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摘要：燃料油是炼厂经济效益的主要来源，直接影响炼厂的竞争力。汽油和柴油的需求不同，也使得柴汽比成为炼厂的主要控制指标。本文主要结合柴汽比进行展开分析，对柴油加氢裂化工艺改变柴汽比的应用效果进行具体分析，以期更好地促进该工艺的推广和使用。
关键词：柴油加氢裂化；柴汽比；方案对比
1引言
汽油主要作为内燃机的燃料进行使用，随着人们生活水平的不断提升，汽车的保有量与日俱增。据统计，截至2016年底，我国汽车的保有量达到1.94亿辆，近十年的汽车增长速率达到年均18.03%，据专家预测，2020年我国汽车的保有量将达到2.6亿辆，汽车的快速增长带来了巨大的汽油消费。到2020年，汽油的消耗量将高于柴油，柴汽比也将持续走低。目前，提高柴油比的主要方式有两种：增加汽油和降低柴油。增产汽油的主要方式有提高石脑油的切割点，提升催化裂化装置的负荷，增加烷基化装置和异构化装置；降低柴油的主要方式有提升柴油加氢装置中石脑油的产出率，生产航煤产品。另外，利用柴油加氢裂化工艺可以达到增产汽油和降低柴油的双重功效，逐渐得到推广和使用。本文主要结合炼厂的实际应用效果，对柴油加氢裂化技术进行分析探究，以期为更好地促进该工艺的推广。
2柴油加氢裂化技术分析
加氢裂化工艺是氢气在催化剂的作用下，将重质油轻化的过程。加氢裂化工艺主要包括两个方面的内容：加氢和裂化，通过加氢裂化工艺，重质油进行加氢、裂化和异构化等反应，最终生成轻质油品，并且重质油中的硫氮杂质也可被相应去除。加氢裂化工艺具有轻质油收率高和产品质量好等一系列优点。柴油加氢裂化即对柴油进行加氢、裂化和异构化反应，从而生成轻质油（汽油）的过程。
由于加氢裂化存在加氢和裂化两个基本过程，因此其催化剂存在金属加氢和酸性裂解异构性能，属于双功能催化剂。金属加氢功能成分的催化活性组分一般由Co、Ni、Mo等的氧化物和硫化物组成。加氢裂化催化剂的担体一般由酸性或弱酸性的硅酸铝或氧化铝组成。通过增加催化剂的有效表面积；提供合适的孔结构；提供酸性中心；提高催化剂的机械强度；提高催化剂的热稳定性；增加催化剂的抗毒能力等一系列措施可以有效地提升催化剂的活性和寿命。
3柴油裂化方案对比
某炼厂原设计柴汽比在1.5-1.75范围之间，依据未来汽油和柴油的消费情况，现决定调整柴汽比到1.2左右。炼厂采取了一系列的措施：提升直馏煤油采出、提升柴油切割点、重整拔头油全部进入异构化装置等，通过上述措施，柴汽比达到1.41，距离目标还存在较大的差距，因此该炼厂新增加一套柴油加氢裂化装置用于降低柴汽比，进行原料选择时，存在两个方案：其一，利用直馏柴油作为原料进行加氢裂化、利用催化柴油作为原料进行加氢裂化。
方案一：装置的规模设置为800Kt/a，采取催化柴油作为加氢裂化的原料。通过专门的催化剂和适宜的工艺参数，该工艺可将催化柴油中的芳烃成分加氢裂化为碳数小于10的烷基苯类物质，此物质可以直接作为调合汽油组分进行使用。另外，利用该工艺技术还能有效地提升柴油的十六烷值。
方案二：装置的规模设置为800Kt/a，采取直馏汽油作为加氢裂化的原料。生产的轻石脑油可以进行异构化处理，重石脑油进行重整处理。柴油部分可以直接进行调合汽油使用。对二甲苯生产工艺中副产少量的重芳烃成分，原工艺是直接调合柴油，但其十六烷值只有20左右，经济性较差；如果调入汽油组成，由于其沸点较高，会影响汽油的干点指标，影响使用。采用柴油裂化方案，可将重芳烃开环裂化为更高价值的组分。重芳烃作为柴油加氢裂化的原料生产合格的汽油调合组分。
方案一中的石脑油收率高于方案二，其主要的原因为：方案二中的汽油池辛烷值高，可以将抽余油直接调合生产成品汽油，降低了对于石脑油的需求。另外，方案二中副产煤油组分，因此也会影响石脑油的收率。方案一中的氢耗要高于方案二，除方案一的总体转化率高外，还与催化柴油的氢含量低存在一定关系。
方案一生产的石脑油研究法辛烷值可以达到89.5，其中烯烃含量43%，苯含量1.9%，可以直接作为汽油的调合组分。方案二生产的石脑油的研究法辛烷值较低，需要进行进一步的分离工序，分离出C6以下部分可以进异构化装置，可以提升石脑油的辛烷值至89，重石脑油则进入重整装置，进一步生成对二甲苯，生产高辛烷值添加剂。
4柴油裂化方案对全厂加工方案的影响
4.1 装置规模
通过采取柴油加氢裂化工艺后，整个炼厂的汽柴油加工规模受到相应的影响。
常减压和催化裂化装置规模不变的情况下，增加柴油加氢裂化装置后，柴油加氢精制装置规模相应降低，这是由于部分柴油进入到加氢裂化装置造成。方案一和方案二均提升煤油和柴油的切割点，因此煤油加氢装置的规模出现增加。两种方案均将原来进入重整装置的催化汽油直接调合，因此重整装置规模应该降低，但由于方案二中汽油池中的辛烷值较低，石脑油经过分离后，重石脑油进入到重整装置生产对二甲苯，因此在一定程度上提升了重整加氢的规模。方案一中尽管重整装置的规模小，但可以通过副产的调合组分进一步转化生产对二甲苯，保证对二甲苯的产量，因此会在一定程度上降低汽油池的辛烷值。汽油池中辛烷值的降低会进一步影响拔头油不能直接作为调合组分油使用，只能将原作为化工轻油的部分拔头油全部进异构化装置生产汽油以降低柴汽比，因此，方案一异构化规模增加。
4.2 全厂汽柴油性質
方案一的汽油辛烷值略低于方案二的辛烷值，主要原因为方案一为满足柴汽比的要求，将大量的低辛烷值的抽余油调入调合汽油池，另外，方案一中的重整油占比较小，也是导致其辛烷值低的原因。方案一的柴油十六烷值过剩较多，主要原因是本项目直馏柴油十六烷值较高。
4.3 产品结构和效益的影响
两种方案均能达到设计要求，即柴汽比能够达到1.2。原料能耗方面，方案一的氢耗较高，主要原因是催化柴油中的氢含量较低。方案二的天然气消耗较高，主要原因是柴油裂化工况较原加氢精制条件下燃料消耗量增大。产品结构方面的影响，和基础方案相比，方案一汽油和煤油产量明显增高，柴油产量明显降低，同时高牌号汽油产量有所降低，抽余油与化工轻油产量基本相同，每吨油的毛利润能够达到16.4元，年增加利润2.45亿元。方案二的柴汽油产量略低于方案一，煤油产量及高牌号的汽油产量高于方案一，和基础方案相比，每吨油的毛利润能够达到39.3元，年增加利润5.9亿元。
5结语
柴汽比是炼厂调整燃料油配比的主要控制指标，随着汽油需求量的不断提升，降低柴汽比成为炼厂控制指标的主要措施。本文结合具体的炼厂实际应用，对柴油加氢裂化工艺过程进行详细分析，更好地促进该方法的推广使用。
参考文献：
[1] 史传明. 炼厂优化降低柴汽比措施探讨[J]. 工程技术：全文版， 2016（2）：00265-00265.
[2] 张罗庚， 胡云涛， 简建超. 加氢装置降低柴汽比的优化措施[J]. 石油炼制与化工， 2017， 48（7）：60-63.
[3] 吴子明， 曹正凯， 曾榕辉，等. FDHC柴油中压加氢裂化技术的开发[J]. 石油炼制与化工， 2017， 48（2）：12-15.
关键词：柴油加氢裂化；柴汽比；方案对比
1引言
汽油主要作为内燃机的燃料进行使用，随着人们生活水平的不断提升，汽车的保有量与日俱增。据统计，截至2016年底，我国汽车的保有量达到1.94亿辆，近十年的汽车增长速率达到年均18.03%，据专家预测，2020年我国汽车的保有量将达到2.6亿辆，汽车的快速增长带来了巨大的汽油消费。到2020年，汽油的消耗量将高于柴油，柴汽比也将持续走低。目前，提高柴油比的主要方式有两种：增加汽油和降低柴油。增产汽油的主要方式有提高石脑油的切割点，提升催化裂化装置的负荷，增加烷基化装置和异构化装置；降低柴油的主要方式有提升柴油加氢装置中石脑油的产出率，生产航煤产品。另外，利用柴油加氢裂化工艺可以达到增产汽油和降低柴油的双重功效，逐渐得到推广和使用。本文主要结合炼厂的实际应用效果，对柴油加氢裂化技术进行分析探究，以期为更好地促进该工艺的推广。
2柴油加氢裂化技术分析
加氢裂化工艺是氢气在催化剂的作用下，将重质油轻化的过程。加氢裂化工艺主要包括两个方面的内容：加氢和裂化，通过加氢裂化工艺，重质油进行加氢、裂化和异构化等反应，最终生成轻质油品，并且重质油中的硫氮杂质也可被相应去除。加氢裂化工艺具有轻质油收率高和产品质量好等一系列优点。柴油加氢裂化即对柴油进行加氢、裂化和异构化反应，从而生成轻质油（汽油）的过程。
由于加氢裂化存在加氢和裂化两个基本过程，因此其催化剂存在金属加氢和酸性裂解异构性能，属于双功能催化剂。金属加氢功能成分的催化活性组分一般由Co、Ni、Mo等的氧化物和硫化物组成。加氢裂化催化剂的担体一般由酸性或弱酸性的硅酸铝或氧化铝组成。通过增加催化剂的有效表面积；提供合适的孔结构；提供酸性中心；提高催化剂的机械强度；提高催化剂的热稳定性；增加催化剂的抗毒能力等一系列措施可以有效地提升催化剂的活性和寿命。
3柴油裂化方案对比
某炼厂原设计柴汽比在1.5-1.75范围之间，依据未来汽油和柴油的消费情况，现决定调整柴汽比到1.2左右。炼厂采取了一系列的措施：提升直馏煤油采出、提升柴油切割点、重整拔头油全部进入异构化装置等，通过上述措施，柴汽比达到1.41，距离目标还存在较大的差距，因此该炼厂新增加一套柴油加氢裂化装置用于降低柴汽比，进行原料选择时，存在两个方案：其一，利用直馏柴油作为原料进行加氢裂化、利用催化柴油作为原料进行加氢裂化。
方案一：装置的规模设置为800Kt/a，采取催化柴油作为加氢裂化的原料。通过专门的催化剂和适宜的工艺参数，该工艺可将催化柴油中的芳烃成分加氢裂化为碳数小于10的烷基苯类物质，此物质可以直接作为调合汽油组分进行使用。另外，利用该工艺技术还能有效地提升柴油的十六烷值。
方案二：装置的规模设置为800Kt/a，采取直馏汽油作为加氢裂化的原料。生产的轻石脑油可以进行异构化处理，重石脑油进行重整处理。柴油部分可以直接进行调合汽油使用。对二甲苯生产工艺中副产少量的重芳烃成分，原工艺是直接调合柴油，但其十六烷值只有20左右，经济性较差；如果调入汽油组成，由于其沸点较高，会影响汽油的干点指标，影响使用。采用柴油裂化方案，可将重芳烃开环裂化为更高价值的组分。重芳烃作为柴油加氢裂化的原料生产合格的汽油调合组分。
方案一中的石脑油收率高于方案二，其主要的原因为：方案二中的汽油池辛烷值高，可以将抽余油直接调合生产成品汽油，降低了对于石脑油的需求。另外，方案二中副产煤油组分，因此也会影响石脑油的收率。方案一中的氢耗要高于方案二，除方案一的总体转化率高外，还与催化柴油的氢含量低存在一定关系。
方案一生产的石脑油研究法辛烷值可以达到89.5，其中烯烃含量43%，苯含量1.9%，可以直接作为汽油的调合组分。方案二生产的石脑油的研究法辛烷值较低，需要进行进一步的分离工序，分离出C6以下部分可以进异构化装置，可以提升石脑油的辛烷值至89，重石脑油则进入重整装置，进一步生成对二甲苯，生产高辛烷值添加剂。
4柴油裂化方案对全厂加工方案的影响
4.1 装置规模
通过采取柴油加氢裂化工艺后，整个炼厂的汽柴油加工规模受到相应的影响。
常减压和催化裂化装置规模不变的情况下，增加柴油加氢裂化装置后，柴油加氢精制装置规模相应降低，这是由于部分柴油进入到加氢裂化装置造成。方案一和方案二均提升煤油和柴油的切割点，因此煤油加氢装置的规模出现增加。两种方案均将原来进入重整装置的催化汽油直接调合，因此重整装置规模应该降低，但由于方案二中汽油池中的辛烷值较低，石脑油经过分离后，重石脑油进入到重整装置生产对二甲苯，因此在一定程度上提升了重整加氢的规模。方案一中尽管重整装置的规模小，但可以通过副产的调合组分进一步转化生产对二甲苯，保证对二甲苯的产量，因此会在一定程度上降低汽油池的辛烷值。汽油池中辛烷值的降低会进一步影响拔头油不能直接作为调合组分油使用，只能将原作为化工轻油的部分拔头油全部进异构化装置生产汽油以降低柴汽比，因此，方案一异构化规模增加。
4.2 全厂汽柴油性質
方案一的汽油辛烷值略低于方案二的辛烷值，主要原因为方案一为满足柴汽比的要求，将大量的低辛烷值的抽余油调入调合汽油池，另外，方案一中的重整油占比较小，也是导致其辛烷值低的原因。方案一的柴油十六烷值过剩较多，主要原因是本项目直馏柴油十六烷值较高。
4.3 产品结构和效益的影响
两种方案均能达到设计要求，即柴汽比能够达到1.2。原料能耗方面，方案一的氢耗较高，主要原因是催化柴油中的氢含量较低。方案二的天然气消耗较高，主要原因是柴油裂化工况较原加氢精制条件下燃料消耗量增大。产品结构方面的影响，和基础方案相比，方案一汽油和煤油产量明显增高，柴油产量明显降低，同时高牌号汽油产量有所降低，抽余油与化工轻油产量基本相同，每吨油的毛利润能够达到16.4元，年增加利润2.45亿元。方案二的柴汽油产量略低于方案一，煤油产量及高牌号的汽油产量高于方案一，和基础方案相比，每吨油的毛利润能够达到39.3元，年增加利润5.9亿元。
5结语
柴汽比是炼厂调整燃料油配比的主要控制指标，随着汽油需求量的不断提升，降低柴汽比成为炼厂控制指标的主要措施。本文结合具体的炼厂实际应用，对柴油加氢裂化工艺过程进行详细分析，更好地促进该方法的推广使用。
参考文献：
[1] 史传明. 炼厂优化降低柴汽比措施探讨[J]. 工程技术：全文版， 2016（2）：00265-00265.
[2] 张罗庚， 胡云涛， 简建超. 加氢装置降低柴汽比的优化措施[J]. 石油炼制与化工， 2017， 48（7）：60-63.
[3] 吴子明， 曹正凯， 曾榕辉，等. FDHC柴油中压加氢裂化技术的开发[J]. 石油炼制与化工， 2017， 48（2）：12-15.