第10卷第2期工業(yè)催化ol. 10 No. 22002年3月INDUSTRIAL CATALYSISMar,2002石油化工與焦化多產(chǎn)柴油催化裂化催化劑的設(shè)計(jì)思路及工業(yè)應(yīng)用余勝陽鄧陽鐘湘生陶湘蒙張正義(長嶺煉油化工有限責(zé)任公司催化劑廠湖南岳陽414012)摘要介紹了多產(chǎn)柴油催化裂化系列催化劑的基本設(shè)計(jì)思路及工業(yè)應(yīng)用情況。應(yīng)用結(jié)果表明該系列催化劑增產(chǎn)柴油明顯其性能也較優(yōu)良能給煉廠帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。關(guān)鍵詞摧化裂化催化劑柴油總液收滓烷值中圖分類號(hào):IQ426.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼∴文章編號(hào):1008-114(2002m2000304Designing concept for the fcc catalyst series for increasing dieselProduction and application of the catalystsYU Sheng-yang DENG Yang ZHONG Xiang-sheng TAO Xiang-meng ZHANG Zheng-yiCatalyst works of Changling Refinery Petrochemical Co., Ltd. Hunan Yueyang 414012, ChinaAbstract Basic designing concept for a series for FCc catalysts for increasing diesel production andapplication of the catalysts were described. Commercial application showed that the catalyst seriesbrought about considerable increase in diesel production with excellent performanceKey words fluid catalytic cracking CFCC7 catalyst i diesel oil overall liquid yieldCLC number TQ426 7 Document code A Article ID: 1008-1143 2002 2-0003-04我國煉油工業(yè)中的二次加工以催化裂化為主,劑兼顧辛烷值、少產(chǎn)液化氣、多產(chǎn)柴油的CC20D加氫裂化工藝使用較少。比較這兩種工藝催化裂(db催化劑抗釩、兼顧辛烷值、多產(chǎn)液化氣和柴油化以多產(chǎn)汽油為長處煉廠生產(chǎn)的柴油和汽油的比的(C20Ⅳⅳy雁催化劑抗堿氮、兼顧辛烷值、多產(chǎn)液倣稱柴汽比炲終低于市場(chǎng)消費(fèi)的柴汽比,以至于化氣和柴油的CC2O〔d雁化劑。隨后考慮到國前幾年不得不較大量地進(jìn)口柴油。為了有效地提高內(nèi)某些老催化裝置由于流化性能等方面的原因?qū)Υ呋鸦b置的柴汽比1996年中國石化總公司將所使用催化劑的堆密度有較嚴(yán)格的限制只能使用提高催化裂化裝置柴油產(chǎn)率催化劑的研制列為重點(diǎn)中等堆密度的催化劑在CC2OD的基礎(chǔ)上開發(fā)生攻關(guān)項(xiàng)目。為此中國石油化工科學(xué)研究院和長嶺產(chǎn)岀了中等堆密度的增產(chǎn)柴油催化裂化催化劑CC煉油化工有限責(zé)任公司催化劑廠合作共同開發(fā)和200D。近年來這些催化劑已經(jīng)先后在九江石化、生產(chǎn)了在催化裂化裝置上增產(chǎn)柴油的(C-20D催化洛煉等煉廠的催化裂化裝置上成功地進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)劑系列。在此系列催化劑的開發(fā)過程中,以多產(chǎn)柴用均為煉廠帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。油為目的結(jié)合各煉廠的工藝過程、原油性質(zhì)及產(chǎn)品需求等不同情況進(jìn)行了卓有成效的量體裁衣”如YH生化的理路兼顧辛烷值、多產(chǎn)液化氣和柴油的CC20Ⅳj雁化直增廠,泄習(xí)慣方案及不利影響收稿日期2001-09-06作者簡(jiǎn)獷僉胐1967—)男高級(jí)工程師從事新產(chǎn)品開發(fā)多年現(xiàn)任中石化長嶺煉化公司催化劑廠副總工程師。4工業(yè)催化2002年第2期催化裂化裝置改變其操作參數(shù)如降低反應(yīng)溫量的影響、降低裝置焦炭產(chǎn)率、對(duì)辛烷值的降低進(jìn)度加大回?zé)捀淖兎逐s切割等,能夠一定程度的增補(bǔ)償。因此多產(chǎn)柴油催化裂化催化劑的技術(shù)關(guān)鍵產(chǎn)柴油。這實(shí)際上只是以降低一次轉(zhuǎn)化率來抑制在于:是提高催化劑的一次性轉(zhuǎn)化能力特別是提中間餾分再裂化達(dá)到提高柴油產(chǎn)率的目的。伴隨高其重油轉(zhuǎn)化能力使其在較溫和的柴油方案操作而來的是一次轉(zhuǎn)化率的降低冋煉量的增加這必然祭件下有足夠的轉(zhuǎn)化率隊(duì)從而降低回?zé)挏p少對(duì)裝降低了裝置的加工能力一般處理量需降低30%置處理量的影響冖是有效地控制中間餾分柴油餾50%)并且增加了焦炭產(chǎn)率。另外降低反應(yīng)溫度,分舶進(jìn)一步裂化以實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)柴油的目的;三是提汽油辛烷值也會(huì)降低多產(chǎn)柴油的效益不能補(bǔ)償加工高催化劑重油轉(zhuǎn)化能力的同時(shí)控制焦炭產(chǎn)率四是量降低的損失。這種習(xí)慣操作方案顯然不能適應(yīng)新添加助辛組元對(duì)汽油辛烷值進(jìn)行補(bǔ)償。的形勢(shì)。為此必須研制一種新型催化裂化催化劑與1.3多產(chǎn)柴油催化裂化催化劑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)催化裝置多產(chǎn)柴油生產(chǎn)方案相匹配使催化裂化裝置催化裂化催化劑由分子篩和載體兩部分組成。既能多產(chǎn)柴油同時(shí)又可克服習(xí)慣方案的不足之處。根據(jù)已經(jīng)被接受的觀點(diǎn)認(rèn)為對(duì)重油特大分子和大1.2多產(chǎn)柴油催化裂化催化劑的技術(shù)關(guān)鍵分子殿化主要是載體的貢獻(xiàn),為此多產(chǎn)柴油催化要實(shí)現(xiàn)催化裂化裝置最大可能地多產(chǎn)柴油就劑載體的活性應(yīng)適當(dāng)提高洏而次大分子應(yīng)在分子篩必須緊密地結(jié)合裝置多產(chǎn)柴油的操作方案充分發(fā)的二次孔道里借助分子篩的活性中心的作用得以裂揮催化劑和工藝操作雙方的優(yōu)勢(shì)。這就要求多產(chǎn)柴化。因而多產(chǎn)柴油催化劑所含分子篩應(yīng)有發(fā)達(dá)的油催化劑的優(yōu)化操作狀態(tài)和裝置多產(chǎn)柴油方案的工二次孔道絳低分子篩酸中心強(qiáng)度能有效控制中間藝參數(shù)相吻合。同時(shí)要盡可能地減少對(duì)裝置處理餾分柴油餾分的裂化。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)見圖1。工藝條件對(duì)催化劑的要求◆劑/油比申再生方式申再生劑定碳其它特殊要求原料對(duì)催化劑的要求◆原油品種不同產(chǎn)品質(zhì)量和分布對(duì)催化劑的要*多摻渣油多產(chǎn)柴油催化求摻焦化蠟油裂化催化劑·柴油+辛烷值+輕收抗重金屬污染柴油+辛烷值+液化氣要求技術(shù)創(chuàng)新(1)催化材料·新的、性能優(yōu)異的分子篩品種新?lián)w材料(2)制備技術(shù)·高固含童制備技術(shù)M凵中國煤化工CNMHG圖1多產(chǎn)柴油催化裂化催化劑設(shè)計(jì)要點(diǎn)Fig 1 Main points for design of the FCC catalysts forincreasing diesel production2002年第2期余勝陽等多產(chǎn)柴油催化裂化催化劑的設(shè)計(jì)思路及工業(yè)應(yīng)用4新技術(shù)新材料的應(yīng)用高的特點(diǎn)有利于增強(qiáng)催化劑的重油裂解能力、改善為了賦予多產(chǎn)柴油催化裂化催化劑優(yōu)良的性汽提效果、增強(qiáng)抗金屬污染等性能。能主要應(yīng)用了以下新技術(shù)新材料7)償辛烷值(1雙鋁粘接技術(shù)添加擇形組元ZRP3系列;或添加擇形組元調(diào)變載體孔結(jié)構(gòu)、比表面、活性等使催化劑具ZRP·5系列來補(bǔ)償辛烷值冋時(shí)多產(chǎn)液化氣備良好的重油裂解性能、汽提效果、抗重金屬污染性能、焦炭選擇性。加強(qiáng)粘接性能使催化劑具備良好2多產(chǎn)柴油催化裂化催化劑的工業(yè)應(yīng)用的抗磨性能。(2高固含量制備技術(shù)2.1工業(yè)應(yīng)用主要裝置通過提高催化劑制備工藝過程中成型前漿液固多產(chǎn)柴油催化劑系列從1998年開始先后在九體組分的含量改善催化劑的球形度進(jìn)一步提高催江石化洛煉等煉廠的催化裝置進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用應(yīng)化劑的抗磨性能。用該系列催化劑的各煉廠裝置簡(jiǎn)況見表1。該系列(3)冰熱加化學(xué)法分子篩制備技術(shù)催化劑主要物化性能典型數(shù)據(jù)見表2。產(chǎn)品分布對(duì)發(fā)達(dá)的二次孔增強(qiáng)重油裂化性能極少的非骨比見表3。架鋁減減少非選擇性裂化隆降低生焦滑架穩(wěn)定熱和2.2工業(yè)應(yīng)用的簡(jiǎn)評(píng)水熱穩(wěn)定性好2.2.1增產(chǎn)柴油情(4)分子篩改性調(diào)變酸性中心酸強(qiáng)度技術(shù)從各煉廠應(yīng)用多產(chǎn)柴油FCC催化劑的柴油產(chǎn)結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定姞晶保留度高熱和水熱穩(wěn)定性更率變化情況看,該系列均表現(xiàn)岀了優(yōu)良的棐油選擇好控制中、小烴類分子進(jìn)一步裂化從而多產(chǎn)柴油。性配合相應(yīng)的柴油生產(chǎn)方案增產(chǎn)柴油效果明顯(5復(fù)合分子篩制備技術(shù)其中大慶助劑廠重催柴油產(chǎn)率總增幅達(dá)9.98個(gè)百調(diào)整不同分子篩的酸密度和酸強(qiáng)度使反應(yīng)過分點(diǎn)洛煉2# RFCCU柴油產(chǎn)率比進(jìn)口劑高10.22程中的正碳離子易于脫附提高中間餾分選擇性發(fā)個(gè)百分點(diǎn)氿九江1# RFCCU在相近的操作條件下?lián)]不同分子篩的優(yōu)點(diǎn)以克服單種分子篩之不足。增產(chǎn)柴油2.28個(gè)百分點(diǎn)濤化1# RFCCU在柴油(6新型載體材料大孔活性氧化鋁劑只占系統(tǒng)24%時(shí)柴油產(chǎn)率總增幅達(dá)6.34個(gè)百大孔活性氧化鋁具有表面積大、孔體積大、活性分點(diǎn)長煉1# RFCCU柴油產(chǎn)率達(dá)36.68%,表1多產(chǎn)柴油催化劑系列的應(yīng)用廠家裝置簡(jiǎn)況Table 1 Application of the catalyst series for increasing diesel production多產(chǎn)柴油催化裂化催化劑系列典型應(yīng)用裝置及其裝置特點(diǎn)兼顧辛烷值、多產(chǎn)液化氣和柴油催化劑九江石化1催化裝置:00萬噸/年再生劑定碳近0.2%劑油比5.5左右,C20j)主要加工魯寧管輸油密度0.9867g/cm3飽和烴50.82%芳烴4444%兼顧辛烷值、少產(chǎn)液化氣、多產(chǎn)柴油催大慶助劑廠重油催化裝置3萬噸/年大慶原油全常渣進(jìn)料兩段再生劑油化劑CC20I(db)比6左右再生劑定碳0.1%原料密度0.8867g/cm3殘?zhí)?0wt%?？光C、兼顧辛烷值、多產(chǎn)液化氣和柴油洛陽石化煉油廠2*催化裝置∶140萬噸/年單段大藏量高效逆流再生劑油催化劑CC20〔ly)比6-9再生劑定碳0.1%以下加工中原+吐哈+塔里木原油全常渣進(jìn)料,密度為0.9176g/cm3殘?zhí)?.96wt%Ni含量4.9pmN含量11.5pm抗堿氮、兼顧辛烷值、多產(chǎn)液化氣和柴長煉1#催化裝置∶20萬藏暑意效重生再生劑定碳0.1%油催化劑CC20(c)左右劑油比6~9主要加中國煤化工為0.91429/m3殘?zhí)繛?.57wt%堿氮含量CNMHG中堆比、兼顧辛烷值、少產(chǎn)液化氣、多產(chǎn)吉化煉油廠1#催化裝置:100萬噸/年,加工石蠟基原料,密度為0.8964柴油催化劑CC200Dg/cm3殘?zhí)繛?89wt%。6工業(yè)催化2002年第2期表2多產(chǎn)柴油催化劑系列的主要物化性能典型數(shù)據(jù)Table 2 Typical physicochemical properties of the catalysts項(xiàng)目CC20〔j)CC-20i db)CC-20 lyCC-20lclCC-200D灼減/wt%11.913.6Al2O3含量/wt%47.6Na2O含量/wt0.200.200.200.1磨損指數(shù)含量/wt%h0.862.62.02.7表觀堆比/gmll0.750.740.67比表面/m2g1孔容/mtgt0.350.0.330.34800℃Ah微反活性77.176.979.2表3產(chǎn)品分布對(duì)比表wt%)Table 3 product distribution九江1# RFCCU1大慶助劑廠洛煉2RF(U長煉吉化1#RFC催化劑對(duì)比劑CC20j)對(duì)比劑CC20Idb)Cent-55CC-20nly)CC20c)對(duì)比劑CC200D液化氣8.31汽油39.4547.8232.9644.2638.95柴油0.7340.9536.6829.4435.78重柴油0油漿6.462.704.234.134.403.62焦炭干氣+損失4.464.736,626.41總液收82.4586.0483.7486.5180.8482.5983,2383.37辛烷值RON91.2090.2090.502.2.2產(chǎn)品分布情況FCC催化劑裝置上使用其流化性能良好。從各煉廠應(yīng)用多產(chǎn)柴油FCC催化劑的產(chǎn)品分布變化情況看,總液收均有較大幅度的提高油漿、3結(jié)論焦炭和干氣產(chǎn)率有所下降。其中;慶助劑廠總液收增加2.77個(gè)百分點(diǎn)九江1# RFCCU總液收增實(shí)踐證明緊密結(jié)合催化裝置增產(chǎn)柴油的生產(chǎn)加3.59個(gè)百分點(diǎn)洛煉2#RFCU總液收比進(jìn)口方案并針對(duì)各廠原料性質(zhì)、工藝條件及產(chǎn)品需求等劑高1.75個(gè)百分點(diǎn)。不同特點(diǎn)而進(jìn)行有針對(duì)性的為用戶設(shè)計(jì)和生產(chǎn)多產(chǎn)2.2.3其它方面柴油催化裂化系列催化劑不僅能有效地為催化裝置從各煉廠應(yīng)用多產(chǎn)柴油FC催化劑其它方面增產(chǎn)柴油同時(shí)具備其它優(yōu)良性能。該系列催化劑看各品種都具有較強(qiáng)的重油裂解能力、較好的焦炭的成功應(yīng)用給煉廠開辟了一條在渣油催化裂化裝選擇、抗磨及流化性能并且都能兼顧汽油辛烷值置多產(chǎn)柴油的經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)捷的途徑為用戶帶來了良好兼顧抗釩的多產(chǎn)柴油催化劑在平衡劑上釩含量高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。達(dá)1000m以上的情況下仍能保持較好的活性參考文南穩(wěn)定性和目的產(chǎn)品選擇性顧抗堿氮的多產(chǎn)柴油中國煤化工FC催化劑能在加工堿氮10389mn以上的混合原[1斯CNMHGEEIM1北京中國石化出料時(shí)保持理想的柴油產(chǎn)率及其它目的產(chǎn)品產(chǎn)率。[2脹正義,等.CA系列多產(chǎn)液化氣裂化助劑的開發(fā)與工兼顧液化氣的多產(chǎn)柴油FCC催化劑能夠在增產(chǎn)柴業(yè)應(yīng)用J]工業(yè)催化1998(4):43-46油的同時(shí)液化氣收率達(dá)到1535%以上沖維密度[3脹正義甘俊籌等,提高汽油辛烷值催化劑DCI(配方多產(chǎn)柴油于教懂化劑在只適宜使用中等堆密的設(shè)計(jì)及工業(yè)應(yīng)用J]工業(yè)催化2000(2)753