李 陽，柳 聰，謝圣利，顧雯龍

(1.中國石油大連石化分公司，遼寧 大連 116032；2.湖南聚力催化劑股份有限公司，湖南 長沙 410600 )

中國石油大連石化分公司四催化裝置是由中國石化洛陽石化工程公司設(shè)計(jì)、中國石油天然氣第一建設(shè)公司和中國石油天然氣第六建設(shè)公司承建的3.5 Mt·a-1重油催化裂化聯(lián)合裝置。裝置的反應(yīng)-再生系統(tǒng)采用提升管反應(yīng)器，快速床-湍流床串聯(lián)再生工藝，以大慶減壓渣油和進(jìn)口原油的餾分油為主要加工原料，且進(jìn)口油占比超過75% ，主催化劑為中國石油蘭州石化公司催化劑廠的LDC-200。根據(jù)市場需求，為提高裝置的汽油與液化氣收率，降低裝置油漿產(chǎn)率，提高裝置經(jīng)濟(jì)性，于2018年11月開始試用JCEG-1DL增產(chǎn)汽油渣油催化裂化助劑。本文介紹JCEG-1DL渣油催化裂化助劑在中國石油大連石化分公司3.5 Mt·a-1催化裂化裝置上的工業(yè)應(yīng)用情況。

1 工業(yè)應(yīng)用

1.1 原料油

催化裂化原料油的性質(zhì)是影響產(chǎn)品收率的重要因素之一[1]，分別選取2018年1-6月份未使用JCEG-1DL渣油催化裂化助劑的生產(chǎn)平均值(空白期)，與2019年1-6月份持續(xù)使用JCEG-1DL渣油催化裂化助劑的生產(chǎn)平均值(標(biāo)定期)進(jìn)行對比，結(jié)果見表1所示。

表1 原料油主要性質(zhì)

由表1數(shù)據(jù)可見，標(biāo)定期間原料油的性質(zhì)變差，原料油密度、殘?zhí)恐?、硫含量及重金屬Ni、V含量略有增加，其他性質(zhì)基本一致。

1.2 JCEG-1DL助劑性質(zhì)

JCEG-1DL渣油催化裂化助劑由湖南聚力催化劑股份有限公司生產(chǎn)，具有較好的粒度分布、大的比表面積和孔體積，裂化活性較高(表2)，孔結(jié)構(gòu)呈梯度分布(圖1)。助劑的外表面密布分子篩晶體(圖2)，有利于未氣化的渣油大分子接觸催化劑的外表面，與液相渣油分子發(fā)生選擇性裂化反應(yīng)，減少熱裂化反應(yīng)，提高重油的轉(zhuǎn)化能力，從而提高汽油及液收產(chǎn)率，且具有抗重金屬和堿氮能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

表2 JCEG-1DL渣油催化裂化助劑的物化性質(zhì)

圖1 JCEG-1DL助劑孔徑分布

圖2 JCEG-1DL助劑SEM形貌照片

1.3 加入方法

采用助劑罐加劑和混兌主劑方式向系統(tǒng)中加入JCEG-1DL渣油催化裂化助劑，其中利用助劑罐加劑10次，每次9.8 t?；靸吨鲃┑闹鷦┍壤话銥?%～10%，系統(tǒng)藏量約700 t，自然跑損率0.3%，推算系統(tǒng)內(nèi)JCEG-1DL渣油催化裂化助劑藏量最高達(dá)到7.5%，尚未達(dá)到協(xié)議要求的10%。

1.4 操作條件

操作條件是影響產(chǎn)品收率的重要因素之一，催化裂化裝置反應(yīng)-再生系統(tǒng)主要操作參數(shù)對比見表3。

表3 催化裂化裝置反再系統(tǒng)主要操作參數(shù)對比

由表3可見，JCEG-1DL渣油催化裂化助劑加入前后，反應(yīng)-再生操作條件基本一致。

2 JCEG-1DL助劑使用效果

2.1 產(chǎn)品分布

產(chǎn)品分布數(shù)據(jù)分別選取2018年1-6月份未使用JCEG-1DL渣油催化裂化助劑的生產(chǎn)平均值(空白期)、2019年1-6月份持續(xù)使用JCEG-1DL渣油催化裂化助劑的生產(chǎn)平均值(標(biāo)定期)進(jìn)行對比，產(chǎn)品分布情況見表4。由表4數(shù)據(jù)可見，試用JCEG-1DL渣油催化裂化助劑后，裝置日均處理量變化不大，(汽油+液化氣)收率增加3.87個百分點(diǎn)，其中汽油收率提高3.5個百分點(diǎn)，油漿收率降低1.39個百分點(diǎn)，柴油收率降低2.79個百分點(diǎn)，(干氣+焦炭)收率略有增加，輕質(zhì)油收率增加0.61個百分點(diǎn)，總液收增加1.12個百分點(diǎn)。

表4 催化裂化裝置產(chǎn)品分布

2.2 主要產(chǎn)品質(zhì)量

表5為催化裂化裝置汽油性質(zhì)。由表5可見，試用JCEG-1DL渣油催化裂化助劑后，汽油四組分中烷烴增加2.28個百分點(diǎn)，烯烴降低3.82個百分點(diǎn)，芳烴增加1.59個百分點(diǎn)，研究法辛烷值保持不變，說明轉(zhuǎn)化的烷烴中異構(gòu)烷烴含量較多，烯烴的降低，有利于清潔汽油的生產(chǎn)[3]。

表5 催化裂化裝置汽油性質(zhì)

表6為催化裂化裝置柴油性質(zhì)。由表6可見，試用JCEG-1DL渣油催化裂化助劑后，柴油終餾點(diǎn)降低了3.4 ℃，由于油漿收率降低了1.39個百分點(diǎn)，為了保證裝置油漿系統(tǒng)的正常運(yùn)行，應(yīng)適當(dāng)降低塔中部溫度。

表6 催化裂化裝置柴油性質(zhì)

表7為催化裂化裝置油漿性質(zhì)。由表7數(shù)據(jù)可見，試用JCEG-1DL渣油催化裂化助劑后，油漿密度上升，固含量降低。由此可以判斷，JCEG-1DL渣油催化裂化助劑的應(yīng)用，提高了對油漿的裂解作用，同時不增加裝置催化劑的自然跑損。

表7 催化裂化裝置油漿性質(zhì)

2.3 平衡劑性質(zhì)

試用JCEG-1DL渣油催化裂化助劑前后平衡劑性質(zhì)變化情況見表8。

表8 平衡劑性質(zhì)

由表8數(shù)據(jù)可見，使用JCEG-1DL渣油催化裂化助劑后，系統(tǒng)內(nèi)平衡劑活性增加3個百分點(diǎn)，有利于提高裝置汽油收率[2]。平衡劑的堆積密度和粒度分布變化不大，不影響裝置的流化。

3 結(jié) 論

當(dāng)JCEG-1DL渣油催化裂化助劑達(dá)到系統(tǒng)藏量的7.5%時，進(jìn)行了標(biāo)定，與空白期相比發(fā)現(xiàn)，使用JCEG-1DL渣油催化裂化助劑后，平衡劑活性增加了3個百分點(diǎn)，汽油收率較空白期平均值上升3.50個百分點(diǎn)，油漿收率降低1.39個百分點(diǎn)，且固含量降低，催化劑自然跑損降低，未對裝置產(chǎn)生負(fù)面影響。