UPC催化劑的工業(yè)應(yīng)用

趙振華，趙 勇

(1.青島惠城環(huán)?？萍脊煞萦邢薰荆綎| 青島 266500；2.中國石化青島石油化工有限責(zé)任公司，山東 青島 266043)

催化裂化是煉油行業(yè)十分重要的二次加工過程，F(xiàn)CC催化劑在催化裂化工藝中扮演著重要角色。隨著我國煉油加工能力的逐年增加，產(chǎn)生的FCC廢催化劑也不斷增多[1]，2016年頒布的《國家危險廢物名錄》中將FCC廢催化劑定性為危險廢物[2]。

FCC廢催化劑中含有硅、鋁和稀土等資源元素，以及原油中帶來的鎳、釩、鐵、鈣等重金屬元素[3]，因此處理方法上從長遠(yuǎn)來看，填埋必將被取締；作為平衡劑只能回用一部分；磁分離只是減少了FCC廢催化劑的產(chǎn)量，未對廢劑進(jìn)行回收利用，F(xiàn)CC廢催化劑低碳循環(huán)處理和資源化利用已成為環(huán)境學(xué)科的發(fā)展趨勢[4]。UPC催化劑是對FCC廢催化劑進(jìn)行逆向拆解回用其中的鋁元素與稀土元素[5]，采用先進(jìn)的分子篩合成、晶化技術(shù)重新合成分子篩，再進(jìn)行FCC催化劑生產(chǎn)。做到了對FCC廢催化劑處理技術(shù)方面的無害化和資源化，不僅可以提高資源的利用率，還可以保護(hù)環(huán)境，帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

1 工業(yè)應(yīng)用概況

1.1 工業(yè)應(yīng)用裝置簡介

青島石化催化裂化裝置是由中國石化洛陽石化工程公司設(shè)計，采用洛陽石化工程公司開發(fā)的ROCC-VA型專利技術(shù)，于1999年9月26 日一次試車成功。 2005 年全廠裝置大檢修期間，利用石油化工科學(xué)研究院 MIP-CGP 技術(shù)對裝置進(jìn)行了擴(kuò)能技術(shù)改造，并通過改造采用了石科院開發(fā)的 LTAG 技術(shù)[6]。裝置由反應(yīng)-再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)、吸收-穩(wěn)定系統(tǒng)、產(chǎn)品精制系統(tǒng)、煙氣能量回收系統(tǒng)、產(chǎn)汽系統(tǒng)等部分組成。

1.2 UPC催化劑簡介

UPC催化劑針對青島石化摻煉較高比例未加氫焦化蠟油、回?zé)捊?jīng)加氫預(yù)處理高密度催化柴油的原料結(jié)構(gòu)，兼顧輕收最大化的要求，采用了以下技術(shù)手段設(shè)計了催化劑配方：①采用專有高性能分散基質(zhì)，梯度分布的孔結(jié)構(gòu)提高其可接近性，提高催化劑穩(wěn)定性和活性的同時，減少過度裂化的發(fā)生。②采用化學(xué)超穩(wěn)化Y型分子篩為主要活性組分，調(diào)整稀土含量和超穩(wěn)化程度使催化劑具有適度的階梯式裂化活性，其中高硅鋁比Y型分子篩有較佳的開環(huán)能力。③有針對性地賦予部分抗重金屬(鎳、釩等)污染性能和抗堿性氮中毒性能，控制基質(zhì)的焦炭選擇性。④采用專有的鋁溶膠技術(shù)與特有的催化劑制備技術(shù)，賦予催化劑優(yōu)異的抗磨損性能，將催化劑的跑損減至最低。

表1 UPC催化劑質(zhì)量指標(biāo)

表1(續(xù))

1.3 工業(yè)應(yīng)用過程

2018年7月8日UPC催化劑開始進(jìn)入反再系統(tǒng)參與反應(yīng)，使用過程中裝置的原料性質(zhì)穩(wěn)定，操作平穩(wěn)，操作條件及生產(chǎn)方案不做大的調(diào)整，加劑速率與原有劑相同。至8月20日累計加入107噸，占系統(tǒng)藏量約35.67%，選取使用UPC催化劑前2018年6月1日～2018年7月7日為空白期，2018年7月8日～2018年8月20日為標(biāo)定期。青島石化催化車間統(tǒng)計了兩個時期原料油性質(zhì)、平衡劑數(shù)據(jù)、操作參數(shù)、產(chǎn)品分布、產(chǎn)品質(zhì)量情況等數(shù)據(jù)，進(jìn)行對比分析。

2 UPC催化劑工業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)分析

2.1 原料油性質(zhì)數(shù)據(jù)

表2 原料油性質(zhì)對比

圖1 原料油密度變化趨勢

圖2 原料油殘?zhí)孔兓厔?/p>

UPC催化劑使用前后，原料油性質(zhì)穩(wěn)定，密度、殘?zhí)俊⒅亟饘俸柯杂邢陆?，餾程與硫含量略有上升。

2.2 系統(tǒng)平衡劑數(shù)據(jù)

表3 平衡劑性質(zhì)對比

表3(續(xù))

表3(續(xù))

如表3所示UPC催化劑使用前后，系統(tǒng)內(nèi)平衡劑性質(zhì)穩(wěn)定，重金屬含量略有上升。

2.3 操作參數(shù)

表4 裝置操作參數(shù)對比

空白期各操作參數(shù)與標(biāo)定期操作參數(shù)相差不大，裝置操作平穩(wěn)，未進(jìn)行較大操作變動。

2.4 產(chǎn)品分布數(shù)據(jù)

表5 產(chǎn)品分布對比

表5數(shù)據(jù)顯示，液化氣收率增加0.94%，汽油收率增加0.85%，柴油收率下降1.25%，油漿收率下降1.37%，產(chǎn)品分布良好。

2.5 主要產(chǎn)品性質(zhì)

表6 主要產(chǎn)品分析數(shù)據(jù)

表6(續(xù))

如表6所示，UPC催化劑對各產(chǎn)品性質(zhì)未產(chǎn)生不良影響。

3 結(jié)論

中國石化青島石油化工有限責(zé)任公司催化裝置應(yīng)用青島惠城環(huán)?？萍脊煞萦邢薰綰PC催化劑后，裝置標(biāo)定期與空白期原料油及生產(chǎn)操作基本處于相似水平，通過對比分析可以得到以下結(jié)論。

(1) UPC催化劑使用后能夠維持良好的裝置流化及操作穩(wěn)定性。

(2) UPC催化劑的使用對各產(chǎn)品質(zhì)量未產(chǎn)生不良影響。

(3) UPC催化劑具有較高的裂化性能和穩(wěn)定性。

(4) UPC催化劑使用后，液化氣收率提高0.94%，輕收提高0.54%，油漿收率降低1.37%，產(chǎn)品分布比較理想。

(5) 青島惠城環(huán)?？萍脊煞萦邢薰咀龅搅藢CC廢催化劑處理技術(shù)方面的無害化和資源化，提高了資源的利用率，保護(hù)了環(huán)境。