煉油技術(shù)與工程2010年6月PETROLEUM REFINERY ENGINEERING第40卷第6期LV-23BC催化劑在重油催化裂化裝置的應(yīng)用王巍慈劉永朝李曉光2張威毅2江勇2遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(遼寧省撫順市113001)2.中國(guó)石油天然氣股份有限公司撫順石化分公司石油二廠(遼寧省撫順市113004)摘要:介紹了LV23BC催化劑在撫順石化分公司石油二廠15M/a重油催化裂化裝置的應(yīng)用情況。工業(yè)試結(jié)果表明:在原料和主要操作條件基本不變的前提下,干氣產(chǎn)率下降了0.72個(gè)百分點(diǎn)焦炭產(chǎn)率下降了0.66個(gè)百分點(diǎn)汽油產(chǎn)率提高了311個(gè)百分點(diǎn)液化石油氣產(chǎn)率上升了0.96個(gè)百分點(diǎn)柴油產(chǎn)率下降了2.29個(gè)百分點(diǎn)液體收率提高了1.28個(gè)百分點(diǎn)。說明LV23BC催化劑具有較好的選擇性能夠改善重油催化裂化裝置的產(chǎn)品分布。關(guān)鍵詞:催化裂化催化劑應(yīng)用液化石油氣重油世界能源危機(jī)改變了石油煉制產(chǎn)品需求的結(jié)減壓渣油、減壓餾分油、酮苯蠟下油、焦化蠟油等構(gòu),對(duì)重質(zhì)油料的需求逐步減少,而對(duì)汽、柴油的混合重油為原料。原料油性質(zhì)見表1。由表1可需求日益增加。因此,各催化裂化裝置正努力提知,使用LV23BC催化劑后,原料密度凝點(diǎn)等性高渣油的摻煉比例。渣油分子直徑大,沸點(diǎn)高、質(zhì)基本相同,說明工業(yè)試驗(yàn)具有可比性。氫/碳值較低,含有大量的瀝青質(zhì)膠質(zhì)雜環(huán)化合表1原料油性質(zhì)物、硫氮化合物、重金屬和堿土金屬。這些雜質(zhì)會(huì)Table 1 Properties of feedstock oil污染催化劑,使催化劑活性下降影響其反應(yīng)的選項(xiàng)目原催化劑LV-23 BC擇性。中國(guó)石油化工股份有限公司蘭州煉化分公密度(20℃)/kg·m3餾程/℃司催化劑廠生產(chǎn)的LV23BC催化劑具有較強(qiáng)的初餾點(diǎn)215重油裂解能力、抗金屬污染性能、產(chǎn)品選擇性、較10%高的穩(wěn)定性和耐磨性。在撫順石化分公司石油二50%1.5Ma重油催化裂化裝置中使用L23B0C催化劑改善了產(chǎn)品分布,增加了輕質(zhì)油收率提高(水),%了重油催化裂化裝置運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益1。M(殘?zhí)?,%4.65(總硫),%凝點(diǎn)℃37試驗(yàn)運(yùn)動(dòng)黏度(60℃)/mm2·“11.I工藝流程混合重油經(jīng)噴嘴霧化后進(jìn)入提升管反應(yīng)器1.3.2催化劑性質(zhì)生成的油氣進(jìn)入分餾塔,分離出富氣粗汽油、柴使用LV23BC催化劑前后催化劑性質(zhì)見表油回?zé)捰秃陀蜐{。富氣經(jīng)氣體壓縮機(jī)壓縮后和2。由表2可知,LV23BC再生催化劑碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)粗汽油送至吸收穩(wěn)定部分,分離出液化石油氣和為009%,比空白標(biāo)定低0.01個(gè)百分點(diǎn);待生催汽油產(chǎn)品。柴油經(jīng)汽提降溫出裝置待生催化劑化劑碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.15%,比空白標(biāo)定低0.13進(jìn)入再生器燒焦再生1.2原料中國(guó)煤化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.2.1原料油性質(zhì)CN Gail: wangweici2007@使用LV23BC催化劑前后均以大慶原油的163. com第6期王巍慈等.LV23BC催化劑在重油催化裂化裝置的應(yīng)用51個(gè)百分點(diǎn)。在原料和主要操作條件不變的前提衰3主要操作參數(shù)下,說明LV23BC催化劑具有較好的焦炭選擇性Table 3 Mainly operating parameters和氫轉(zhuǎn)移活性。LV23BC催化劑采用小比表面LV-23BC積,大孔徑的基質(zhì),適當(dāng)降低催化劑的活性中心沉降器壓力/MPa0.216提升管出口溫度/℃502.0數(shù)減少高分子稠環(huán)芳烴在催化劑表面上的脫氫-新鮮原料景/1,h188.2195.6聚合反應(yīng)阻止進(jìn)一步環(huán)化脫氫生成焦炭(稠環(huán)再壓力MP0.24芳烴在活性中心上吸附能力高于其它烴類,在高二再壓力/MPa0.2670.273再稀相溫度/℃655,5659.0溫反應(yīng)條件下,在催化劑表面易脫氫生成焦炭覆一再密相溫度/℃蓋在催化劑表面使催化劑活性降低)。催化劑二再稀相溫度℃725.2中鐵、鎳等金屬含量均低于空白標(biāo)定,說明Lv二再密相溫度℃680.5原料預(yù)熱溫度/℃23BC催化劑具有良好的抗金屬污染的能力。回?zé)捰土?th-1表2催化劑性質(zhì)分餾塔頂溫度℃r04.7110.6Table 2 Properties of catalyst分餾塔壓力/MPa01610.157原催化劑LV-23BC孔體積/mL·g12結(jié)果與討論微反活性58.7w(再生催化劑上碳),%2.1使用LV23BC催化劑對(duì)產(chǎn)品收率的影響解(半再生催化劑上碳),%使用LV23BC催化劑前后催化裂化裝置產(chǎn)(待生催化劑定碳),%1.281.15品收率見表4。由表4可知,使用Lv23BC催化沉降密度/g·cm劑后干氣收率降低了0.72個(gè)百分點(diǎn);液化石油氣充氣密度/g壓緊密度/g·cm-3收率提高了0.96個(gè)百分點(diǎn);汽油收率提高了3.11骨架密度/g·cm-3個(gè)百分點(diǎn);柴油收率降低了2.29個(gè)百分點(diǎn);焦炭粒度分布,%收率降低了0.66個(gè)百分點(diǎn);油漿收率降低了0.4200.20.225.325.3個(gè)百分點(diǎn);輕質(zhì)油收率提高了0.42個(gè)百分點(diǎn);液40-80μm49.4體收率提高了1.38個(gè)百分點(diǎn)。表4數(shù)據(jù)可見干19.119.1氣焦炭產(chǎn)率降低輕質(zhì)油產(chǎn)率增加,液體收率增(鐵)Ag·g57524378加,說明使用LV-23BC催化劑具有較好的產(chǎn)品選w(鎳)/κg·g413731l0擇性,提高了目的產(chǎn)品的收率改善了產(chǎn)品的分布。表4產(chǎn)品分布w(鈉)/Ag·g7929Table 4 Produet distributionw(釩)/H·原催化劑LV-23BC1.4使用LV23BC催化劑前后主要操作條件5.94液化石油氣144615.42使用LV-23BC催化劑前后主要操作參數(shù)見汽油42.35表3。由表3可知使用LV23BC催化劑后,新鮮原料進(jìn)料量由188.2υh上升到195.6th,提高焦炭7.78了7.4Uh;原料油預(yù)熱溫度、二再密相溫度、提升損失管出口溫度等基本不變。反應(yīng)再生系統(tǒng)流化正輕質(zhì)油68.50常操作平穩(wěn),說明工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果具有可比行。液體收率85.7887.161.5催化劑加注過程22使用Lv23BC催化劑對(duì)產(chǎn)品性質(zhì)影響加劑分三個(gè)階段:第一階段,即LV23BC催2.2.1汽油性質(zhì)化劑未加注,進(jìn)行空白標(biāo)定;第二階段快速連續(xù)氣油性質(zhì)見表5。由表5可知汽油辛烷值加入LV23BC催化劑使該催化劑達(dá)到系統(tǒng)藏量與空E中國(guó)煤化工原因是汽油中的45%;第三階段平穩(wěn)加劑保持LV3BC催化烯烴的CNMHG41.06%,降低劑占系統(tǒng)總藏量的80%以上,進(jìn)行標(biāo)定了4.14個(gè)百分點(diǎn);烷烴體積分?jǐn)?shù)提高了3.62個(gè)2010年第40卷百分點(diǎn);芳烴體積分?jǐn)?shù)提高了0.52個(gè)百分點(diǎn)。相表6柴油性質(zhì)同碳原子數(shù)的情況下,烯烴的辛烷值大于烷烴辛Table 6 Properties of diesel烷值。使用LV23BC催化劑后,烯烴含量下降,項(xiàng)目原催化劑LV-23BC異構(gòu)烷烴含量上升,芳烴含量增加相對(duì)較少,說明密度(20℃)/kg·m3874.4餾分/℃該劑具有較強(qiáng)的異構(gòu)化能力,主要是用異構(gòu)烷烴初餾點(diǎn)代替烯烴來彌補(bǔ)汽油辛烷值損失,證明了LV23BC催化劑具有較好的氫轉(zhuǎn)移能力。在使用50%Lv23BC催化劑后汽油誘導(dǎo)期由328mn延長(zhǎng)到510min,說明汽油中二烯烴含量下降。二烯烴化90%學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,易發(fā)生氧化等化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致汽油終餾點(diǎn)凝點(diǎn)/℃變質(zhì)。誘導(dǎo)期的延長(zhǎng)有利于汽油的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。閃點(diǎn)/℃衰5汽油性質(zhì)(總硫),%0.13Table 5 Properties of gasoline銅片腐蝕(50℃,3h)十六烷37.839.0原催化劑LV-23BC密度(20℃)/kg·m720.1718.4餾程2.2.4液化石油氣性質(zhì)初餾點(diǎn)068%應(yīng)用Lv23BC催化劑,丙烯體積分?jǐn)?shù)由44.70%下降到41.82%,下降了2.88個(gè)百分點(diǎn)原因是在原料和主要操作條件基本不變的前提70%下,由于LV23BC催化劑采用大孔徑,小表面積終餾點(diǎn)的基質(zhì)減少了可供金屬分散的表面積降低了金卹(總硫),%0.010.01屬在催化裂化反應(yīng)中的脫氫等負(fù)面影響,防止了酸度/嗎g·(100mL溴價(jià)/g·(100g)108.388催化劑金屬中毒。小表面積的設(shè)計(jì)使催化劑活性無中心數(shù)有所降低,催化劑活性下降,裂解深度下銅片腐蝕(50℃,3h)1級(jí)誘導(dǎo)期/min降。小分子烯烴,主要來自催化裂化的二次反應(yīng)(汽油裂解),當(dāng)催化劑活性下降時(shí),二次反應(yīng)減φ(烷烴+環(huán)烷烴),%3.9052少,丙烯產(chǎn)率下降。使用LV23BC催化劑后液化(烯烴),%45.204L.06石油氣質(zhì)量合格,說明LV23BC催化劑對(duì)液化石p(芳烴),%15.9089.0油氣質(zhì)量無不良影響。2.3經(jīng)濟(jì)效益22.2柴油性質(zhì)按2010年5月石油產(chǎn)品出廠價(jià)格,干氣柴油性質(zhì)見表6。由表6可知,使用LV-1824RMB￥/t液化石油氣3345RMB￥/t汽油23BC催化劑后柴油十六烷值由37.8上升到6178RMB￥/t、柴油5276RMB￥/t、油漿214539.0,比色由2.0下降到1.5,其它性質(zhì)基本不RMBY/t,在1.5M/a重油催化裂化裝置使用變,說明使用Lv23BC催化劑后對(duì)柴油質(zhì)量無不Lv23BC催化劑后,產(chǎn)品年經(jīng)濟(jì)效益分別是:干良影響。氣-1970×104RMB￥;液化石油氣4817×102.23千氣性質(zhì)RMB￥;汽油28820×104RMB￥;柴油-18123使用LV23BC催化劑后干氣中的H2CH4值×104RMBY,油漿-1287×104RMB￥。由0.52下降到0.39,烴分子在金屬鎳表面易發(fā)使用Lv23BC催化劑后重油催化裂化裝置生脫氫反應(yīng),H2/CH值下降,說明LV-23BC催化年產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益為12257×104RMB￥劑具有較好的抗鎳效果。干氣其它性質(zhì)基本不中國(guó)煤化工品干氣收率降低變,說明使用LV23BC催化劑后對(duì)干氣質(zhì)量無不了0CNMHG率提高了0.96良影響個(gè)百氣的巧刈分子質(zhì)量低于液第6期王巍慈等LV-23BC催化劑在重油催化裂化裝置的應(yīng)用化石油氣,所以總氣體量降低,氣壓機(jī)負(fù)荷降低,(2)使用LV23BC催化劑后,反應(yīng)再生系統(tǒng)3.5MPa蒸汽使用量降低1.5h。在吸收穩(wěn)定流化正常,外取熱器流化正常,操作平穩(wěn),操作調(diào)系統(tǒng),補(bǔ)充吸收劑(穩(wěn)定汽油)量降低,相應(yīng)的循節(jié)靈活,對(duì)催化裂化產(chǎn)品無不良影響。催化劑中環(huán)冷卻水量降低200th,動(dòng)力電消耗量降低40金屬含量均低于空白標(biāo)定,說明LV-23BC催化劑kW·h,解吸塔需要的解吸熱也降低,柴油收率降具有良好的抗金屬污染的能力低了2.29個(gè)百分點(diǎn),減少動(dòng)力電消耗10kW·h,(3)催化裂化裝置使用LV23BC催化劑年增汽油收率提高了3.11個(gè)百分點(diǎn),增加循環(huán)冷卻水加產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益約12395×10RMBY。用量50t/h,動(dòng)力電消耗增加15kW·h,焦炭降低了0.4個(gè)百分點(diǎn),相應(yīng)減少再生器主風(fēng)消耗,油參考文獻(xiàn)漿降低了0.66個(gè)百分點(diǎn)相應(yīng)減少分餾塔塔底攪[]陳俊武催化裂化工藝與工程M]2版北京:中國(guó)石化出版拌蒸汽和外甩油漿動(dòng)力消耗2kW·h,2005:150-240.使用LV23BC催化劑后,改善了產(chǎn)品分布,[侯美生嫁油工程師[M北真石油工業(yè)出版社,y55使裝置單耗降低約16.747M/t,燃燒油消耗費(fèi)用降低約2300RMBY/t,年可節(jié)約運(yùn)行成本138[4]張久順王亞民范中碧,等新型重油抗釩裂化催化劑LV2310RMB￥,使用Lv23BC催化劑后重油催化裂化的開發(fā)與工業(yè)應(yīng)用[打].石油煉制與化工,1999,30(8):59裝置年增加綜合經(jīng)濟(jì)效益12395×10·RMB￥[5]肖菊孟偉LV23重油裂化催化劑的工業(yè)應(yīng)用[]煉油設(shè),2000,30(2):26[6]徐元輝梁揚(yáng)升新型重油抗釩裂化催化劑LV23的開發(fā)與3結(jié)論工業(yè)應(yīng)用[]煉油設(shè)計(jì),2000,30(12):3638(1)LV23BC催化劑具有較好的選擇性,增[7]徐元輝梁揚(yáng)升LV23抗釩催化劑在重油催化裂化裝置上加了輕質(zhì)油收率和液體收率,改善了重油催化裂的工業(yè)應(yīng)用[刀]石油煉制與化工,200132(8):4042化裝置的產(chǎn)品分布。(編輯董海青)application of lv- 23 bC catalyst in heavy oil FCC unitWang Weici, Liu Yongzhao, Li Xiaoguang, Zhalang IongL. School of Vocational Technology of Liaoning University of Petroleum arChemical Technology( Fushun 113001, Liaoning, China)2. PetroChina Fushun Petrochemical Company( Fushun 113004, Liaoning, China)Abstract: The commercial application of LV-23 BC catalyst in the 20 000 b/d heavy oil FCC unit was de-scribed. The operation results showed that, with the same feedstock and under the same operation conditionsthe yields of dry gas, coke and diesel were reduced by 0. 72, 0. 66 and 2. 29 percent points respectively, andthe productions of gasoline, LPG and liquid were increased by 3. 11, 0.96 and 1. 28 percent points. All theseconfirm that LV-23 BC catalyst has a good selectivity, which can improve the product distribution of heavy oilFCC unitKey Words: FCC, catalyst, application, LPG中國(guó)煤化工CNMHG