許天華,張?zhí)煊?/p>
(遼陽石化分公司煉油廠,遼寧 遼陽 111003)
近些年,隨著進(jìn)口高硫原油量逐漸增加,原油重質(zhì)化程度也越來越高,市場對(duì)汽、煤油硫含量要求也越來越嚴(yán)格,氫裂化是解決這一問題的重要環(huán)節(jié)。因此,為進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量,優(yōu)化加氫裂化工藝,開發(fā)高效的加氫裂化催化劑顯得尤為重要。加氫裂化工藝在化工產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中具有輕質(zhì)油收率高,產(chǎn)品質(zhì)量好的突出特點(diǎn),在煉油廠得到了廣泛的應(yīng)用,而催化劑是加氫裂化技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。
加氫裂化催化劑是由金屬加氫組分和酸性擔(dān)體組成的雙功能催化劑。一般認(rèn)為,金屬組分是加氫活性的主要來源,酸性擔(dān)體保持催化劑具有裂化和異構(gòu)化活性,也可以認(rèn)為催化劑金屬組分的主要功能是使容易結(jié)焦的物質(zhì)迅速加氫而使酸性活性中心保持穩(wěn)定。但是有加氫活性和酸性活性結(jié)合成最佳配比,才能得到優(yōu)質(zhì)的加氫裂化催化劑。
2.1.1 UOP公司新型加氫裂化催化劑
UOP公司開發(fā)了很多用于加氫裂化工藝的催化劑,包括改進(jìn)的餾分油型加氫裂化催化劑HC-120;活性與HC-120相當(dāng)?shù)腄HC-32型催化劑;改進(jìn)的石腦油型催化劑HC-185及產(chǎn)率與之相近的催化劑HC-24等。目前,UOP公司有8種新型加氫裂化催化劑進(jìn)行了工業(yè)化應(yīng)用,應(yīng)用情況見表1。
2.1.2 Chevron公司新型催化劑
近幾年,Chevron公司有ICR142、ICR147、ICR150和ICR220等4種新型加氫裂化催化劑進(jìn)行了工業(yè)化應(yīng)用。ICR147用于高轉(zhuǎn)化率用途,選擇性較好;ICR150用于中等轉(zhuǎn)化率及中間餾分油型催化用途;而ICR142用于生產(chǎn)二、三類潤滑油基礎(chǔ)油和制備催化裂化及乙烯原料??傊?,這些催化劑由于反應(yīng)活性較高,所以應(yīng)用范圍非常廣泛。
表1 UOP公司的新催化劑及應(yīng)用情況
2.1.3 Criterion公司研究的最新催化劑
Criterion公司的Z-3723催化劑的研發(fā)目標(biāo)是代替使用壽命可達(dá)7a的Z-723催化劑。該催化劑具有Z-723催化劑相近的選擇性和更高的脫硫活性,并為煉油廠提供了一種不需進(jìn)行大量的設(shè)備投資就可滿足超低硫規(guī)格要求的方案。Z-3723是第一個(gè)采用新型先進(jìn)分子篩制備技術(shù)制備的USY分子篩催化劑,獨(dú)特的性能使其具有相對(duì)傳統(tǒng)催化劑更高的加氫性能。由于改進(jìn)了加氫活性,Z-3723催化劑在保持Z-723催化劑相同的裂化活性和選擇性前提下,脫硫活性提高了1.6倍。
2.2.1 ZHC-01加氫裂化催化劑工業(yè)應(yīng)用
ZHC-01催化劑是一種以W和Ni為加氫金屬組分,以改性分子篩為主要裂化組分,采用共膠法制備的高活性中油型加氫裂化催化劑。1998年,中國石化齊魯石油化工有限公司560kt·a-1單段加氫裂化裝置部分換用了ZHC-01催化劑。工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明,ZHC-01催化劑選擇性與進(jìn)口催化劑相當(dāng),其活性和穩(wěn)定性較好。
2.2.3 ZHC-02無定型加氫裂化催化劑的反應(yīng)性能及工業(yè)應(yīng)用
ZHC-02無定型催化劑是一種以W和Ni為加氫金屬組分,用無定形硅鋁作載體,采用共膠法制備的無定型加氫裂化催化劑。它具有加氫性能好,異構(gòu)性能強(qiáng),中油選擇性高,低溫性能好的特點(diǎn)。1999年大慶石化公司煉油廠在單段加氫裂化裝置上進(jìn)行該催化劑的工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn),并一次試車成功。
2.2.3 FC-28高活性高選擇性加氫裂化催化劑的反應(yīng)性能
為了提高催化劑活性同時(shí)保持無定形加氫裂化催化劑的選擇性,F(xiàn)RIPP開發(fā)了高活性高選擇性的FC-28單段加氫裂化催化劑。FC-28催化劑中油選擇性接近于無定型催化劑,總體性能達(dá)到了當(dāng)前國際同類催化劑先進(jìn)水平。
未來處理高含硫原油將成為加氫裂化技術(shù)的重點(diǎn),而催化劑是這項(xiàng)技術(shù)的核心。所以,在加氫裂化工藝中選擇高效的催化劑,對(duì)提高產(chǎn)品收率有至關(guān)重要的作用。所以科研人員應(yīng)致力于新型加氫裂化催化劑的開發(fā)與研究,為將來的化工生產(chǎn)提供發(fā)展的動(dòng)力。
[1] 樊宏飛,孫曉艷,徐學(xué)軍,王鳳來.單段加氫裂化催化劑的開發(fā)及應(yīng)用[J].煉油技術(shù)與工程,2005(7):36-40.
[2] 曹勝先.UOP公司加氫裂化技術(shù)新進(jìn)展[J].煉油技術(shù)與工程,2008,38(8):1-5.