抗焦活化劑Z-18的工業(yè)應(yīng)用

曹德全，王國峰，趙洪軍

（中國石油錦西石化公司，遼寧 葫蘆島 125001）

抗焦活化劑Z-18的工業(yè)應(yīng)用

曹德全，王國峰，趙洪軍

（中國石油錦西石化公司，遼寧 葫蘆島 125001）

在錦西石化公司重油催化裂化裝置上進(jìn)行了Z-18型抗焦活化劑的工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)。結(jié)果表明，Z-18型抗焦活化劑能有效地維持催化劑活性，改善產(chǎn)品分布，裝置加工量提高11 t/h，總液收率提高1.0 個百分點(diǎn)，柴油收率提高0.83個百分點(diǎn)，干氣收率降低0.2個百分點(diǎn)，油漿收率降低0.27個百分點(diǎn)，焦炭產(chǎn)率降低0.57個百分點(diǎn)，明顯提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

催化裂化；Z-18型抗焦活化劑；工業(yè)應(yīng)用；產(chǎn)品分布

中國石油錦西石化公司重油催化裂化裝置的摻渣率達(dá)到60%以上，遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值的40%，渣油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和各種稠環(huán)芳烴含量非常高，使裝置原料油變得重質(zhì)化和劣質(zhì)化[1]，導(dǎo)致原料油在反應(yīng)時難于裂化，產(chǎn)品選擇性變差，影響了全廠的經(jīng)濟(jì)效益。為了提高催化裂化裝置總液收率和降低生焦，北京鑫聯(lián)達(dá)晟石油化工科技發(fā)展有限公司開發(fā)了Z-18型抗焦活化劑，并于2011年3月在錦西石化公司重油催化裂化裝置上進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)，考察了Z-18型抗焦活化劑對裝置加工量及產(chǎn)品分布的影響。

1 重油催化裂化裝置概述

錦西石化分公司重油催化裂化裝置是由洛陽石化工程公司設(shè)計(jì)，2005年經(jīng)過MIP工藝改造[2～5]，采用新型串聯(lián)提升管反應(yīng)器，優(yōu)化催化裂化的一次反應(yīng)和二次反應(yīng)，加工能力達(dá)到1.80 Mt/a。串聯(lián)提升管反應(yīng)器分為兩個反應(yīng)區(qū)：第一反應(yīng)區(qū)以裂化反應(yīng)為主，采用較高的反應(yīng)溫度和較短的反應(yīng)時間；第二反應(yīng)區(qū)以芳構(gòu)化和異構(gòu)化等氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)為主，采用較低的反應(yīng)溫度和較高的劑油比，提高催化汽油中的異構(gòu)烷烴和芳烴含量[6]。

針對汽油烯烴含量降低后造成汽油辛烷值下降的問題，采用了石油化工研究院蘭州化工中心研制開發(fā)的催化裂化催化劑LDR-100，通過改變汽油的組成和單體結(jié)構(gòu)來提高辛烷值，但是干氣收率和生焦量明顯增加。

2 Z-18型抗焦活化劑的性質(zhì)

Z-18型抗焦活化劑為油溶性棕黑色液體，微毒、無刺激性，由稀土化合物、雜多酸、表面活性物質(zhì)等多種活性組分構(gòu)成，其主要物理性質(zhì)如表 1所示。

表1 Z-18抗焦活化劑物化指標(biāo)Table 1 Physicochemical properties of Z-18 retarder activator

3 工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)

重油催化車間于2011年3月9日至2011年4月8日對Z-18催化分子篩抗焦活化劑進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)。為了使 Z-18抗焦活化劑與原料充分接觸，將該劑抽入加劑罐，通過計(jì)量泵加入原料泵入口處與原料混合后進(jìn)入反應(yīng)提升管。采用3步添加，先在3月4日進(jìn)行試用前的空白試驗(yàn)為對比數(shù)據(jù)；前4 d為快速加入Z-18抗焦活化劑，注入量（對新鮮原料）為200 μg/g；最后穩(wěn)定加入Z-18抗焦活化劑，注入量為100 μg/g，作為試用后對比數(shù)據(jù)。

3.1 原料油性質(zhì)

重油催化裝置處理的原料以大慶常壓渣油(60%～75%)為主，并摻煉部分遼河焦化蠟油（10%～20%）和遼河直餾蠟油(10%～20%)。從表2中可以看出，加入活化劑前后原料油中殘?zhí)?、密度等性質(zhì)基本相同，表明加入活化劑前后工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果具有可比性。

表 2 活化劑使用前后混合原料油性質(zhì)對比Table 2 Properties of the feed oil

表 3 活化劑使用前后平衡催化劑性質(zhì)對比Table 3 Properties of the equilibrium catalyst

3.2 平衡催化劑性質(zhì)

從表3中可以看出，加入活化劑前后平衡催化劑性質(zhì)基本不變,微反活性提高了 1個單位。Z-18抗焦活化劑中富含多種雜多酸起調(diào)節(jié)催化劑酸性中心數(shù)量的作用，使催化劑在反應(yīng)過程中維持較強(qiáng)、較穩(wěn)定的酸性，從而具備較穩(wěn)定的活性。

3.3 操作條件

從表3中可以看出，裝置操作條件在加劑前后變化不大。反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、回?zé)挶鹊葏?shù)基本無變化，第一和第二再生反應(yīng)器，反應(yīng)進(jìn)料量由214 t/h增至225 t/h，提高11 t/h，相應(yīng)的第一和第二再生反應(yīng)器主風(fēng)量也有所增加。

表 4 活化劑使用前后操作條件對比Table 4 Main operating parameters

3.4 應(yīng)用結(jié)果

表 5 活化劑使用前后產(chǎn)品分布對比Table 5 Products distribution %

從表5中可以看出活化劑應(yīng)用后，液態(tài)烴、柴油和總液收質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次提高0.42，0.83，1.0 個百分點(diǎn)，干氣、汽油、外甩油漿和生焦率質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次降低0.2，0.25，0.27，0.57個百分點(diǎn)，為企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)效益。Z-18抗焦活化劑中有多種稀土化合物吸附和富集在催化劑表面，促進(jìn)了原料中瀝青質(zhì)、膠質(zhì)類大分子的預(yù)裂化，從而優(yōu)化了催化裂化反應(yīng)條件。

促進(jìn)了分子篩晶體內(nèi)催化反應(yīng)的進(jìn)行，減少油漿產(chǎn)量；助劑中的表面活性物質(zhì)可以改變渣油膠體的雙電子層結(jié)構(gòu)，促進(jìn)瀝青質(zhì)、膠質(zhì)的分散，從而有效降低原料油的粘度，有利于原料油在噴嘴處霧化、汽化，提高原料的汽化速率及汽化率，減少熱裂化反應(yīng)的進(jìn)行，降低焦炭產(chǎn)率[7]。

表 6 活化劑使用前后主要產(chǎn)品性質(zhì)對比Table 6 Properties of main products

從表6中可以看出，活化劑應(yīng)用后，干氣中和液化氣組成變化不大，液化氣中丙烯體積分?jǐn)?shù)增加0.9個百分點(diǎn)；穩(wěn)定汽油蒸汽壓合格，RON提高了0.9個單位；柴油殘?zhí)亢湍c(diǎn)基本沒有變化，十六烷值提高1.6個單位。

4 結(jié) 論

重油催化裂化裝置使用 Z-18抗焦活化劑后，提高裝置加工量，能有效維持催化劑的活性，明顯減少焦炭生成，提高總液體收率，改善產(chǎn)品分布，對裝置生產(chǎn)操作和產(chǎn)品質(zhì)量無不良影響，具有良好的使用效果和應(yīng)用前景。

［1］ 趙繼昌，石功軍，盧永先．重油催化裂化抗焦活化劑工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)[J]．煉油技術(shù)與工程，2007，37(9)：20-23．

［2］ 許友好，張久順，龍軍．生產(chǎn)清潔汽油組分的催化裂化新工藝MIP[J].石油煉制與化工，2001，32（8）：1-5．

［3］ Julius Scherzer.Octane-enhancing, zeolitic FCC catalysts: Scientific and technical aspects[J].Catal Rev-Sci Eng, 1989,31（3）:215-354.

［4］ 許友好，張久順，馬建國，等．MIP工藝反應(yīng)過程中裂化反應(yīng)的可控性[J].石油學(xué)報:石油加工，2004，20（3）：1-6．

［5］ 許友好，龔劍洪，劉憲龍，等．第二反應(yīng)區(qū)在MIP工藝過程中所起作用的研究[J].石油煉制與化工，2006，37（12）：30-33．

［6］ 許友好，屈錦華，楊永壇，等．MIP系列技術(shù)汽油的組成特點(diǎn)及辛烷值分析[J].石油煉制與化工，2009，40（1）：10-14．

［7］ 劉向普，程剛，張周明，等．Z—18抗焦活化劑在蘇丹煉廠重催裝置上的應(yīng)用[J]．化工進(jìn)展，2006，25(4)：448-451．

Commercial Application of Z-18 Retarder Activator

CAO De-quan，WANG Guo-feng，ZHAO Hong-jun
（CNPC Jinxi Petrochemical Company, Liaoning Huludao 125001, China）

The commercial application of the Z-18 retarder activator in a heavy oil catalytic cracking unit of Jinxi petrochemical company was introduced. The results show that the Z-18 retarder activator can effectively maintain catalyst activity and improve products distribution, processing capacity of the unit increases by 11 t/h, total liquid yield increases by 1.0%, the diesel oil yield increases by 0.83%, the dry gas yield reduces by 0.2%, the slurry oil yield reduces by 0.27 %, the petroleum coke yield reduces by 0.57%, economic benefit is obviously enhanced.

Catalytic cracking; Z-18 retarder activator; Commercial application; Products distribution

TE 624

A

1671-0460（2012）06-0604-03

2012-03-24

曹德全（1988-），男，山東濰坊人，助理工程師，2009年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東），從事石油煉制工作。E-mail：305436746@qq.com。