趙守國(guó),鄭淑娟,閆志洪
(1.中國(guó)石油吉林石化公司高碳醇廠(chǎng);2.中國(guó)石油吉林石化公司碳纖維廠(chǎng);3.中國(guó)石油吉林石化礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部供熱公司,吉林 130000)
汽車(chē)尾氣是造成城市大氣污染的主要原因。汽油中烯烴是高辛烷值組分,但由于其對(duì)熱不穩(wěn)定,易形成膠質(zhì)和沉淀物,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)效率下降;同時(shí),烯烴是生成VOC、Nox及一些有毒有害物質(zhì)的主要來(lái)源,因此,燃用汽油要具有低苯含量、低芳烴含量以及很低的烯烴含量。為適應(yīng)環(huán)保要求,2003年,我國(guó)將在全國(guó)推廣汽油新配方標(biāo)準(zhǔn),其中規(guī)定汽油中苯≯2.5%(V)、芳烴≯40%(V)、烯烴≯35%(V)、硫≯800PPm。催化裂化汽油在這些指標(biāo)中問(wèn)題最嚴(yán)重的是烯烴含量超標(biāo),因此,降低汽油中烯烴含量成為當(dāng)務(wù)之急。
為盡快達(dá)到國(guó)家對(duì)汽油產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)要求,生產(chǎn)出烯烴含量低的環(huán)保型汽油,吉林石化公司引進(jìn)不同類(lèi)型的降烯烴催化劑在催化裂化裝置進(jìn)行試用,生產(chǎn)低烯烴含量的汽油。煉油廠(chǎng)引進(jìn)了美國(guó)GRACE公司RFG-FS3降烯烴催化劑,在50萬(wàn)t/a渣油催化裂化裝置進(jìn)行了試用。初步試驗(yàn)表明,RFG-FS3降烯烴催化劑可以大幅度降低催化汽油中的烯烴含量。
為對(duì)RFG-FS3降烯烴催化劑做出全面評(píng)價(jià)分析,生產(chǎn)運(yùn)行處和催化裂化車(chē)間制定了本次試用RFG-FS3降烯烴催化劑的方案。
標(biāo)定期間使用的催化劑是美國(guó)戴維森公司XPD-LC75-X催化劑和蘭州催化劑廠(chǎng)LV-23催化劑。在現(xiàn)有的操作條件下這兩種催化劑可以滿(mǎn)足產(chǎn)品收率和質(zhì)量要求。但穩(wěn)定汽油中烯烴含量比較高,在63%~65%,距離國(guó)家環(huán)保型汽油烯烴含量<35%的標(biāo)準(zhǔn)相差約30%。
調(diào)整方案:裝置改變操作條件對(duì)降低汽油中烯烴含量的影響。
(1)降低反應(yīng)溫度。提升管溫度由目前的510℃降低到500℃。
(2)提高劑油比,采取降低預(yù)熱溫度的方法,使預(yù)熱溫度降低10℃。
(3)提高平衡劑活性。通過(guò)小型加料線(xiàn),每天補(bǔ)充XPD-LC-75X型新鮮催化劑兩小時(shí)。
(4)減少回?zé)捰秃陀蜐{回?zé)捔?,關(guān)小兩條線(xiàn)的閥門(mén),增大油漿外甩量,由4%提高到6%。
(5)穩(wěn)定塔底溫度,由160℃提高到170℃。
由于調(diào)整時(shí)間短,汽油烯烴含量只下降2%~3%,但為今后的操作調(diào)整提供了有利的參考條件。
(1)2019年12月15日,開(kāi)始向系統(tǒng)中加入RFG-FS3降烯烴催化劑。按照公式計(jì)算加劑42天后,即到2020年1月25日,降烯烴催化劑在系統(tǒng)中的含量將達(dá)到50%,可以進(jìn)行中期標(biāo)定。
(2)新鮮RFG-FS3降烯烴催化劑12月15日以前裝入催化劑儲(chǔ)罐中,通過(guò)小型加料線(xiàn)每天向系統(tǒng)中加新鮮劑1噸,平衡劑0.5噸。
(3)加劑期間,注意系統(tǒng)中的催化劑活性,通過(guò)調(diào)整新鮮劑和平衡劑的加入量控制好催化劑活性。
(4)催化劑罐每周量罐兩次以控制加劑速度。
從產(chǎn)品分布來(lái)看(柴油方案),由于加入的降烯烴催化劑活性高,導(dǎo)致汽油收率高,加劑期間最高達(dá)到了41%,但焦炭產(chǎn)率沒(méi)有明顯的變化。催化裂化裝置從2000年12月14日起試用RFG-FS3降烯烴催化劑,截至2001年1月10日,反再系統(tǒng)中已加入23噸RFG-FS3降烯烴催化劑,新劑百分?jǐn)?shù)達(dá)到20%。加劑期間分析,穩(wěn)定汽油族組成烯烴含量最低為56.9%(熒光法),較加劑前穩(wěn)定汽油烯烴含量最高值68.4(熒光法)下降11.5個(gè)百分點(diǎn),降烯烴效果比較明顯。加劑期間穩(wěn)定汽油辛烷值平均為89.9(RON),比空白標(biāo)定時(shí)的90.8(RON)下降0.9。
表2 試用RFG-FS3降烯烴催化劑期間生產(chǎn)匯總
加劑期間的催化劑性質(zhì)見(jiàn)表1。
從表中看出,催化劑性能良好。粒度分布合理,平衡活性維持較高,但由于催化劑跑損較大比表面減少。
2020年1月17日,穩(wěn)定汽油族組成烯烴為44.2%(熒光法),較加劑前平均值66%下降22個(gè)百分點(diǎn),主要是由于大量補(bǔ)入該劑所致。補(bǔ)入新鮮劑后,造成催化劑活動(dòng)性過(guò)高,使汽油產(chǎn)率上升,柴油產(chǎn)率下降,但穩(wěn)定汽油族組成烯烴含量下降比較明顯。
(1)RFG-FS3降烯烴催化裂化催化劑降烯烴效果比較明顯。加劑期間分析穩(wěn)定汽油族組成烯烴含量最低為56.9%(熒光法),較加劑前穩(wěn)定汽油烯烴含量最高值68.4(熒光法)下降11.5個(gè)百分點(diǎn)。
(2)RFG-FS3降烯烴催化裂化催化劑在該裝置系統(tǒng)中運(yùn)轉(zhuǎn)正常。表現(xiàn)出良好的流化和抗重金屬污染能力,平衡活性較高。
(3)汽油中烯烴含量減少,芳烴含量沒(méi)有較大變化,而是轉(zhuǎn)化為烷烴。
(4)產(chǎn)品分布較好,汽油收率增加,柴油收率降低,而焦炭產(chǎn)品變化不大。
(5)汽油辛烷值略有減低。