渣油催化裂化助剂应用研究

发表时间:2021/8/11   来源:《科学与技术》2021年第29卷第9期   作者:李阳
[导读] 介绍了渣油催化裂化助剂在中石油大连石化350万吨/年催化裂化装置上的工业应用情况
       李阳
       中国石油大连石化分公司,辽宁 大连 116032 )
       摘  要:介绍了渣油催化裂化助剂在中石油大连石化350万吨/年催化裂化装置上的工业应用情况。结果表明:当渣油催化裂化助剂加入量达到系统藏量的7.5%时,与空白标定期相比,(汽油+液化气)收率增加3.87%,油浆收率降低1.39%,(焦炭+干气)基本保持不变。由此可见,使用渣油催化裂化助剂,产品的选择性好,汽油收率高,重油转化能力强。
       关键词:渣油催化裂化助剂;催化裂化;工业应用;增产汽油

1 前言
       中国石油大连石化公司四催化装置是由洛阳石化工程公司设计、中油一建和六建承建的350万吨/年重油催化裂化联合装置。装置的反再系统采用提升管反应器,快速床-湍流床串联再生工艺,以大庆减压渣油和进口原油的馏分油为主要加工原料,且进口油占75% 以上,根据市场需求,为提高装置的汽油、液化气收率,降低装置油浆产率,提高装置经济性,四催化车间于2018年11月开始试用渣油催化裂化助剂。
2 工业应用
2.1 原料油
       原料油数据分别选取2018年1~6月份未使用渣油催化裂化助剂的生产平均值(空白期),2019年1~6月份的持续使用渣油催化裂化助剂的生产平均值(标定期)进行对比,主要性质见表1。

       由表1数据可见,总结标定期原料油的性质变差,原料油密度、残炭值、硫含量及重金属Ni、V含量略有增加,其它性质基本一致。
2.2渣油催化裂化助剂性质
       装置使用的渣油催化裂化助剂有较好的粒度分布、大的比表面和孔体积、较高的裂化活性,具有梯度分布的孔结构。助剂的外表面密布分子筛晶体,有利于未汽化的渣油大分子接触催化剂的外表面,与液相渣油分子发生选择性裂化反应,减少热裂化反应,提高重油的转化能力,从而提高汽油及液收产率,且具有抗重金属与碱氮能力强等特点。
2.3加入方法
       催化装置采用助剂罐加剂和混兑主剂方式向系统加入渣油催化裂化助剂。混兑主剂的助剂比例一般为(8~10)%左右,系统藏量700t左右,自然跑损率0.3%,推算系统内渣油催化裂化助剂藏量最高达到7 %。使用期间加强分析,对相关数据进行记录。
2.4操作条件
       操作条件是影响产品收率的重要因素之一,渣油催化裂化助剂加入前后,反应温度均为517℃,原料预热温度均为 210℃,剂油比6.3,平均停留时间3.2s,进料量保持在390t/h,主催化剂单耗控制在1.1 kg·t-1。助剂使用前后主要操作条件基本一致。
3 渣油催化裂化助剂使用效果
3.1产品分布
       产品分布数据分别选取2018年1~6月份未使用渣油催化裂化助剂的生产平均值(空白期),2019年1~6月份的持续使用渣油催化裂化助剂的生产平均值(标定期)进行对比,产品分布情况见表2。

       由表1数据可见,试用渣油催化裂化助剂后,装置日均处理量变化不大,(汽油+液化气)收率增加3.87%,油浆收率降低1.39%,柴油收率降低2.79%,(干气+焦炭)产量略有增加,轻收增加0.61%,总液收增加1.12%。
3.2主要产品质量
       试用渣油催化裂化助剂后,汽油四组分中烷烃增加2.28v%,烯烃降低3.82v%,芳烃增加1.59%v%,辛烷值保持不变,说明转化的烷烃中异构烷烃含量较多,烯烃的降低,有利于清洁汽油的生产。
       试用渣油催化裂化助剂后,柴油终馏点降低了3.4℃,由于油浆收率降低了1.39%,为了保证装置油浆系统的正常运行,适当降低塔中部温度。
       试用渣油催化裂化助剂后,油浆密度上升,固含量降低,由此可以判断,渣油催化裂化助剂的应用,提高了对油浆起到裂解的作用,同时不增加装置催化剂的自然跑损。
3.3平衡剂性质
       试用渣油催化裂化助剂前、后平衡剂性质变化情况见表3。
     
       由表3数据可见:使用渣油催化裂化助剂后,系统内平衡剂活性增加3个单位,有利于提高装置汽油收率。平衡剂的堆积密度,粒度分布变化不大,不影响装置的流化。
4 结论
       当渣油催化裂化助剂达到系统藏量的7%时,进行了标定,与空白期相比:使用渣油催化裂化助剂后,平衡剂活性增加了3个单位,(汽油+液化气)收率较空白期平均值上升3.87%,油浆收率降低1.39%,且固含量降低,催化剂自然跑损降低,未对装置产生负面影响。
       
参考文献:
[1]陈浩,文飞鹏,李智,等.催化裂化装置原料变化对生产的影响及措施[J]中国石油和化工,2016,S1: 75.
[2]苏林伟,王建华,Pt/Al2O3催化剂失活分析及再生处理[J].化学工业与工程技术,2002,23,(1); 43-44.
[3]司延龙,郜佳.不同组分对汽油辛烷值的影响[J].化工管理,2017,32(2): 158.   

作者简介:
       李阳,男,1988年8月出生,2011年7月毕业于大连大学数学与应用数学专业,本科学历,2018年 毕业于大连理工大学化学工程专业工程,硕士学位。现任中国石油大连石化公司350万吨/年催化裂化装置工艺员。大连市甘井子区山中街1号中国石油大连石化公司。
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