我国商业汽油标准日益严格,汽油脱硫、降烯烃和降芳烃是大势所趋。与《世界燃油规范》相比,我国汽油标准的蒸气压上限值偏高,汽油蒸气压偏高会导致发动机气阻和有机挥发物的环境污染等问题。降低汽油蒸气压的关键是分离出汽油中C₄和C₅等高蒸气压组分。济南炼化正在进行国六汽油生产的升级改造,催化裂化装置加工规模从80万吨/年增加到120万吨/年,S-Zorb装置加工规模从90万吨/年增加到150万吨/年。济南炼化FCC汽油经S-Zorb装置脱硫后,进入汽油分馏塔分馏出C₄和C₅组分,来降低汽油蒸气压。如何有效利用这部分C₄和C₅资源,提高其附加值,是济南炼化急需解决的问题。本文首先对济南炼化混合C₄、C₅的详细烃组成进行了分析。研究发现,原料中主要是C₄烷烃（50.59 wt%）、C₅烷烃（12.42 wt%）、C₄烯烃（25.68 wt%）和C₅烯烃（4.30 wt%）;还有一些小分子的烷烃如丙烷（4.72 wt%）和乙烷（1.32 wt%）。其中正丁烷和异丁烷含量比例接近1:1。对混合C₄、C₅进行了催化裂化回炼实验研究。混合C₄、C₅中主要是烯烃发生反应,在高苛刻度条件下,烷烃会发生转化。在对混合C₄、C₅与重催原料的共炼研究中发现,相对于重催原料的单独反应,混合C₄、C₅在重催原料下方进料,产品分布得到了改善,丙烯和汽油收率增加,焦炭收率降低;汽油馏分的辛烷值增加,初馏点降低,柴油和油浆馏分的变化较小。与混合C₄、C₅在重催原料下方进料相比,混合C₄、C₅在重催原料上方进料时,烯烃的氢转移反应增加,液化气和汽油中的烯烃含量降低,异构烷烃含量增加。对混合C₄、C₅作乙烯裂解原料的可行性进行了研究。对混合C₄、C₅进行了加氢反应研究,考察了反应条件对烯烃加氢反应效果的影响。确定了混合C₄、C₅的加氢反应条件为:反应压力是2.5 MPa,反应温度是280℃,氢油比为200,反应空速为6 h^-1。在该条件下,烯烃基本完全被饱和。以原料的烯烃含量、族组成、氢含量和关联指数作为评价乙烯裂解原料的指标。混合C₄、C₅加氢产物中的烯烃含量小于1 wt%,满足乙烯裂解原料对烯烃含量的要求;正构烷烃含量为55.71wt%,远大于优质乙烯裂解原料石脑油的30 wt%;混合C₄、C₅加氢产物的氢含量为17.25 wt%,大于石脑油中的氢含量;且BMCI值为-3.07,原料的烷基性大;混合C₄、C₅加氢产物中不含硫、氯、砷和铅等杂质。因此,混合C₄、C₅的加氢产物可作为优质的乙烯裂解原料。对混合C₄、C₅叠合成高辛烷值汽油组分进行了研究。首先,以异丁烯为模型化合物,考察了反应条件对烯烃叠合反应的影响。确定了异丁烯的叠合反应条件:反应温度是200℃,反应压力为5 MPa,重时空速为1 h^-1。在此条件下,异丁烯具有较好的叠合效果,转化率为88.85%,液体收率为83.92 wt%。然后以混合C₄、C₅为原料,采用异丁烯叠合反应条件进行实验,研究发现,混合C₄、C₅原料中主要是C₄烯烃发生叠合反应,C₄烯烃单程转化率为46.38%,C₆及C₆⁺汽油收率为9.50 wt%。混合C₄、C₅的叠合产物中主要是辛烷值较高的异构烯烃,这些异构烯烃的加氢产物辛烷值更高,因此,混合C₄、C₅可作为制备高辛烷值汽油组分的原料。对于混合C₄、C₅的利用,三种加工方案均有不同的特点和优势。对于混合C₄、C₅的催化裂化回炼方案,当其单独回炼时,产物分布广泛,当其与重催原料回炼时,能够提高丙烯和汽油收率,改善产品分布,提高产品性质。对于混合C₄、C₅作为蒸汽裂解原料的方案,混合C₄、C₅中烯烃经加氢改质后充分饱和,加氢产物是优质的乙烯裂解原料,且乙烯潜在收率高。对于混合C₄、C₅的叠合反应方案,叠合产物主要是辛烷值较高的异构烯烃,混合C₄、C₅可以用来制备高辛烷值汽油组分,但一次转化率需要进一步的优化提高。