随着原油的日益重质化和清洁燃料质量标准的快速升级,对FCC柴油的高效清洁化加工提出了极大的挑战。本论文以FCC柴油为原料,深入研究了FCC柴油加氢精制过程中组成结构的变化规律,构建了FCC柴油密度、十六烷值、化学氢耗与烃组成结构的关联关系,建立了柴油加氢反应动力学模型。此外,在研究FCC柴油原料及其不同温度下的加氢产品的窄馏分性质的基础上,提出一种FCC柴油分段加氢处理的工艺设想。以青岛炼化和长庆石化FCC柴油为原料,采用FDS-1A为模型催化剂,研究反应工艺参数对加氢反应的影响。结果表明:反应温度的升高、反应压力的增大、空速的降低及氢油比的增大均会使加氢产品的密度降低,硫、氮及芳烃含量减小。其中,氢油比对加氢饱和反应的影响较小。在此基础上,提出劣质柴油轻质化工艺的优化调节原则,为工艺过程的优化和反应器的设计提供理论指导。确定最佳工艺条件为:反应温度为350³60℃,反应压力为8⁹ MPa,氢油比为600:1⁷00:1,空速为0.8¹.2 h^-1。通过研究加氢精制过程中FCC柴油组成结构的变化规律,建立FCC柴油密度、十六烷值、化学氢耗与烃组成结构的关联式,为预测产品性质和降低装置能耗提供一定的参考依据。以前期FCC柴油加氢精制中试装置的实验数据为基础,分别拟合HDS、HDN和HDA的反应动力学方程,为催化剂的研制提供一定的指导作用。研究表明,FCC柴油HDS反应动力学模型可分为两部分:当空速≥2.5 h^-1时,可采用一级反应动力学模型拟合,求得Ea为39.20 kJ/mol;当空速<2.5 h^-1时,采用修正的n级动力学模型,关联反应温度、反应压力、空速、氢油比等因素,求得Ea为135.68 kJ/mol。HDN反应符合一级动力学方程,求得Ea为103.19 kJ/mol。HDA反应符合带有修正项的n级反应速率方程,求得Ea为118.35 kJ/mol。经检验,建立的动力学模型有较高的准确性。考察青岛炼化FCC柴油原料及产品窄馏分段的化学组成结构及反应转化规律,结果表明:加氢后的产品与原料相比,相同馏程的各窄馏分中的硫、氮及芳烃含量均大幅下降,且随加氢反应温度越高变化越明显。加氢产品的各窄馏分段质量收率成正态分布,轻组分收率明显高于原料,氮化物比硫化物更易富集在重馏分中。原料中大于325℃的馏分中硫、氮及芳烃含量远超过全馏分,加工难度大。在此基础上,提出有效提高FCC柴油加氢产品质量的低成本加工工艺。