尼日爾津德爾煉油廠催化原料性質(zhì)分析及對策

魯敬榮，馬志軍，張君屹

（蘭州石化公司催化劑廠，甘肅　蘭州 730060）

尼日爾津德爾煉油廠催化原料性質(zhì)分析及對策

魯敬榮，馬志軍，張君屹

（蘭州石化公司催化劑廠，甘肅蘭州 730060）

尼日爾津德爾煉廠于2011年12月開工生產(chǎn)，從2015年7月開始，由于不同來源的原油比例發(fā)生變化，造成加工原油性質(zhì)發(fā)生變化。對于催化裂化裝置，催化原料性質(zhì)也發(fā)生了比較明顯的變化。由于催化原料性質(zhì)發(fā)生變化，將對催化裂化裝置的產(chǎn)品分布和質(zhì)量帶來一定的影響。通過分析相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)催化原料性質(zhì)發(fā)生的主要變化，指出可能對產(chǎn)品質(zhì)量造成的影響，同時為煉廠改進操作條件或選用新型催化劑提供建議。

催化原料；變化；膠質(zhì)；重金屬；分析；對策

尼日爾津德爾煉油有限公司是中國石油天然氣勘探開發(fā)公司（CNODC）與尼日爾能源部組建的合資公司。位于尼日爾津德爾市北部約50km，是尼日爾的第一座煉廠，煉廠設計年加工能力100萬t。煉廠催化裂化裝置為高低并列式，由青島華東設計院設計，年加工能力60 萬t。目前使用蘭州石化公司LRC-99催化劑。

自2011年12月開工以來，煉廠一直加工Goumeri和Sokor混合原油，2014年9月，CPF開始供應Agadi原油。2015年5月上游為了在低油價形勢下進一步降低原油操作成本，力爭95萬t的最高目標，于2015年7月開始逐漸提高Agadi原油比例。

1　分析數(shù)據(jù)

由于不同來源的原油比例發(fā)生變化，作為加工原料的原油性質(zhì)將發(fā)生變化。原油性質(zhì)發(fā)生變化前后分析結(jié)果見表1，表2。

表1　原油性質(zhì)分析結(jié)果

（續(xù)表1）

表2　催化原料分析結(jié)果

催化原料性質(zhì)發(fā)生變化前后平衡劑分析結(jié)果見表3、表4。

表3　平衡劑分析結(jié)果1

表4　平衡劑分析結(jié)果2

2　數(shù)據(jù)分析與建議

2.1數(shù)據(jù)分析

從表1分析數(shù)據(jù)可以看出，原油比例發(fā)生變化后，原油的密度、硫含量、鹽含量、殘?zhí)亢退嶂稻性黾?，而Ni、V、Fe重金屬略有減小。

各餾分收率變化情況為：直餾汽油IBP-180℃降低1.1，餾分180-230℃降低0.6，餾分365-370℃增加0.2，直餾產(chǎn)品降低1.9，常壓渣油增加1.9。

表2數(shù)據(jù)表明，原油比例發(fā)生變化后，催化原料中的N、Cu、Pb、Fe和膠質(zhì)含量增加，殘?zhí)亢孔兓淮?，分子量減?。ü烙嫶朔治鰯?shù)據(jù)存在偏差。平均相對分子質(zhì)量隨原料殘?zhí)恐档脑黾佣@著增加［1］）。其中N、Fe和膠質(zhì)含量增加明顯。

表3和表4平衡劑分析結(jié)果表明，原油比例發(fā)生變化后，平衡劑中的C、Fe含量有明顯升高的趨勢。

2.2影響與建議

2.2.1N、膠質(zhì)的影響

膠質(zhì)是含氧、氮的極性分子。其分子量通常在500～1000之間。膠質(zhì)的結(jié)構(gòu)十分復雜，研究認為，它是由不長的烷基（如-CH2-CH2-等）把帶少數(shù)短側(cè)鏈的芳香環(huán)、環(huán)烷烴及含硫、氮、氧原子的雜環(huán)構(gòu)成的稠環(huán)連接起來形成的。

堿性氮化合物容易吸附在催化劑的酸性中心上，中和催化劑的酸性中心，造成催化裂化催化劑中毒，促進生焦、堵塞孔道，降低催化劑活性和選擇性。其對產(chǎn)品分布影響較大，尤其是焦化蠟油未經(jīng)加氫處理直接作為催化原料。

在抗氮性能上，催化劑的總酸量起主要作用，同時采用大表面積載體有利于抗氮，但是大表面積活性基質(zhì)具有抗氮性好和焦炭選擇性差的矛盾，選擇性好的催化劑，催化焦生成量就少。

與重金屬失活相比，堿性氮引起的催化劑活性和選擇性方面的變化影響小。

2.2.2C的影響

裂化過程中沉積在平衡劑上的碳會暫時堵塞一些催化劑活性中心，再生劑上的焦炭（CRC）會降低催化劑活性，因此降低了原料轉(zhuǎn)化為有價值產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率。

2.2.3Fe的影響

Fe、Ni、V、Cu等金屬沉積在平衡劑上時，會提高催化劑焦炭和氣體的生成趨勢，引起脫氫反應，提高產(chǎn)氫氣的量，降低汽油產(chǎn)率。同時隨再生溫度的提高，催化劑失活速率增大。

2.2.4建議和對策

針對催化原料性質(zhì)發(fā)生變化后對產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量帶來的影響，可以通過調(diào)整操作條件和選用更加適宜的催化劑解決存在的問題。

1）操作條件。如果轉(zhuǎn)化率降低，可以降低反應器溫度，降低劑油比和新鮮劑補充速率。

如果干氣產(chǎn)率升高，可以提高反應溫度和再生器溫度，減少霧化蒸汽。

如果汽油辛烷值較低，可以提高反應器溫度，降低劑油比，提高再生器溫度，降低汽油干點和汽油蒸汽壓［2］。

2）催化劑。提高催化劑的表面積，減少稀土含量和晶胞尺寸，提高基質(zhì)活性［3～8］。

3結(jié)　論

尼日爾津德爾煉廠由于原油來源比例發(fā)生變化而引起催化原料性質(zhì)發(fā)生變化，最終將引起催化裝置產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生變化。根據(jù)對催化原料和平衡劑檢測數(shù)據(jù)的分析，影響因素主要來自N、Fe、C元素以及膠質(zhì)的增加。為了保證獲得煉廠需要的產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量，針對新的催化原料可以通過調(diào)整操作條件和選用更適宜的催化劑達到目的。

［1］ 程從禮.催化裂化原料平均相對分子量的計算［J］.石油學報（石油加工），2014，30（1）.

［2］ Reza Sadeghbeigi.流化催化手冊［M］.（第二版）.中國石化出版社.2000.

［3］ 林世雄.石油煉制工程［M］.（第三版）.石油工業(yè)出版社. 2000.

［4］ 陳俊武.催化裂化工藝與工程［M］.中國石化出版社.2005.

［5］ 王進善.重金屬對FCC催化劑的影響［M］.齊魯石油化工. 1998.

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［7］ 羅玉忠，桑金棟.FCC金屬鈍化劑進展.石油化工，1997.

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