連續(xù)重整裝置催化劑更換的分析與判斷

王杰廣，馬愛增，張新寬，劉 辰

(中國石化石油化工科學(xué)研究院，北京 100083)

連續(xù)重整裝置催化劑更換的分析與判斷

王杰廣，馬愛增，張新寬，劉 辰

(中國石化石油化工科學(xué)研究院，北京 100083)

介紹了連續(xù)重整催化劑進(jìn)入壽命末期帶來的問題。從比表面積減少、載體晶相破壞、Pt金屬分散度下降和金屬雜質(zhì)污染等方面對(duì)影響催化劑壽命的因素進(jìn)行分析和討論。采用模擬計(jì)算和實(shí)驗(yàn)室催化劑活性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法，定量分析了工業(yè)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)催化劑和新鮮催化劑之間的性能差異。通過對(duì)不同運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的催化劑與新鮮劑的物化性質(zhì)、催化反應(yīng)性能以及裝置經(jīng)濟(jì)性的比較，提出了催化劑更換的技術(shù)指標(biāo)。催化劑更換與否通常是多種因素綜合作用的結(jié)果，當(dāng)催化劑比表面積下降至140～145 m2g以下，Pt金屬分散度下降致使反應(yīng)器平均入口溫度升高4～5 ℃，C5+產(chǎn)品收率下降1.5～2.0百分點(diǎn)時(shí)，為降低裝置運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益，建議更換新催化劑。

連續(xù)重整 催化劑 比表面積 載體晶相 金屬分散度 金屬雜質(zhì)

由于石腦油連續(xù)重整裝置配置催化劑連續(xù)再生系統(tǒng)，失活催化劑的活性可以得到恢復(fù)，使得催化劑的活性在一段時(shí)期內(nèi)基本保持不變，但從催化劑的整個(gè)壽命周期來看，其活性和選擇性呈現(xiàn)逐漸下降趨勢(shì)。一些煉油廠因不能正確判斷連續(xù)重整催化劑何時(shí)到達(dá)壽命的末期，盲目追求長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)，或?qū)Q劑的時(shí)機(jī)把握不當(dāng)，給煉油廠帶來不必要的損失。對(duì)連續(xù)重整催化劑來說，導(dǎo)致其催化性能損失的因素通常有比表面積下降、載體晶相破壞、Pt金屬分散度下降以及金屬雜質(zhì)污染等。受損后的催化劑會(huì)帶來一系列的問題。例如，催化劑活性以及裝置的液體收率、芳烴產(chǎn)率和氫氣產(chǎn)率下降，再生注氯量增加。由于注氯量的增加會(huì)導(dǎo)致重整生成油、產(chǎn)出的氫氣和再生煙氣中的氯含量相應(yīng)增加，使得下游機(jī)泵、管線和設(shè)備氯腐蝕程度加劇，重整汽油脫氯劑、氫氣脫氯劑和再生煙氣脫氯劑的更換頻率明顯增加；重整生成油中的烯烴含量增加，芳烴型裝置白土更換周期縮短，環(huán)境保護(hù)費(fèi)用增加；由于催化劑比表面積下降，對(duì)雜質(zhì)和水的耐受能力下降，對(duì)催化劑環(huán)境控制要求更加嚴(yán)格；由于催化劑比表面積下降，持氯能力下降，Pt金屬變得更難分散，對(duì)再生器燒焦條件控制，特別是氧氯化區(qū)和焙燒區(qū)條件控制的要求更加嚴(yán)格；催化劑活性對(duì)積炭更加敏感；催化劑壓碎強(qiáng)度下降，粉塵量增加，導(dǎo)致系統(tǒng)壓降異常、催化劑流動(dòng)不暢等裝置異常停工的風(fēng)險(xiǎn)增加。鑒于以上情況，連續(xù)重整催化劑進(jìn)入壽命末期，不僅降低高附加值產(chǎn)品產(chǎn)率，增加裝置運(yùn)行成本，而且提高運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。因此，必須及時(shí)更換已進(jìn)入壽命末期的催化劑。如何判斷催化劑進(jìn)入壽命末期是關(guān)鍵。近年來，雖然部分煉油廠通過對(duì)連續(xù)重整催化劑運(yùn)行末期的行為進(jìn)行了分析，并針對(duì)末期出現(xiàn)的一些問題提出了一些思考和建議[1-3]，但對(duì)連續(xù)重整裝置催化劑更換的標(biāo)準(zhǔn)缺乏系統(tǒng)的分析和研究，尚缺乏普遍的指導(dǎo)意義。本工作針對(duì)連續(xù)重整催化劑更換的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了系統(tǒng)分析和討論，為煉油廠換劑決策提供依據(jù)。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 催化劑表征

1.1.1 比表面積的測(cè)定 采用低溫氮靜態(tài)容量吸附法測(cè)定催化劑的比表面積，所用儀器為Micromeritics公司的ASAP2400靜態(tài)氮吸附儀。將樣品置于樣品處理系統(tǒng)，在360 ℃下抽真空至1.33×10-2Pa，保溫保壓4 h，凈化樣品。在77 K(-196 ℃)下，測(cè)量樣品在不同pp0條件下對(duì)氮?dú)獾奈搅亢兔摳搅?，獲得氮?dú)馕?脫附等溫曲線。利用BET公式計(jì)算催化劑的比表面積。

1.1.2 氯含量的測(cè)定 催化劑氯含量采用氯離子選擇性電極法分析。所用儀器為江蘇太倉公司生產(chǎn)的PXJ-10型數(shù)字式離子計(jì)數(shù)器。取研細(xì)的樣品0.06～0.10 g，用氫氧化鈉溶液進(jìn)行抽提，加入一定量的硝酸溶液調(diào)節(jié)pH為7～9。將儀器的電極插入配置好的樣品中，通過與空白溶液的對(duì)比測(cè)定氯的含量。

1.1.3 金屬分散度的測(cè)定 采用程序升溫氫氧滴定(TPT)測(cè)定催化劑的Pt金屬分散度。取20～60目的還原態(tài)催化劑1 mL(0.4～0.5 g)，在Ar與H2的混合氣流(H2體積分?jǐn)?shù)為1.0%)中，升溫至500 ℃還原1 h，降到室溫，換成Ar吹掃40 min，然后在室溫用O2吸附40 min至飽和，Ar吹掃1 h，進(jìn)Ar與H2的混合氣流(H2體積分?jǐn)?shù)1.0%)，流量40 mLmin進(jìn)行室溫滴定，然后以10 ℃min程序升溫至500 ℃，測(cè)定高溫耗氫量。由熱導(dǎo)檢測(cè)耗氫量，定量數(shù)據(jù)由HP-3394A型積分儀積分得到。

1.1.4 X射線衍射 采用Philips X’Pert型X射線衍射儀(XRD)分析催化劑的晶相，Cu靶，Kα輻射，固體探測(cè)器，管電壓40 kV，管電流40 mA，濾波片為Ni，掃描速率0.06(°)s，步寬0.02°。

1.1.5 透射電子顯微鏡 使用FEI公司生產(chǎn)的TECNAIG2F20(200 kV)型透射電子顯微鏡(TEM)。采用懸浮法制樣，將催化劑樣品0.01 g放入2 mL玻璃瓶，用無水乙醇分散，振蕩均勻，用滴管取1滴滴在直徑3 mm樣品網(wǎng)上，待干燥后，放在進(jìn)樣器中，然后插入電鏡進(jìn)行觀察。

1.2 催化劑反應(yīng)性能評(píng)價(jià)

催化劑反應(yīng)性能評(píng)價(jià)在中國石化石油化工科學(xué)研究院自建的帶氫氣循環(huán)壓縮機(jī)100 mL裝置上進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)原料油主要性質(zhì)見表1。催化劑評(píng)價(jià)條件：反應(yīng)壓力0.69 MPa(表壓)，體積空速2.0 h-1，氫油體積比1 000∶1，以固定的C5+產(chǎn)品辛烷值為目標(biāo)控制反應(yīng)溫度。

表1 催化劑標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)試驗(yàn)用原料油性質(zhì)

1.3 模擬計(jì)算

采用中國石化石油化工科學(xué)研究院開發(fā)的重整反應(yīng)工藝模型，校正運(yùn)行當(dāng)期催化劑活性狀態(tài)下采用初期的原料和操作條件，達(dá)到初期同樣反應(yīng)苛刻度時(shí)裝置的平均床層入口溫度(WAIT)、C5+產(chǎn)品收率、芳烴產(chǎn)率及氫氣產(chǎn)率等。

2 影響工業(yè)連續(xù)重整裝置催化劑更換的因素探討

連續(xù)重整催化劑是貴金屬負(fù)載型雙功能催化劑，以活性γ-氧化鋁為載體。γ-氧化鋁載體的作用[4]：①作為催化劑的活性組成部分，提供催化劑的酸性功能；②由于氧化鋁的比表面積較大，Pt負(fù)載在氧化鋁載體上可以大大增加貴金屬的表面積，即表面活性中心的數(shù)目，從而提高催化劑的活性和選擇性；③提高催化劑的容炭能力；④提供工業(yè)催化劑所需要的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。因此，載體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變將影響催化劑的反應(yīng)和再生性能。

催化劑載體相結(jié)構(gòu)的變化包括兩大類情況：①由于再生燒焦過程中造成的比表面積損失，這是催化劑比表面積的正常下降，是無法避免的；②由于再生器超溫引起的載體相變，將部分γ-氧化鋁轉(zhuǎn)化為α-氧化鋁或θ-氧化鋁，并導(dǎo)致Pt的聚集。載體相結(jié)構(gòu)的損壞，無法通過再生過程進(jìn)行恢復(fù)。

2.1 比表面積減少

連續(xù)重整催化劑在經(jīng)歷反應(yīng)和再生過程后，催化劑上氯都會(huì)有不同程度的損失。為保持催化劑的酸性功能和金屬功能的平衡，必需控制催化劑上氯含量在合理范圍內(nèi)。要實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，氯化物要以一定的速率不斷注入到再生器氧氯化區(qū)內(nèi)。新鮮連續(xù)重整催化劑的比表面積高，一般在200 m2g左右，具有較高的持氯能力，比表面積越高，越有利于再生過程中Pt的分散。催化劑每經(jīng)歷一次再生，比表面積就有少量的損失。由于比表面積與持氯能力成正比，所以，為保持催化劑上適宜的氯含量，注氯量要隨著比表面積的下降而增加。隨著催化劑比表面積的持續(xù)下降，繼續(xù)保持催化劑上的氯含量在合理水平以及維持Pt的高度分散就變得越來越困難。當(dāng)比表面積降至一定數(shù)值以下時(shí)，催化劑的反應(yīng)行為必然受到影響，預(yù)示著催化劑進(jìn)入壽命末期。

2.2 載體晶相破壞

在催化劑再生過程中，如果含炭催化劑與氧濃度過高的氣流接觸，再生器會(huì)超溫，對(duì)催化劑載體產(chǎn)生破壞性的影響，可將γ-氧化鋁轉(zhuǎn)化為不希望的α-氧化鋁，當(dāng)α-氧化鋁所占的比例超過5%～10%時(shí)，會(huì)對(duì)催化劑的比表面積和Pt分散帶來顯著的影響，從而造成催化性能的快速下降[5]。對(duì)在用催化劑進(jìn)行XRD測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)載體晶相發(fā)生的變化，如圖1[6]所示。從圖1可以看出：新鮮催化劑的XRD衍射峰為γ-氧化鋁載體的特征峰；與新鮮劑相比，在用劑A～C也出現(xiàn)了γ-氧化鋁的特征峰，另外，在2θ為40°附近出現(xiàn)了一個(gè)新的衍射峰，為聚集Pt的衍射峰，在用劑D則出現(xiàn)了很多尖峰，為α-氧化鋁的特征峰，說明在用劑D的載體晶相結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化。這時(shí)要在催化劑專利商的指導(dǎo)下，對(duì)催化劑的性能進(jìn)行定量分析，確定晶相破壞的比例和催化性能損失之間的關(guān)系，以建立用戶自己的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 γ-氧化鋁載體、新鮮催化劑和在用劑的XRD圖譜 —氧化鋁; —新鮮劑; —在用劑A; —在用劑B; —在用劑C; —在用劑D

2.3 Pt金屬分散度下降

活性金屬Pt的高度分散對(duì)重整催化劑的反應(yīng)性能至關(guān)重要。研究表明[4]，完全由金屬中心控制的加氫和脫氫反應(yīng)速率與Pt分散度成正比，對(duì)于烷烴脫氫環(huán)化等由金屬中心和酸性中心共同控制的反應(yīng)，金屬分散度對(duì)這類反應(yīng)的影響還與酸性功能有關(guān)。與新鮮劑相比，工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)劑的Pt金屬分散度都會(huì)有不同程度的下降，隨著Pt金屬分散度的下降，催化劑的金屬功能減弱，酸性功能相對(duì)增強(qiáng)，使得由酸性功能控制的裂化反應(yīng)增加，液體收率下降，芳烴產(chǎn)率下降，特別是金屬分散度低于0.45時(shí)，芳烴產(chǎn)率呈現(xiàn)突降的趨勢(shì)[6]。通常情況下，由于反應(yīng)和再生燒焦過程造成的Pt聚集，在連續(xù)重整再生器設(shè)計(jì)操作條件下，可以恢復(fù)到接近新鮮催化劑的水平，基本不對(duì)催化劑的活性和選擇性產(chǎn)生明顯的影響，因此，對(duì)新鮮劑或再生性能良好的催化劑來說，通過電鏡難以觀測(cè)到聚集的Pt晶粒[6]，但對(duì)Pt金屬分散度低的催化劑來說，通過電鏡可觀測(cè)到明顯的Pt晶粒聚集長(zhǎng)大。圖2為發(fā)生Pt聚集的某工業(yè)連續(xù)重整裝置再生劑的TEM照片。照片中帶有清晰界面的大黑點(diǎn)為聚集的Pt晶粒，實(shí)驗(yàn)室測(cè)得該催化劑的Pt金屬分散度為0.35。這種情況在工業(yè)再生條件下難以實(shí)現(xiàn)Pt的重新分散[6]。

圖2 發(fā)生Pt聚集的連續(xù)重整再生劑的TEM照片

2.4 金屬雜質(zhì)污染

在連續(xù)重整裝置生產(chǎn)運(yùn)行過程中，一些來自原料油或金屬器壁的雜質(zhì)會(huì)沉積在催化劑上，在反應(yīng)和再生過程中無法去除，這些雜質(zhì)(如砷、鉛、銅、硅、鐵、鈉、鈣、鎂等)沉積到一定程度會(huì)對(duì)催化劑的活性和選擇性產(chǎn)生影響[7-10]。多數(shù)情況下，這些金屬雜質(zhì)都被上游的預(yù)加氫催化劑捕獲，然而，當(dāng)預(yù)加氫催化劑吸附金屬達(dá)到飽和時(shí)，這些金屬雜質(zhì)就會(huì)進(jìn)入下游的重整單元。大多數(shù)金屬雜質(zhì)尤其是砷、鉛、銅、硅影響催化劑的金屬功能，其它雜質(zhì)如氟、鈉、鈣等則影響催化劑的酸性功能。鐵在載體上的沉積會(huì)影響載體的孔結(jié)構(gòu)，抑制催化重整反應(yīng)。金屬污染嚴(yán)重時(shí)，催化劑的性能會(huì)大幅下降，這時(shí)要考慮更換催化劑。到目前為止，關(guān)于雜質(zhì)含量達(dá)到什么水平需要更換催化劑，尚未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。文獻(xiàn)[11]認(rèn)為，催化劑上Fe質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.5%，Na質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到500 μgg時(shí)應(yīng)更換催化劑。最好的辦法是定期跟蹤催化劑上的雜質(zhì)含量，當(dāng)某種雜質(zhì)含量持續(xù)或突然增加時(shí)，要及時(shí)查找原因，并采取相應(yīng)的對(duì)策。當(dāng)催化劑上雜質(zhì)含量超過正常跟蹤值時(shí)，需要對(duì)催化劑的活性狀態(tài)進(jìn)行分析，以評(píng)估換劑的可能性。

3 工業(yè)裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)催化劑和新鮮催化劑性能差異的評(píng)價(jià)

工業(yè)裝置連續(xù)重整催化劑性能的變化通常是上述多種因素綜合作用的結(jié)果。通過對(duì)在用催化劑(當(dāng)期)和新鮮催化劑(初期)進(jìn)行性能比較，定量分析兩者之間的性能差異，可為末期判定提供依據(jù)。

催化劑的反應(yīng)性能評(píng)價(jià)通常包括活性和選擇性。催化劑活性是指使用一種特定的催化劑生產(chǎn)出滿足規(guī)定質(zhì)量指標(biāo)要求的產(chǎn)品所需要的WAIT或WABT(加權(quán)平均床層溫度)，即在原料和其它反應(yīng)條件(壓力、空速、氫油比)相同的情況下，穩(wěn)定汽油達(dá)到相同辛烷值時(shí)催化劑所需要的WAIT或WABT值越低，其活性越高。選擇性通常包括穩(wěn)定汽油選擇性、芳烴選擇性和氫氣選擇性。穩(wěn)定汽油選擇性是指該催化劑生產(chǎn)C5+產(chǎn)品的能力，C5+產(chǎn)品收率越高，說明催化劑的穩(wěn)定汽油選擇性越好。芳烴選擇性是指該催化劑生產(chǎn)芳烴的能力，可用芳烴產(chǎn)率來評(píng)價(jià)。氫氣選擇性是指生成氫氣的能力，通常用氫氣產(chǎn)率來評(píng)價(jià)。

由于催化劑的活性和選擇性受原料、反應(yīng)苛刻度和操作條件等因素的影響，因此，要準(zhǔn)確比較在用催化劑(當(dāng)期)和新鮮催化劑(初期)之間的活性和選擇性的差別，需要在同樣原料、同樣反應(yīng)苛刻度和同樣操作條件下進(jìn)行。

表2～表4分別列出了3套使用相同型號(hào)催化劑的典型工業(yè)連續(xù)重整裝置運(yùn)行初期以及催化劑不同運(yùn)行周期(當(dāng)期)時(shí)的催化劑物化性質(zhì)、原料和主要反應(yīng)結(jié)果。從表2可以看出：隨著裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，催化劑比表面積下降，控制催化劑氯含量基本不變的情況下，再生注氯量明顯增加；雜質(zhì)含量總體呈上升趨勢(shì)，尤以鐵含量的增加最為顯著；Pt金屬分散度呈現(xiàn)不同程度的下降。這些因素勢(shì)必對(duì)催化劑的性能產(chǎn)生一定程度的影響。

從表3和表4可以看出，連續(xù)重整催化劑使用初期和當(dāng)期的原料特性、反應(yīng)苛刻度和操作條件不一致，難以進(jìn)行比較。為解決這一問題，使用連續(xù)重整反應(yīng)工藝模型，對(duì)相關(guān)工況進(jìn)行了校正。表5給出了通過模擬計(jì)算校正后的3套連續(xù)重整裝置初期和當(dāng)期反應(yīng)結(jié)果的對(duì)比數(shù)據(jù)。

表2 3套典型連續(xù)重整裝置初期和當(dāng)期催化劑的物化性質(zhì)

1) 對(duì)催化劑循環(huán)量。

表3 3套典型連續(xù)重整裝置初期和當(dāng)期原料油性質(zhì)

表4 3套典型連續(xù)重整裝置初期和當(dāng)期主要反應(yīng)結(jié)果對(duì)比

表5 3套典型連續(xù)重整裝置初期和校正后的當(dāng)期主要反應(yīng)結(jié)果對(duì)比

從表5可以看出，對(duì)裝置1和裝置2，與其催化劑運(yùn)行初期相比，WAIT升高4～5 ℃，C5+產(chǎn)品收率下降1.5～2.0百分點(diǎn)，芳烴產(chǎn)率下降1～2百分點(diǎn)，氫氣產(chǎn)率下降約0.2百分點(diǎn)，表明催化劑活性、穩(wěn)定汽油選擇性、芳烴選擇性和氫氣選擇性下降顯著；對(duì)裝置3，與其催化劑運(yùn)行初期相比，WAIT升高幅度以及C5+產(chǎn)品收率、芳烴產(chǎn)率和氫氣產(chǎn)率下降幅度較小，說明催化劑活性、穩(wěn)定汽油選擇性、芳烴選擇性和氫氣選擇性下降不明顯。

為驗(yàn)證模擬計(jì)算校正的可靠性，將3套連續(xù)重整裝置運(yùn)行當(dāng)期的再生催化劑和新鮮催化劑在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)試驗(yàn)，結(jié)果見表6。從表6可以看出，與新鮮催化劑相比，裝置1和裝置2催化劑的C5+產(chǎn)品收率、芳烴產(chǎn)率和辛烷產(chǎn)率下降的幅度較大；而裝置3的催化劑，其C5+產(chǎn)品收率、芳烴產(chǎn)率和辛烷產(chǎn)率下降的幅度較小。由此可見，實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)的結(jié)果與通過模擬計(jì)算校正得到的結(jié)論一致，說明模擬計(jì)算結(jié)果是可靠的。

表6 3套典型連續(xù)重整裝置運(yùn)行當(dāng)期催化劑和新鮮劑反應(yīng)性能對(duì)比

以模擬計(jì)算的結(jié)果為依據(jù)，估算了在其它條件不變的情況下，受催化劑性能下降的影響，重整裝置年運(yùn)行效益下降(不含芳烴損失的效益)的情況，如表7所示。其中裝置年加工時(shí)數(shù)按8 400 h、燃料成本按3 000元t、汽油價(jià)格按6 000元t、液化氣價(jià)格按4 500元t、氫氣價(jià)格按8 000元t計(jì)算。從表7可以看出，對(duì)裝置1和裝置2，與運(yùn)行初期相比，經(jīng)濟(jì)效益下降明顯。這是由于催化劑活性的下降導(dǎo)致WAIT增加幅度大，燃料成本增加明顯；由于選擇性的下降導(dǎo)致C5+產(chǎn)品收率和氫氣產(chǎn)率下降幅度大，又顯著降低了產(chǎn)品收益，因而使得經(jīng)濟(jì)效益下降明顯，而且裝置規(guī)模越大，效益損失也越大。從表7還可以看出，對(duì)裝置3，與初期相比，經(jīng)濟(jì)效益下降不明顯。這是由于催化劑運(yùn)行當(dāng)期的WAIT、C5+產(chǎn)品收率和氫氣產(chǎn)率下降程度較小，因而其經(jīng)濟(jì)效益受影響的程度也較小。

表7 不同連續(xù)重整裝置運(yùn)行初期和當(dāng)期經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比 萬元a

表7 不同連續(xù)重整裝置運(yùn)行初期和當(dāng)期經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比 萬元a

項(xiàng) 目裝置1裝置2裝置3燃料成本增加值14067243025143汽油產(chǎn)品降低值26539448117673471氫氣產(chǎn)品降低值16264324854800合計(jì)29572553796383414

4 結(jié) 論

對(duì)連續(xù)重整裝置來說，催化劑更換與否是多種因素綜合作用的結(jié)果，換劑的時(shí)間不是固定不變的，不依賴于裝置的運(yùn)行時(shí)間和再生周期數(shù)。采用模擬計(jì)算和實(shí)驗(yàn)室活性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法，定量分析在用催化劑和新鮮催化劑之間的性能差異，通過經(jīng)濟(jì)性評(píng)估決定換劑的時(shí)間最有實(shí)際意義。從具體的技術(shù)指標(biāo)來看，在用催化劑比表面積下降至140～145 m2g以下，與新鮮催化劑相比，Pt金屬分散度下降致使反應(yīng)器平均入口溫度升高4～5 ℃，C5+產(chǎn)品收率下降1.5～2.0百分點(diǎn)時(shí)，裝置運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)增加，經(jīng)濟(jì)效益明顯下降，建議更換催化劑。

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DIAGNOSIS FOR CCR CATALYST REPLACEMENT

Wang Jieguang， Ma Aizeng， Zhang Xinkuan， Liu Chen

(SINOPECResearchInstituteofPetroleumProcessing，Beijing100083)

Based on the analysis of specific surface area， the damage extent of support crystal phase， Pt dispersion， and metal impurity pollution of the CCR catalyst at the end of run， the difference between fresh catalyst and the catalyst in operation was quantitatively compared by using simulation calculation and laboratory activity test. The technical parameters for catalyst replacement were proposed by comparison of the physicochemical properties， catalytic activity and the unit economy between fresh catalyst and the catalyst at different time on stream. When the specific surface area of catalyst in operation is less than 140—145 m2g， and the activity decreases by 4—5 ℃ and the yield of C5+decreases by 1.5—2.0 percentage pionts， the catalyst in service must be replaced to reduce the operation risk and boost the economic benefit of CCR unit.

continuous catalytic reforming； catalyst； specific surface area； support crystal phase； metal dispersion； metal impurity

2015-07-15； 修改稿收到日期： 2015-09-10。

王杰廣，博士，高級(jí)工程師，主要從事催化重整工藝研究和催化劑評(píng)價(jià)工作。

王杰廣，E-mail：wangjg.ripp@sinopec.com。