在炼油工业中，加氢催化裂化柴油（LCO）的转化一直是一个技术挑战。由于LCO的芳烃含量高和十六烷值低，其质量并不符合高质量柴油的标准。因此，如何高效地将这种产量大但质量较低的LCO转化为符合国家标准的燃料油或高附加值的化工产品，一直是炼油领域研究的重点。

近年来，中石化石油化工科学研究院有限公司开发的LCO加氢-催化裂化组合技术，在将LCO转化为高辛烷值汽油（LTAG）或轻质芳烃（LTA）方面取得了显著成果。这一技术不仅减少了LCO的产能压力，还增加了高辛烷值汽油和轻质芳烃（C6~C8芳烃）的市场供应。

表1 4种单环芳烃的分子结构式

然而，随着国六标准对清洁汽油中苯和芳烃含量的进一步限制，以生产轻质芳烃为主的LTA技术愈发受到市场青睐。在这一背景下，确定加氢LCO中生产轻质芳烃的理想组分，对于优化加氢工艺、降低氢耗以及提高轻质芳烃产率显得尤为重要。

在LCO中，单环芳烃由于其易于发生侧链断裂的裂化反应，被视为催化裂化生产轻质芳烃的理想组分。而多环芳烃由于结构复杂，在催化裂化条件下难以开环裂化为轻质芳烃。但经过加氢处理后，多环芳烃可以转化为烷基苯和环烃基苯（如茚满类、四氢萘类和茚类）等重质单环芳烃和环烷烃。这些重质单环芳烃在催化裂化条件下具有潜在的轻质芳烃生产能力。

其中，茚类作为加氢LCO中单环芳烃的重要组成部分，其反应性能和反应路径对于确定加氢LCO生产轻质芳烃的理想组分和提高轻质芳烃产率具有重要意义。然而，目前关于茚类在催化裂化条件下的反应性能和反应路径的研究还相对较少。

为了填补这一研究空白，我们采用小型固定流化床和脉冲裂解实验装置，在反应温度为580℃的条件下，对比了加氢LCO与茚的催化裂化反应行为，并深入研究了茚的催化裂化反应路径。通过这一研究，我们获得了以下主要发现：

首先，茚在催化裂化条件下的反应行为与加氢LCO存在显著差异。茚主要发生缩合-脱氢反应生成重油和焦炭，这一反应的选择性高达80%。这一结果表明，茚类并不是加氢LCO生产轻质芳烃的理想组分。

其次，茚在催化裂化过程中还会发生氢转移反应生成茚满。这一反应的选择性是开环裂化反应生成轻质芳烃选择性的两倍。此外，茚与茚满在反应过程中会相互转化，且茚接近完全转化的反应温度远低于加氢LCO催化裂化生产轻质芳烃的反应温度。

在低反应温度（460~520℃）下，茚主要发生氢转移反应生成茚满；而在高反应温度（520~640℃）下，则主要发生缩合-脱氢反应生成多环芳烃和焦炭。这表明，在催化裂化过程中，茚的转化受到反应温度的显著影响。

此外，我们还发现开环-裂化生成轻质芳烃的反应在茚的催化裂化过程中并不是主导反应。这一发现进一步证实了茚类不是加氢LCO生产轻质芳烃的理想组分。

综上所述，通过对比加氢LCO与茚的催化裂化反应行为，我们明确了茚在催化裂化条件下的主要反应路径和反应选择性。这一研究不仅为优化加氢LCO的催化裂化工艺提供了重要依据，还为炼油工业中其他类似化合物的催化裂化研究提供了有益的参考。未来，我们将继续深入研究加氢LCO中其他组分的催化裂化行为，以进一步提高轻质芳烃的产率和质量。