柴油加氫精制催化劑的開發(fā)及工業(yè)應(yīng)用

李俊臣

[摘 要]介紹近年來幾種汽柴油加氫精制催化劑在煉油廠的實際應(yīng)用的進展研究情況，結(jié)合國內(nèi)石油化工行業(yè)的現(xiàn)狀展望汽柴油加氫精制催化劑的發(fā)展研究前景及其技術(shù)開發(fā)及更新的必要性。

[關(guān)鍵詞]汽柴油；加氫催化劑；應(yīng)用進展

中圖分類號：U595 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）15-0061-01

一、前言。

隨著我國原油開采加工量的增加，以及對其二次加工技術(shù)的不斷發(fā)展，使得直餾汽柴油及二次加工餾出的汽柴油中的硫、氮等雜質(zhì)含量越來越高。然而隨著汽柴油標準以及環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，對汽柴油中硫、氮含量的要求和煉油廠SOx、NOx、排放量的限制越來越嚴格，還對汽油中的苯、芳烴、烯烴含量、含氧化合物的加入量以及柴油的十六烷值和芳烴的含量也有嚴格的限制指標。因此要求煉油廠的加氫處理能力要不斷提高才能滿足社會發(fā)展的需要。

二、近幾年催化劑的發(fā)展及其在裝置上的使用情況。

（一）.FH-40A和FH-40B催化劑特點及反應(yīng)性能。

FH-40A催化劑是481-3催化劑的換代產(chǎn)品，也是FRIPP于2004年針對提高國產(chǎn)輕質(zhì)餾分油加氫精制催化劑市場競爭力而開發(fā)的新型催化劑。該催化劑以改性氧化鋁為載體，以Mo-Ni-Co為活性組分，具有孔容大、比表面積高、加氫脫硫和加氫脫氮活性好、機械強度高及裝填堆比小等特點，適合于輕質(zhì)餾分油的加氫精制，其活性達到了當(dāng)代國際先進水平，F(xiàn)H-40A催化劑國內(nèi)已有5套汽油加氫精制裝置工業(yè)應(yīng)用。

FH-40B催化劑是FDS-4A催化劑的換代產(chǎn)品，也是FRIPP于2004年開發(fā)的輕質(zhì)餾分油的加氫脫硫?qū)Ｓ么呋瘎?。該催化劑以改良氧化鋁為載體，以Mo-Co為活性組分，具有孔容大、比表面積高、加氫脫硫和加氫脫氮活性好、機械強度高及裝填堆比小等特點，適合于進口含硫輕質(zhì)餾分油的加氫脫硫。適合于輕質(zhì)餾分油的加氫精制，其活性達到了當(dāng)代國際先進水平，F(xiàn)H-40B催化劑國內(nèi)已有12套汽油加氫精制裝置工業(yè)應(yīng)用。

FH-40C催化劑是FRIPP于2005年采用新型改性氧化鋁載體及新穎制備技術(shù)而開發(fā)的輕質(zhì)餾分油的加氫精制催化劑。該催化劑以W-Mo-Ni-Co為活性組分，具有孔容大、加氫脫硫、脫氮及烯烴飽和活性好、活性穩(wěn)定性好、裝填堆比小及機械強度高等特點，更適合于焦化等二次加工石腦油的加氫精制。FH-40C催化劑國內(nèi)已有7套裝置工業(yè)應(yīng)用。

（二）FRIPP最大柴油十六烷值改進（MIC）技術(shù)。

MIC技術(shù)使用的改質(zhì)催化劑具有較高的催化活性和較高的芳烴轉(zhuǎn)化深度，具備較高的選擇性使環(huán)烷烴開環(huán)而不斷鏈，使十六烷值提高幅度較大和較高的柴油收率。除此，還具有較高的抗雜質(zhì)能力和姣好的穩(wěn)定性，使之能夠適應(yīng)劣質(zhì)原料和保證長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。FRIPP開發(fā)的MIC改質(zhì)催化劑有兩代，第一代是3963催化劑；第二代MIC改質(zhì)催化劑是FC-18和FC-20。FRIPP開發(fā)的第二代MIC改質(zhì)催化劑是在3963催化劑的基礎(chǔ)上超高抗積炭和抗氮能力。MIC技術(shù)于2002年4月在中國廣州分公司進行工業(yè)應(yīng)用，2002年10月進行標定，在高分壓6.9MPa、平均溫度360℃和空速1.0h-1的條件下，柴油收率96.6%，產(chǎn)品硫含量由7000μg/g降低到5.8μg/g，十六烷值提高10.9個單位。

此催化劑是撫順石油化工研究院新開發(fā)的一種提高催化柴油十六烷值的加氫改制工藝技術(shù)，該技術(shù)可以較大幅度提高柴油十六烷值，柴油收率較高。

三、FH-DS和FH-UDS催化劑。

FH-DS柴油加氫精制催化劑以改性氧化鋁為載體、W-Mo-Ni-Co為活性組分，是FH-5A催化劑的換代產(chǎn)品，其加氫脫氮和脫硫活性都有明顯的提高。FH-DS催化劑于2003年3月在茂名分公司首次工業(yè)應(yīng)用，并取得很好的效果。

FH-UDS催化劑是針對柴油排放標準生產(chǎn)而開發(fā)的高活性柴油深度加氫脫硫催化劑。該催化劑是在FH-DS催化劑的基礎(chǔ)上，通過制備更大孔容及比表面積的新型改性氧化鋁載體、對活性金屬組分進行更為合理的匹配及負載方式研究等改進措施。FH-UDS催化劑的加氫脫硫活性比FH-DS催化劑加氫脫硫活性更高。

此兩種催化劑已在工業(yè)生產(chǎn)中投入使用，并取得很好的效果。

四、超低硫柴油加氫精制催化劑（PHF-101）。

超低硫柴油加氫精制催化劑（PHF-101）是由中國石油化工研究院研發(fā)的，并在2011年11月30日在烏魯木齊石化公司200萬噸/年柴油加氫裝置中應(yīng)用成功。這是繼DSO-M催化汽油加氫脫硫降烯烴組合技術(shù)，在60萬噸/年催化汽油加氫改質(zhì)裝置應(yīng)用成功后又一重大研發(fā)成果。在裝置中裝填此催化劑，運行24小時即生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，汽油硫含量達到國Ⅳ汽油質(zhì)量標準。

烏石化200萬噸/年柴油加氫裝置中裝填超低硫柴油加氫精制催化劑，并使用混合原料，運行10小時后即產(chǎn)出合格產(chǎn)品，精制柴油硫含量達到國IV柴油標準要求。通過優(yōu)化操作條件，精制柴油硫含量達到國V質(zhì)量標準。

汽柴油加氫精制催化劑在烏石化新建裝置的先后成功應(yīng)用，標志著中國石油清潔汽柴油生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，完全滿足國IV清潔汽油和國IV國V清潔柴油生產(chǎn)技術(shù)需要，對中國石油煉化主營業(yè)務(wù)發(fā)展具有重要意義。

五、結(jié)束語。

良好的加氫精制效果離不開催化劑的研制和開發(fā)，隨著我國對環(huán)保的要求日益嚴格與重視，輕餾分油加氫脫硫、脫氮和脫芳烴新技術(shù)的開發(fā)迫在眉睫，所以今后的研究重點側(cè)重于：

（一） 汽柴油加氫精制技術(shù)需要精益求精，使得油品質(zhì)量更優(yōu)，適應(yīng)環(huán)保的要求；

（二） 針對不同的原料性質(zhì)及不同加氫精制裝置的要求，開發(fā)出針對性比較強的催化劑，這樣可以選擇最優(yōu)的催化劑體系使用，降低生產(chǎn)成本投入；

（三） 發(fā)揮目前我國加氫精制催化劑處于國際水平的同時，進一步提高催化劑的活性及降低生產(chǎn)成本，參與國際市場競爭。

（四） 從長遠來看，隨著人們逐漸認識到環(huán)保的重要性，這就要求我國的汽柴油加氫精制技術(shù)不斷提高，從而改善油品的質(zhì)量，使其滿足環(huán)保要求，同時為我國煉油企業(yè)清潔燃料的生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

參考文獻：

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