LV-23BC催化剂在重油催化裂化装置的应用

炼油技术与工程2010年6月PETROLEUM REFINERY ENGINEERING第40卷第6期LV-23BC催化剂在重油催化裂化装置的应用王巍慈刘永朝李晓光2张威毅2江勇2辽宁石油化工大学职业技术学院(辽宁省抚顺市113001)2.中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司石油二厂(辽宁省抚顺市113004)摘要:介绍了LV23BC催化剂在抚顺石化分公司石油二厂15M/a重油催化裂化装置的应用情况。工业试结果表明:在原料和主要操作条件基本不变的前提下,干气产率下降了0.72个百分点焦炭产率下降了0.66个百分点汽油产率提高了311个百分点液化石油气产率上升了0.96个百分点柴油产率下降了2.29个百分点液体收率提高了1.28个百分点。说明LV23BC催化剂具有较好的选择性能够改善重油催化裂化装置的产品分布。关键词:催化裂化催化剂应用液化石油气重油世界能源危机改变了石油炼制产品需求的结减压渣油、减压馏分油、酮苯蜡下油、焦化蜡油等构,对重质油料的需求逐步减少,而对汽、柴油的混合重油为原料。原料油性质见表1。由表1可需求日益增加。因此,各催化裂化装置正努力提知,使用LV23BC催化剂后,原料密度凝点等性高渣油的掺炼比例。渣油分子直径大,沸点高、质基本相同,说明工业试验具有可比性。氢/碳值较低,含有大量的沥青质胶质杂环化合表1原料油性质物、硫氮化合物、重金属和碱土金属。这些杂质会Table 1 Properties of feedstock oil污染催化剂,使催化剂活性下降影响其反应的选项目原催化剂LV-23 BC择性。中国石油化工股份有限公司兰州炼化分公密度(20℃)/kg·m3馏程/℃司催化剂厂生产的LV23BC催化剂具有较强的初馏点215重油裂解能力、抗金属污染性能、产品选择性、较10%高的稳定性和耐磨性。在抚顺石化分公司石油二50%1.5Ma重油催化裂化装置中使用L23B0C催化剂改善了产品分布,增加了轻质油收率提高(水),%了重油催化裂化装置运行的经济效益1。M(残炭),%4.65(总硫),%凝点℃37试验运动黏度(60℃)/mm2·“11.I工艺流程混合重油经喷嘴雾化后进入提升管反应器1.3.2催化剂性质生成的油气进入分馏塔,分离出富气粗汽油、柴使用LV23BC催化剂前后催化剂性质见表油回炼油和油浆。富气经气体压缩机压缩后和2。由表2可知,LV23BC再生催化剂碳质量分数粗汽油送至吸收稳定部分,分离出液化石油气和为009%,比空白标定低0.01个百分点;待生催汽油产品。柴油经汽提降温出装置待生催化剂化剂碳质量分数为1.15%,比空白标定低0.13进入再生器烧焦再生1.2原料中国煤化工大学职业技术学院1.2.1原料油性质CN Gail: wangweici2007@使用LV23BC催化剂前后均以大庆原油的163. com第6期王巍慈等.LV23BC催化剂在重油催化裂化装置的应用51个百分点。在原料和主要操作条件不变的前提衰3主要操作参数下,说明LV23BC催化剂具有较好的焦炭选择性Table 3 Mainly operating parameters和氢转移活性。LV23BC催化剂采用小比表面LV-23BC积,大孔径的基质,适当降低催化剂的活性中心沉降器压力/MPa0.216提升管出口温度/℃502.0数减少高分子稠环芳烃在催化剂表面上的脱氢-新鲜原料景/1,h188.2195.6聚合反应阻止进一步环化脱氢生成焦炭(稠环再压力MP0.24芳烃在活性中心上吸附能力高于其它烃类,在高二再压力/MPa0.2670.273再稀相温度/℃655,5659.0温反应条件下,在催化剂表面易脱氢生成焦炭覆一再密相温度/℃盖在催化剂表面使催化剂活性降低)。催化剂二再稀相温度℃725.2中铁、镍等金属含量均低于空白标定,说明Lv二再密相温度℃680.5原料预热温度/℃23BC催化剂具有良好的抗金属污染的能力。回炼油量/th-1表2催化剂性质分馏塔顶温度℃r04.7110.6Table 2 Properties of catalyst分馏塔压力/MPa01610.157原催化剂LV-23BC孔体积/mL·g12结果与讨论微反活性58.7w(再生催化剂上碳),%2.1使用LV23BC催化剂对产品收率的影响解(半再生催化剂上碳),%使用LV23BC催化剂前后催化裂化装置产(待生催化剂定碳),%1.281.15品收率见表4。由表4可知,使用Lv23BC催化沉降密度/g·cm剂后干气收率降低了0.72个百分点;液化石油气充气密度/g压紧密度/g·cm-3收率提高了0.96个百分点;汽油收率提高了3.11骨架密度/g·cm-3个百分点;柴油收率降低了2.29个百分点;焦炭粒度分布,%收率降低了0.66个百分点;油浆收率降低了0.4200.20.225.325.3个百分点;轻质油收率提高了0.42个百分点;液40-80μm49.4体收率提高了1.38个百分点。表4数据可见干19.119.1气焦炭产率降低轻质油产率增加,液体收率增(铁)Ag·g57524378加,说明使用LV-23BC催化剂具有较好的产品选w(镍)/κg·g413731l0择性,提高了目的产品的收率改善了产品的分布。表4产品分布w(钠)/Ag·g7929Table 4 Produet distributionw(钒)/H·原催化剂LV-23BC1.4使用LV23BC催化剂前后主要操作条件5.94液化石油气144615.42使用LV-23BC催化剂前后主要操作参数见汽油42.35表3。由表3可知使用LV23BC催化剂后,新鲜原料进料量由188.2υh上升到195.6th,提高焦炭7.78了7.4Uh;原料油预热温度、二再密相温度、提升损失管出口温度等基本不变。反应再生系统流化正轻质油68.50常操作平稳,说明工业试验结果具有可比行。液体收率85.7887.161.5催化剂加注过程22使用Lv23BC催化剂对产品性质影响加剂分三个阶段:第一阶段,即LV23BC催2.2.1汽油性质化剂未加注,进行空白标定;第二阶段快速连续气油性质见表5。由表5可知汽油辛烷值加入LV23BC催化剂使该催化剂达到系统藏量与空E中国煤化工原因是汽油中的45%;第三阶段平稳加剂保持LV3BC催化烯烃的CNMHG41.06%,降低剂占系统总藏量的80%以上,进行标定了4.14个百分点;烷烃体积分数提高了3.62个2010年第40卷百分点;芳烃体积分数提高了0.52个百分点。相表6柴油性质同碳原子数的情况下,烯烃的辛烷值大于烷烃辛Table 6 Properties of diesel烷值。使用LV23BC催化剂后,烯烃含量下降,项目原催化剂LV-23BC异构烷烃含量上升,芳烃含量增加相对较少,说明密度(20℃)/kg·m3874.4馏分/℃该剂具有较强的异构化能力,主要是用异构烷烃初馏点代替烯烃来弥补汽油辛烷值损失,证明了LV23BC催化剂具有较好的氢转移能力。在使用50%Lv23BC催化剂后汽油诱导期由328mn延长到510min,说明汽油中二烯烃含量下降。二烯烃化90%学性质不稳定,易发生氧化等化学反应导致汽油终馏点凝点/℃变质。诱导期的延长有利于汽油的储存和运输。闪点/℃衰5汽油性质(总硫),%0.13Table 5 Properties of gasoline铜片腐蚀(50℃,3h)十六烷37.839.0原催化剂LV-23BC密度(20℃)/kg·m720.1718.4馏程2.2.4液化石油气性质初馏点068%应用Lv23BC催化剂,丙烯体积分数由44.70%下降到41.82%,下降了2.88个百分点原因是在原料和主要操作条件基本不变的前提70%下,由于LV23BC催化剂采用大孔径,小表面积终馏点的基质减少了可供金属分散的表面积降低了金卹(总硫),%0.010.01属在催化裂化反应中的脱氢等负面影响,防止了酸度/吗g·(100mL溴价/g·(100g)108.388催化剂金属中毒。小表面积的设计使催化剂活性无中心数有所降低,催化剂活性下降,裂解深度下铜片腐蚀(50℃,3h)1级诱导期/min降。小分子烯烃,主要来自催化裂化的二次反应(汽油裂解),当催化剂活性下降时,二次反应减φ(烷烃+环烷烃),%3.9052少,丙烯产率下降。使用LV23BC催化剂后液化(烯烃),%45.204L.06石油气质量合格,说明LV23BC催化剂对液化石p(芳烃),%15.9089.0油气质量无不良影响。2.3经济效益22.2柴油性质按2010年5月石油产品出厂价格,干气柴油性质见表6。由表6可知,使用LV-1824RMB￥/t液化石油气3345RMB￥/t汽油23BC催化剂后柴油十六烷值由37.8上升到6178RMB￥/t、柴油5276RMB￥/t、油浆214539.0,比色由2.0下降到1.5,其它性质基本不RMBY/t,在1.5M/a重油催化裂化装置使用变,说明使用Lv23BC催化剂后对柴油质量无不Lv23BC催化剂后,产品年经济效益分别是:干良影响。气-1970×104RMB￥;液化石油气4817×102.23千气性质RMB￥;汽油28820×104RMB￥;柴油-18123使用LV23BC催化剂后干气中的H2CH4值×104RMBY,油浆-1287×104RMB￥。由0.52下降到0.39,烃分子在金属镍表面易发使用Lv23BC催化剂后重油催化裂化装置生脱氢反应,H2/CH值下降,说明LV-23BC催化年产品经济效益为12257×104RMB￥剂具有较好的抗镍效果。干气其它性质基本不中国煤化工品干气收率降低变,说明使用LV23BC催化剂后对干气质量无不了0CNMHG率提高了0.96良影响个百气的巧刈分子质量低于液第6期王巍慈等LV-23BC催化剂在重油催化裂化装置的应用化石油气,所以总气体量降低,气压机负荷降低,(2)使用LV23BC催化剂后,反应再生系统3.5MPa蒸汽使用量降低1.5h。在吸收稳定流化正常,外取热器流化正常,操作平稳,操作调系统,补充吸收剂(稳定汽油)量降低,相应的循节灵活,对催化裂化产品无不良影响。催化剂中环冷却水量降低200th,动力电消耗量降低40金属含量均低于空白标定,说明LV-23BC催化剂kW·h,解吸塔需要的解吸热也降低,柴油收率降具有良好的抗金属污染的能力低了2.29个百分点,减少动力电消耗10kW·h,(3)催化裂化装置使用LV23BC催化剂年增汽油收率提高了3.11个百分点,增加循环冷却水加产品经济效益约12395×10RMBY。用量50t/h,动力电消耗增加15kW·h,焦炭降低了0.4个百分点,相应减少再生器主风消耗,油參考文献浆降低了0.66个百分点相应减少分馏塔塔底搅[]陈俊武催化裂化工艺与工程M]2版北京:中国石化出版拌蒸汽和外甩油浆动力消耗2kW·h,2005:150-240.使用LV23BC催化剂后,改善了产品分布,[侯美生嫁油工程师[M北真石油工业出版社,y55使装置单耗降低约16.747M/t,燃烧油消耗费用降低约2300RMBY/t,年可节约运行成本138[4]张久顺王亚民范中碧,等新型重油抗钒裂化催化剂LV2310RMB￥,使用Lv23BC催化剂后重油催化裂化的开发与工业应用[打].石油炼制与化工,1999,30(8):59装置年增加综合经济效益12395×10·RMB￥[5]肖菊孟伟LV23重油裂化催化剂的工业应用[]炼油设,2000,30(2):26[6]徐元辉梁扬升新型重油抗钒裂化催化剂LV23的开发与3结论工业应用[]炼油设计,2000,30(12):3638(1)LV23BC催化剂具有较好的选择性,增[7]徐元辉梁扬升LV23抗钒催化剂在重油催化裂化装置上加了轻质油收率和液体收率,改善了重油催化裂的工业应用[刀]石油炼制与化工,200132(8):4042化装置的产品分布。(编辑董海青)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中国煤化工CNMHG