降烯烃催化剂LDC-200QH 的工业应用

2023-11-05王冠霖宋景肃熊晓云禄军让杜学敏南艳霞赵惠生

石油化工应用 2023年9期

王冠霖，宋景肃，熊晓云，禄军让，杜学敏，南艳霞，郝帅，赵惠生

（中国石油兰州石化分公司催化剂销售部，甘肃兰州 730060）

中国石油庆阳石化公司由370×104t/a 常压装置、185×104t/a 重油催化裂化装置及其他相配套装置组成，催化裂化装置由中国石油工程建设公司华东设计分公司设计，2010 年9 月建成投产。装置特点：反应技术采用了中国石油大学（华东）两段提升管催化裂化（TSRFCC）技术；两器采用了并列布置形式，再生器下部为快速床（烧焦罐），上部为湍流床（二密相），中间由低压降大孔分布板将两段隔开；提升管出口采用粗旋气体出口管与沉降器旋风分离器入口采用直连技术，以减少热裂化反应及基本消除沉降器结焦问题；一二段提升管均采用了MHC 再生催化剂降温技术，剂油比可灵活调整。

中国石油庆阳石化公司提前布局成品油市场，提升环保汽油标准，自2021 年10 月决定出厂汽油实行国Ⅵ（B）标准，要求催化装置汽油烯烃体积分数≤35%。中国石油兰州石化公司催化剂事业部根据庆阳石化催化装置现场需求，克服该装置提升管反应器明显短于常规催化裂化，反应时间较短，二次反应少，不利于降烯烃的工艺特点，为客户提供“一厂一剂”的销售服务，及时开发出针对国Ⅵ（B）升级改造，降低汽油烯烃的LDC-200QH 催化剂。该催化剂具有强降烯烃的功能，经过现场操作调整，汽油烯烃含量有了明显变化。应用结果表明，LDC-200QH 具有优良的降低汽油烯烃的特点，市场应用前景广泛[1-6]。

2022 年1 月至2 月庆阳石化使用某同类催化剂，在使用一段时间后，需要同LDC-200QH 催化剂进行对比。2022 年3 月9 日庆阳石化催化裂化装置切换至LDC-200QH 催化剂，由于LDC-200QH 催化剂降烯烃能力显著，该催化剂一直使用至今。通过对两种催化剂的相关数据对比，得到两种催化剂具体差异性。

1 理化性能

LDC-200QH 催化剂是针对降低烯烃而开发的一种专用剂，具备优异的降低汽油烯烃含量的性能。某同类催化剂和LDC-200QH 催化剂理化性能对比见表1。

表1 催化剂理化性能

从表1 可以看出，LDC-200QH 催化剂的Na2O 含量更低，可以有效降低烯烃对辛烷值的影响，将辛烷值的影响降到最低。LDC-200QH 催化剂的孔体积高于某同类催化剂，可以更好的发挥催化剂降烯烃能力。某同类催化剂的Re2O3含量略高，但两种催化剂微反活性指数相当。LDC-200QH 催化剂对活性组分和载体进行了改进，活性组分的改变提高了氢转移活性和异构化能力，能够较好的协调芳构化和氢转移并改善催化裂化产品分布。

2 工业应用

2.1 催化反再主要操作对比

从表2 可以看出，操作整体趋于稳定，催化装置操作根据产品质量控制汽油烯烃，一段反应温度范围500～505 ℃，二段反应温度范围509～516 °C，加工负荷整体保持稳定，稳定在185～205 t/h，期间催化操作无较大调整。

表2 催化反再主要操作对比

2.2 原料油性质

从表3 可以看出，庆阳石化原料油性质长期保持稳定，原料油密度901.5～901.8 kg/cm3，残炭3.78%～3.83%。

表3 催化原料油性质

2.3 平衡剂性质

表4 列出了某同类催化剂藏量占比60%后和LDC-200QH 催化剂藏量占比60%时再生催化剂的主要性质。

表4 平衡剂性质

在操作平稳的状态下，沉降器和再生器压差稳定，两器之间流化正常，使用两种催化剂后，理化性能中表观密度和筛分粒度相近，从表4 可以看出，LDC-200QH 催化剂的活性较高，稳定在69。与某同类催化剂相比，活性高出2 个单位。在正常生产中，平衡剂的镍钒含量维持在2 900～3 100 μg/g，铁含量维持在3 500～3 900 μg/g 时，平衡剂保持较高活性，表明LDC-200QH 稳定性更强。

2.4 汽油性质

从表5 可以看出，使用两种催化剂汽油性质相比较，使用某同类催化剂后，汽油中正构烷烃体积分数和异构烷烃体积分数的变化较为明显，有效的弥补辛烷值的损失。使用某同类催化剂烯烃体积分数降低至41.10%，LDC-200QH 催化剂的汽油烯烃体积分数可以降低至35.40%，两者差值为5.70%。由于汽油烯烃体积分数大幅降低，对辛烷值会产生一定的影响。在损失少量辛烷值的情况下，通过提高催化剂转化深度，达到降烯烃的能力，LDC-200QH 催化剂能够在某同类催化剂的基础上进一步降低汽油的烯烃体积分数。

2.5 产品质量分析

从表6 可以看出，在使用LDC-200QH 催化剂后，液化气收率上涨0.85%，干气收率上涨0.45%，汽油收率上涨0.81%，轻收下降0.73%，柴油收率下降1.93%，油浆收率下降0.065%，产品分布变化较为明显，轻收略有下降，液化气和汽油收率上涨明显，由此可见，LDC-200QH 催化剂与某同类催化剂相比有更好的目的产品选择性，液化气和汽油收率提高说明LDC-200QH 的转换能力更强。