滿足工業化生產的要求。
關鍵詞：　加氫裂化尾油　加氫裂化柴油　裂解　經濟　質量
文章編號：　１６７４－１０９９　（２０２１）０６－００２１－０４　　中圖分類號：　ＴＥ６２４４　　文獻標志碼：　Ａ
收稿日期：２０２１－１１－０５。
作者簡介：劉學龍，男，１９６５年出生，１９８８年畢業于東北石油
大學石油加工專業，高級工程師，主要從事乙烯原料模擬裂
解評價及裂解爐操作條件優化研究工作。
　　某石化公司煉油廠 ９００ｋｔ／ａ加氫裂化裝置生
產的加氫裂化尾油產品是優質的乙烯生產原料，
加氫裂化尾油產品的年產量為 ５６０～５７０ｋｔ，加氫
裂化柴油產品的年產量約為 １３０ｋｔ。柴汽比是煉
油企業的重要技術經濟指標，可以用來衡量煉油
廠的產品是否滿足市場需求。未來 ３～５年，市場
上油品需求的柴汽比預計會下降至 １１，將對中
國煉油裝置結構調整帶來嚴峻的挑戰［１］。為化
解國內汽油、航空煤油及化工原料市場需求的增
長與柴油市場的萎縮的矛盾，近年來國內研究機
構相繼開發了柴油中壓改質或加氫裂化生產重整
原料與航空煤油技術［２－４］，煉化企業通過減少加
氫裂化裝置生產的加氫裂化柴油產品量，提高加
氫裂化尾油的生產量來減少柴油產品降低企業柴
汽比，提高企業經濟效益［５－８］。
加氫裂化尾油與加氫柴油在乙烯原料中均屬
于重質原料，其性質穩定，裂解性能非常好，作為
乙烯原料裂解時不但雙烯收率高，丁二烯收率也
同樣較高；而加氫柴油其裂解性能沒有加氫裂化
尾油好。將這兩種裂解性能不相同的油品進行混
合共裂解，會產生不同的裂解效果，并影響裝置的
烯烴收率、經濟效益等技術指標。在此開展了加
氫裂化尾油與加氫柴油的裂解性能實驗室模擬評
價試驗，對裂解產物的收率變化趨勢以及共同裂
解的技術可行性和經濟合理性進行了分析。
１　試驗部分
１１　試驗設備與方法
裂解評價試驗裝置采用北京拓川科研設備股
份有限公司制造的實驗室蒸汽熱裂解裝置，該裝
置主要由計量系統、水和油的進料系統、裂解加熱
系統、裂解爐反應系統、產物急冷系統、產物深冷
系統以及產物分析系統等組成。裂解氣經過氣液
分離和兩次冷卻后，在取樣口取樣，通過氣相色譜
儀分析，裂解的液相通過水油分離后進行稱重和
計量。實驗數據通過專有軟件進行處理分析。實
驗所用分析儀器主要有密度儀（ＤＭＡ４５００）、餾程
分析儀（ＮＤＩ４４０）、氣相色譜儀（Ａｇｉｌｅｎｔ－７８９０）。
１２　試驗原料及物性分析
加氫裂化尾油和加氫柴油來自于某石化公司
煉油廠加氫裂化裝置，原料性質見表 １。
表 １　加氫裂化尾油、加氫柴油性質
　　　油品名稱
加氫
裂化
尾油
加氫
裂化
柴油
加氫裂化
柴油輕餾
分（２／３）
加氫裂化
柴油重餾
分（１／３）
餾出溫度 ／℃
　初餾點 ２０２０ １７３７ １７６９ ２１６４
　１０％ ２８１０ １８８４ １８２１ ２２６４
　３０％ ３５９０ １９４０ １８５８ ２３６０
　５０％ ３９６０ ２０３８ １９０６ ２４７０
　７０％ ４２４０ ２２３７ ２００９ ２６４３
　９０％ ４６００ ２６４１ ２２７４ ２９５１
　終餾點 ４８００ ３０４８ ２７９２ ３２１７
密度 ／（ｇ·ｃｍ－３） ０８３８１ ０８２００ ０８１８０ ０８２９０
芳烴指數（ＢＭＣＩ） １６３５ ３１３５ ３４１０ ２８２４
·２１·
　第３７卷　第６期
２０２１ 年 １２ 月
　　　　　　　 　　 　 石 油 化 工 技 術 與 經 濟
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＥｃｏｎｏｍｉｃｓｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ
２　結果與討論
２１　加氫裂化尾油、加氫裂化柴油及加氫裂化柴
油各餾分油裂解性能評價研究
為了研究提高尾油產量的可行性，首先將加
氫裂化柴油切割成兩部分：一部分為柴油中的輕
餾分油，占柴油總量的 ２／３；另一部分為柴油中的
重餾分油，占柴油總量的 １／３。然后將尾油、加氫
裂解柴油、切割得到的輕餾分油及重餾分油在相
同的裂解溫度、稀釋比條件下進行模擬裂解評價，
評價結果見圖 １。
（ａ）２０２０年 ７月
（ｂ）２０２０年 ９月
圖 １　不同時期采集的加氫裂化柴油油品評價結果
　　由圖 １兩個不同時期采集的加氫裂化柴油油
品及其蒸餾得到的輕、重餾分油裂解性能可看出：
２０２０年 ９月采集的加氫裂化柴油的裂解性能與
２０２０年 ７月采集的油品相比略有下降，通過減壓
蒸餾得到的加氫裂化柴油重餾分油裂解性能表現
的差異性更為明顯，在相同的裂解條件下，三烯收
率下降了 ２１８個百分點。
兩個不同時期采集的加氫裂化柴油及其蒸餾
得到的輕、重餾分油品裂解性能都表現出共同特
性，即：加氫裂化柴油重餾分油 ＞加氫裂化柴油 ＞
加氫裂化柴油輕餾分油。因此，無論是從裂解性
能還是從做乙烯原料產生的經濟效益考慮，提高
尾油產量時首先考慮的應是摻煉加氫裂化柴油重
餾分油，且這一點在工業生產中可通過調節加氫
裂化裝置的分餾塔操作條件得以實現。
為了更好地體現提高尾油產量的可行性，以
９月采集的裂解性能相對較差的加氫裂化柴油為
基本研究對象，通過重餾分油與尾油不同摻煉比
例及其對尾油裂解經濟性的影響，來研究論述提
高尾油產量的可行性。尾油、加氫裂化柴油及其
不同餾分油裂解性能對比如表 ２所示。
表 ２　不同餾分油裂解性能對比 ％
　　名稱 尾油 重餾分油 柴油 輕餾分油
乙烯收率 ３０３２ ２４１８ ２２３６ ２１０４
丙烯收率 １７０７ １４３７ １３９７ １３２３
１，３－丁二烯收率 ６５４ ４６９ ４６９ ４５３
雙烯收率 ４７３９ ３８５３ ３６３３ ３４２７
三烯收率 ５３９３ ４３２９ ４１０２ ３４８０
　　由表 ２可知：主要裂解產物收率，尾油的三烯
收率可以達到 ５３９３％，加氫裂化柴油重餾分的
三烯收率可以達到 ４３２９％，加氫裂化柴油輕餾
分的三烯收率最低為 ３４８０％，說明在相同裂解
條件下，加氫裂化柴油重餾分好于加氫裂化柴油
和加氫裂化柴油輕餾分。
在不考慮加氫裂化柴油及其餾分油做柴油產
品的前提下，通過經濟評價得到 ４種油品做乙烯原
料后產生的效益，結果如圖 ２所示。從圖 ２可以看
出：加氫裂化柴油、加氫裂化柴油重餾分油、加氫裂
化柴油輕餾分油在相同的裂解條件裂解時，產生的
經濟性與上述裂解性能評價趨勢基本保持一致。
圖 ２　裂解經濟效益對比
·２２·
　 　 石 油 化 工 技 術 與 經 濟
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＥｃｏｎｏｍｉｃｓｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ　　　　　　　　　第３７卷　第６期　
２０２１ 年 １２ 月
２２　裂解溫度對原料裂解性能的影響
為了更好地實現裂解效益最大化，進行了裂
解溫度的優化實驗，加氫裂化柴油以 ７％的摻煉
比例加入到尾油中，進行裂解溫度分別為 ７９０℃、
８００℃、８１０℃、８２０℃、８３０℃條件下的評價試驗，
考察乙烯、丙烯、１，３－丁二烯等主要裂解產物的
收率，最終確定最佳裂解溫度。裂解評價結果如
表 ３所示。
表 ３　主要裂解產物及收率 ％
產物
裂解溫度 ／℃
７９０ ８００ ８１０ ８２０ ８３０
甲烷 ８９４ ９７１ １０６０ １１３６ １２０５
氫氣 ０４９ ０５４ ０６０ ０６５ ０６８
乙烯 ２８３７ ２９９０ ３１５７ ３２６９ ３３０７
丙烯 １７６９ １７５６ １７３０ １６５６ １５４１
１，３－丁二烯 ５９８ ６２５ ６３９ ６２９ ５９６
雙烯 ４６０６ ４７４６ ４８８８ ４９２４ ４８４８
三烯 ５２０４ ５３７１ ５５２７ ５５５３ ５４４４
２３　摻煉比例對原料裂解性能的影響
在停留時間 ０２０５ｓ、出口壓力 ００８５ＭＰａ、
水油質量比 ０６５的條件下，在實驗室蒸汽熱裂解
裝置分別進行了裂解溫度為 ８１０℃下加氫裂化尾
油中摻加 ３％、５％、７％、１０％加氫裂化柴油重餾
分油，并在相同的裂解條件下進行對比評價研究，
評價結果見圖 ３。
圖 ３　加氫裂化柴油重餾分摻煉比例
對尾油裂解性能影響
　　從圖 ３可以看出：隨著加氫裂化柴油重餾分
油在尾油中摻煉比例的提高，混合油品的裂解性
能呈下降趨勢，說明摻煉雖然能提高尾油產量，但
對尾油的裂解性能產生了一定的影響。
３　加氫裂化柴油重餾分油摻煉比例對尾油裂解
經濟性的影響
根據評價試驗得到的尾油中摻煉不同比例的
加氫裂化柴油重餾分油試驗數據，利用經濟評價
模型進行經濟評價，在相同的裂解條件（８１０℃，
水油質量比 ０６５）下，尾油單獨裂解時產生的經
濟效益為 １５０８元 ／ｔ，隨著加氫裂化柴油重餾分油
在尾油中摻煉比例增加，尾油裂解經濟性表現出
下降趨勢。
以尾油年產量 ５６０ｋｔ、尾油單獨裂解產生的
經濟效益為計算基準，尾油中摻煉加氫裂化柴油
重餾分油（相當于提高了尾油產量）后，由于混合
油品裂解性能下降，裂解產生的經濟效益也隨之
下降，必然會使原相同加工量的尾油經濟效益造
成損失。因此，需要從兩方面進行考慮：（１）尾油
裂解經濟效益的損失值；（２）加氫裂化柴油重餾
分油做乙烯原料而不去做柴油產品，其綜合利用
價值的增量。如果上述兩種情況的經濟效益合計
出現正值，說明提高尾油產量具有可行性，出現負
值則說明提高尾油產量的比例已不具備經濟競爭
力。
尾油經濟效益損失值計算：
尾油經濟性損失值 ＝（摻煉加氫裂化柴油重
餾分油裂解效益 －尾油單獨裂解效益）×尾油年
加工量
加氫裂化柴油重餾分油做乙烯料效益增加值
計算：
０＃柴油不含稅價格為 ２９９８元 ／ｔ，乙烯原料價
格為 ２０２５元 ／ｔ。
某摻煉比加氫裂化柴油重餾分油裂解產生的
效益 ＝（某比例下混合油效益 －（２９９８－２０２５））×
摻煉加氫裂化柴油重餾分油量。
計算提高尾油產量對尾油經濟性的影響。
在現有 ５６０ｋｔ／ａ尾油產量的基礎上，摻煉比例
最高可達到 ８８％，超過 ８８％后將對尾油的裂
解經濟性產生負增長，摻煉比達到 ７％時裂解經
濟性最好，在此條件下，每年可減少柴油商品量
３９２ｋｔ。從加氫裂化裝置加氫裂化柴油的產量
來看，加氫裂化柴油產量約為 １３０ｋｔ／ａ，按其 １／３
來計算，約有 ４２ｋｔ重餾分柴油量，可滿足提高
７％需要的柴油量。從經濟性增長因素考慮，適
當提高尾油產量，增加乙烯原料量，降低柴汽比
具有可行性。
　第６期（２０２１）　　　　　　劉學龍等產能變化對加氫裂化尾油裂解性能及經濟影響研究 ·２３·
４　結論
（１）提高尾油產量無論從對尾油的裂解性能
影響及對其經濟性影響來看，具有可行性。
（２）提高尾油產量比例以不大于 ７％較為合
適，最 佳 比 例 為 ７％，此 時，每 年 可 增 加 效 益
５５１２６萬元。
參 考 文 獻
［１］　柯曉明．“十三五”時期中國煉油工業發展環境和發展思路
探討［Ｊ］．國際石油經濟，２０１５，２３（５）：７－１３．
［２］　吳子明，曹正凱，曾榕輝，等．ＦＤＨＣ柴油中壓加氫裂化技術
的開發［Ｊ］．石油煉制與化工，２０１７（２）：１５－１８．
［３］　蔣東紅，任亮，辛靖，等．高選擇性靈活加氫改質 ＭＨＵＧ－Ⅱ
技術的開發［Ｊ］．石油煉制與化工，２０１２（６）：２５－３０．
［４］　趙廣樂，趙陽，董松濤，等．大比例增產噴氣燃料、改善尾油
質量加氫裂化技術的開發與應用［Ｊ］．石油煉制與化工，
２０１８，４９（４）：１－７．
［５］　邵為讜，羅智，蔣東紅，等．兼產噴氣燃料和重整原料 ＭＨＵＧ
技術的工業應用［Ｊ］．石油煉制與化工，２０１１，４２（２）：１４－
１８．
［６］　曹正凱，孫洪江，牟帥，等．摻煉催化裂化柴油對蠟油加氫裂
化反應的影響［Ｊ］．石油煉制與化工，２０１８，４９（１１）：３６－
４２．
［７］　李保良．加氫裂化裝置柴油回煉增產噴氣燃料和石腦油
［Ｊ］．石油煉制與化工，２０１８，４９（３）：７１－７４．
［８］　劉學龍，潘洪義，王開濤，等．華錦直餾石腦油作乙烯生產原
料的可行性研究［Ｊ］．石化技術與應用，２０１４，３２（１）：１４－
１６，３８．
ＳｔｕｄｙｏｎＥｆｆｅｃｔｓｏｆＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣａｐａｃｉｔｙＶａｒｉａｔｉｏｎｏｆＨｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ
ＴａｉｌＯｉｌｏｎｉｔｓＰｒｏｌｙｓｉｓＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｔｈｅＥｃｏｎｏｍｙ
ＬｉｕＸｕｅｌｏｎｇ，ＺｈｏｕＸｕｅｍｅｉ，ＰａｎＹｕ，ＷａｎｇＰｅｎｇ，ＬｉＺｈｅｎｙｉ，ＨａｎＸｉａｏｐｉｎｇ
（ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａＪｉｌｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｊｉｌｉｎ１３２０２１）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ａｓｅｒｉｅｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｎｂｌｅｎｄｉｎｇｈｙｄｒｏｃｒａｃｋｉｎｇｔａｉｌｏｉｌｗｉｔｈｈｙｄｒｏｃｒａｃｋｉｎｇｄｉｅｓｅｌｏｉｌｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ，
ａｎｄｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｐｒｏｄｕｃｔｙｉｅｌｄｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒａｔｉｏｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：
ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｈｙｄｒｏｃｒａｃｋｉｎｇｔａｉｌｏｉｌｃｒａｃｋｉｎｇａｌｏｎｅ，ｗｈｅｎｔｈｅｂｌｅｎｄｉｎｇｒａｔｉｏｉｓ７％，ｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｉｓｔｈｅ
ｌａｒｇｅｓｔ，ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｄｄｅｄｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ，ａｎｄｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｎｉｔｉｓｓｔａｂｌｅ，ｗｈｉｃｈ
ｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｃｒａｃｋｉｎｇｔａｉｌｏｉｌ，ｈｙｄｒｏｃｒａｃｋｉｎｇｄｉｅｓｅｌｏｉｌ，ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ，ｅｃｏｎｏｍｙ，
櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵
ｑｕａｌｉｔｙ
埃克森美孚公開芳烴烷基轉移方法
　　埃克森美孚公開了一種包含芳烴烷基脫甲基
單元的芳烴烷基轉移方法，該方法是在烷基脫甲
基化轉化為芳烴的專利基礎上，將芳烴烷基脫甲
基的方法引入傳統的芳烴烷基轉移過程。
該方法包括：將含 Ｃ＋
２ 支鏈或者飽和側環（如
茚滿類）的 Ｃ＋
９Ａ原料與第一烷基脫甲基催化劑
反應，將部分 Ｃ＋
２ 側鏈脫除甲基，經 １號分離裝置
分離得到富含 Ｃ＋
９Ａ物料及第一烷基脫甲基化物
料。將第一烷基脫甲基化物料和富含 Ｃ＋
９Ａ物料
與第二烷基脫甲基催化劑反應，得到第二烷基脫
甲基物料。將部分 Ｃ＋
９Ａ和第一烷基脫甲基化物
料、富含 Ｃ＋
９Ａ物料及第二烷基脫甲基化物料與
苯 ／甲苯通過 烷 基 轉 移 催 化 反 應，得 到 烷 基 轉
移物料，經 ２號分離裝置分離，得到苯、甲苯和
Ｃ＋
８ Ａ。
該方法簡化了流程、設備和系統，降低燃氣的
產生，增加二甲苯收率，能有效提高能源效率。
（中國石化有機原料科技情報中心站供稿）
·２４·
　 　 石 油 化 工 技 術 與 經 濟
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＥｃｏｎｏｍｉｃｓｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ　　　　　　　　　第３７卷　第６期　
２０２１ 年 １２ 月

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