降烯烃催化剂RFG-FS3的工业应用试验

石油炼制与化I2003年1月PETROLEUM PROCESSING AND PETROCHEMICALS第34卷第1期降烯烃催化剂RFG-FS3的工业应用试验赵宇鹏,罗强,高卫亭,高生,宋阳(中国石油抚顺石化分公司石油二厂，辽宁抚顺113004)情妻RFG-FS3催化剂是美国Grace Davison公司研制开发的用于降低繼化裂化汽油烯烃含量的催化剂。该剂在抚顺石化分公司石油二厂1. 5 Mt/a催化裂化装工业应用试验结果表明,降烯烃效果较好,在降低汽油烯烃含量的同时,汽油的辛烷值有所提高。液化气和柴油性质没有变化。与原使用的LV23BC催化剂相比,在掺炼60%减压渣油,平衡繼化剂活性保持较低时,该僵化剂对重油转化能力稍差增加新鲜催化剂补充率提高平衡催化剂活性后,当原料中掺炼40%常压渣油和40%臧压渣油时.总液体收率和油浆产率基本不变。.关键调:催化裂化降低烯烃催化剂工业规模TE624 B1前盲催化裂化装置是由中国石化北京设计院设计,原料当前车用汽油的环保问题已经成为限制其使为40%混合蜡油和60%减压渣油。反-再系统为用的主要因素。我国于2001年1月1日颁布了新同高并列、重叠式两段再生,一再贫氧烧焦,二再富的车用汽油标准,该标准要求汽油中烯烃体积分数氧烧焦。提升管出口为粗旋快分。为降低提升管不大于35%。我国北方石油化工企业大多以加工长度,待生线路为V型提升结构。设置外取热器。大庆原油为主，由于大庆原油为石蜡基原油，原料3工业试验比较重，催化裂化汽油的烯烃含量- -般为50%~3.1 RFG-FS3 催化剂的工业试验过程60%，满足不了新汽油标准的要求。我国新的汽该装置从2000年8月到2001年7月15日一油标准准备于2003年1月1日起在全国实行，因直使用兰州催化剂厂生产的LV-23BC催化剂。此生产清洁燃料已经成为众多炼油厂必须解决的反-再系统催化剂总藏量- -般为350 t左右。再生向题。剂定碳在0.1%以下。在使用LV-23BC催化剂期中国石油抚顺石化分公司石油二厂1.5 Mt/a间,催化剂单耗在0.7 kg/t 以下,催化剂活性维持催化裂化装置自2000年8月开工以来,一直使用在54左右。2001年7月16日试验开始,通过小兰州催化剂厂生产的LV-23BC催化剂,产晶汽油型加料器向系统补充RFG-FS3催化剂,除向催化的烯烃含量基本在55%以上。尽管该装置生产的剂储罐加催化剂时间外,催化剂为连续加入。除去汽油与其它低烯烃含量汽油调合后出厂,但也难以自然跑损,每周卸剂20 t左右。因受实际生产的满足新的汽油标准要求。为了降低催化裘化汽油约束,试验过程分为两个阶段:第一个阶段从7月的烯烃含量,2001年7月抚顺石化分公司决定选16日开始至9月3日,该阶段结束时RFG-FS3催用美国Grace Davison公司的降烯烃催化剂RFG-化剂占系统藏量的40%;这-阶段的原料为40%FS3在该装置上进行降烯烃试验，目的是全面考察的混合蜡油和60%的减压渣油。9月4日至9月该催化剂降低催化裂化汽油烯烃含量的效果和对18日装置停工检修。9月19日装置再次开工,一产品收率的影响。试验从2001年7月16日开始次加人平衡剂350 t,其中RFG-FS3 平衡剂占至11月21日结束。由于装置检修,试验分两个阶20%。第二个阶段从9月19日开始至11月段进行。试验结束时,RFG-FS3催化剂占系统总收稿日期:2002-07-24;烧改稿收到日期2002-08-22.藏量的65%。作者简介:赵字鹏,工程师,1995年毕业于抚顺石油学院石油2装置概况化工系,从事石油化工管理工作.先后在国家级技术刊鹆发表论文多篇。石油炼制与化工2003年第34卷34表1混合康料性质21日结束。该阶段结束时RFG-FS3 催化剂占系统藏量的64. 7%(包括开工加人的20%RFG-FS3fB空白标定第一阶段第二阶段平衡剂);这一阶段原料为20%的混合蜡油.40%标定的常压渣油和40%的减压渣油。原料组成/%第一个阶段生产方案为柴油方案,保持催化剂混合蜡油38.040.720.0活性在54左右。这一阶段主要考察催化裂化汽油常压渣油0.041.9降烯烃效果。第二阶段,在考察降烯烃效果的同臧压遭油62. 059.338.1时,为了提高对重油的转化能力,将催化剂活性提密度(20C)/kg.m~s899. 6900. 2900. 9高到58以上。运动粘度/mm'●9-280C60. 7759. 1547. 363.2原料性质32.2532. 0024. 33该装置原料为大庆原油常减压装置的蜡油和残炭/%5.265.09渣油混合进料,从标定数据族组成分析来看,饱和烃含量较低,芳烃、胶质、沥青质含量较高,原料性w(硫)/%0. 260.250.23质较差,难以裂解。在试验的第一阶段,原料为混慵程/弋合蜡油和减压渣油混合进料,掺炼减渣量控制在初懔点2132092110%3903860%左右,原料性质与单独使用LV-23BC催化剂30%4645056期间差别不大。标定期间原料较空白标定时轻。经过2001年9月4日至9月18日检修后,受原油350个馕出量/%4.05.0500七儒出量/%35.041.034.加工方案的约束,在第二阶段试验过程中,原料中族组皮/%掺炼了部分常压渣油,原料中饱和烃含量增加约3饱和烃58. 157.961.13个百分点,80 C运动粘度下降13. 41 mm2/s,见表芳香烃24. 625.91.35胶质15.114.415. 303.3催化剂性质沥青质2.21.82. 22在降烯烃试验之前一直使用LV-23BC 催化既点/飞26. 134.0剂。加入降烯烃催化剂RFG-FS3后,反再系统催金属含量/pg●g~1化剂流化正常,操作平稳。平衡催化剂的密度基本F0.92. 502.1没有变化,平衡催化剂活性、孔体积、比表面积均保N3. 36.5持较好。尤其是催化剂活性保留较高。从RFG-C0.0.520.3FS3催化剂的使用情况看,从7月16日到9月3v0.1<0.1日期间,催化剂平均活性保持在54. 2,剂耗平均为3.2.993.7每吨原料0.8kg.为了提高对重油的裂化能力,.4试验结果及讨论提高轻质油收率,降低油浆产率,从9月19日到4.1 产品分布11月21日,催化剂平均活性提高到58.4,这段时空白标定的原料为蜡油和减压渣油混合进料,.间的平均剂耗为每吨原料0. 88 kg.催化剂性质掺炼减渣率为62%。从标定结果看,LV-23BC催见表2。化剂对重油的裂化能力较强,液体收率和轻质油收3.4试验操作枭件率都比较高。在降烯烃试验的第-阶段标定原料在整个试验期间，原料性质相对稳定。在第一为蜡油和减压渣油混合进料,掺炼减渣率59. 3%。阶段的处理量和掺渣率与空白标定期间基本一致。平衡催化剂的活性保持在54左右,与使用LV-第二阶段，虽然掺炼常渣,但折合掺炼减压渣油比23BC催化剂时活性基本一致。从第一阶段标定.例基本在60%左右,处理量基本不变。主要操作结果来看,RFG-FS3催化剂在活性较低时,对重油条件和控制指标没有变化,见表3。裂化能力稍差,主要表现在液体收率和轻质油收第1期赵宇鹏等.降烯烃催化剂RFG FS3的工业应用试验囊2平衡催化剂性质率下降，油浆产率增加。与LV-23BC 催化剂相空白标定第一阶段第二阶段比,液体收率和轻质油收率下降2~3个百分点，油标定浆产率增加2~3个百分点。在RFG-FS3催化剂密度/g.ml.-1试验的第二阶段,原料为蜡油、减渣和常渣,将减渣充气0.850. B80.86和常渣折合成臧压渣油计算,掺炼减渣率为62%。沉降0. 880.910.89为了提高对重油的裂化能力,在第二阶段将平衡催压紧1.001.010. 97化剂的活性提高到58以上。而且由于混合原料粘骨架2.622.49度的降低,有效地提高了原料在提升管内雾化、汽原湿度/%0.70.200.40化效果。结合以上原因,从标定的结果看,由于平孔体积/mL●g-'0.240.25微反话性53. 754.258.4衡催化剂活性的提高以及原料粘度的变化,RFG-催化剂定碳/%FS3催化剂对这种类型的重油转化能力提高幅度再生剂0. 100.10较大,同试验第一阶段相比,液体收率和轻质油收半再生剂0.180.330.34率均有所增加,轻质油收率提高约1.4个百分点，待生剂1.181.26.液体收率增加约2.2个百分点,油浆产率下降到金属含量/pg.g-1F3151.4 4312.3 5 714.01.93%,液化气增加了0.87个百分点。液体收率与油浆产率基本与LV-23BC相当,见表4。N4275.9 4 369.0 4 761.0 .a21.146.852.1表4产昴分布%11.8.53. 311.2项目空白标定第一阶段标定 第二阶段标定Na5176.1 6807.3 6 624.0干气5.706.376.25筛分组成/%掖化气14. 1814.4715. 340~ 20μm0.21.10.8汽油40. 8640.1339. 7520~40μm17.322.124.2柴油28, 826. 3328. 1040~80μm48.649.448.5焦炭7. 858.1380~ 10um24. 118. 717.1> 110μm .9.58.79.4外甩油浆1.714.031.93损失0.710. 390.41寰3主要操怍条件轻质油收率69. 7566. 4667. 85液体收率83. 9380. 9383. 194.2汽油性质新鲜进料量/t.h-1187.7188. 1185掺渣率/%3259.362D表5列出了汽油性质。在试验的整个过程中,LV.23BC和LV-23BC 和标定数据和试验过程中多组分析数据表明,随着催催化剂LV-23BCRFGFS3 RFG-FS3化剂RFG-FS3加入量的增加,汽油性质有以下变RFG-FS3新剂比/%0465化:微反恬性53.7反应温度/C500. 3500(1)汽油的族组成发生了变化。汽油的烯烃反应压力/MPa0.2130.2280. 217含量减少,烷烃含量上升,芳烃含量稍有增加(见图二段再生器密相温度/C .687.2686.0 .6781和图2)。从使用效果来看,RFG-FS3催化剂降再生压力/MPs0. 2390.230o.245烯烃效果比较显著,汽油中烯烃含量从空白标定时原料预热温度/C90190的51.0%降低到第一阶段标定的48.1%,降低幅剂油比7.988.8.19度约为3个百分点。当新剂比达到55%以上时，回炼比/%0. 325由于微反活性增加了4个单位,汽油烯烃含量降为总主风量(标准状态)/m3●min-I2 3452 3812427.44. 8%。催化剂歟量/:350(2)汽油中烷烃组成发生了变化,正构烷烃含德化剂单耗/kg*-1 .0. 800.88量减少,异构烷烃含量增加。较大比例的异构烯烃①将常压渣油折合成减压清油后计算的排渣事.经过氢转移反应转化成异构烷烃,说明RFGFS3石油炼制与化工2003年第34卷36衰5汽油性质持在79以上。使用LV-23BC催化剂期间,汽油第一阶段第二阶段RON基本在89. 3~90.2之间,很少达到90.5。项目空白标定标定(3)在使用RFG-FS3催化剂期间,抗爆指数密度(20C)/kg. m-721. 2717.4717. 4在84.5左右。熬气压/kPa53. 156.2秀导期/min435364273抗爆指敷4.484. 684. 95辛烷值RON89.890.190.8英20|10MON79.079.82001-07-16 2001-08-06 2001-08-27 2001-10-31馕程/心初馕点37日期10%56.058.053.0图3aRON随新剂比变化情况50%89.0a 8090%153. 0154. 0566079终馏点180.0176. 070東50|● ◆族组成/%40 |7多C 30烷烃38.239. 642.1207烯烃51.048. 144.8芳烃10. 712. 313.12001 -07-16 2001-08-06 2001 -08-27 2001-10-3170.0一7060.0图3b MON 随新剂比变化情况S0.04.3 液化气性质s 40.0-30.040号在整个试验中,由于操作条件的变化,导致液20.0-28.5%30化气中丙烯和丁烯含量发生变化,但丙烯和丁烯的10.0总量变化不大(见表6)。从图4中可以看出液化2001-07-16 2001-08-202001-10-31200-11-21气中丙烯与丁烯含量的变化呈互补关系,丙烯含量增加或减少,相应地丁烯含量减少或增加,两者总图1烯烃含量(荧光法)随新剂 比变化的情况量基本恒定。因此RFG-FS3催化剂在降低汽油图中新剂比28.5%是试验第二阶段RFGFS3催化剂加人量烯烃的同时,并没有减少丙烯和丁烯等高价值的轻占系统戴的比例,包括开工平衡剂中含有20%的RFG-FS3催化剂.烯烃产品的含量,而且由于液化气收率的提高,相应地增加了丙烯和丁烯的产率。.褒6液化气组成.s5t160组成/%空白标定第一阶段标定 第二阶段标定!W乙烷+乙烯0.150丙烷8. 359.64.9.0830丙烯41. 8247. 6842. 65.25|异丁烷15.0514.6218.532001-07-16 2001-08- 082001-08- -30 2001-11-12正丁烷4.194.1正丁烯+异丁烯15. 7212. 8114. 34图2烷烃含量(荧光法 )随新剂比变化的情况反丁烯7.756.236.24催化剂氢转移性能比较优越。在汽油中烯烃含盘降低的同时,由于异构烷烃的增加,辛烷值有所提顺丁烯5. 834. 894.95异戊烷+正戊烷1.140.1高,见图3a和图3b。与以前使用的LV-23BC催总丁爛29. 3023. 9325. 53化剂数据相比,RON约提高1. 0个单位,MON约提高0.8个单位。RON保持在90以上,MON保丙嫌十丁姗71. I271.6168. 18第1期赵宇鹏等.降晞烃催化剂RFG-FS3的工业应用试验3770保留较高。由于维持较高平衡催化剂活性,催化剂060单耗为每吨原料0, 88 kg ,同LV-23BC催化剂相比,提高0.18kg。40主(3) RFG-FS3催化剂对液化气组成基本没有30桌20-2影响,丙烯和丁烯含量变化不大。液化气收率有所提高。2001-07-16 -08-06 -08-23 -10-29 -11-12(4)由于该装置加工大庆馏分油,掺渣率较高日期(60%左右),原料性质较差,难以裂化。与LV-图4液化气中丙烯、丁烯含量与新剂比的关系23BC催化剂相比,从第一阶段标定结果来看,由●-丙姗;▲-T烯; ◆-新剂比例于平衡催化剂活性保持较低,在这一阶段RFG-FS3催化剂对重油裂化能力稍差,主要表现在液体5结论收率和轻质油收率分别下降3.0和3.29个百分(1) RFG-FS3催化剂具有较好的降烯烃效点,油浆产率增加2. 32个百分点。在RFG-FS3果,荧光法分析结果表明,汽油烯烃可以降低6个.催化剂试验的第二阶段,由于原料中掺炼41. 9%百分点。由于氢转移性能较佳,导致异构烷烃和芳的常压渣油,同时将平衡催化剂的活性提高到58烃含量增加,在降低汽油烯烃含量的同时,汽油的.以上,从标定的结果来看,由于平衡催化剂活性的辛烷值有所提高,其中RON提高1.0个单位左提高以及原料粘度的降低,RFG-FS3催化剂对重右,MON提高0.8个单位左右,RON保持在90油转化能力提高幅度较大,同试验第一阶段相比，以上,MON保持在79以上。汽油抗燥指数保持液体收率和轻质油收率均有所增加,轻质油收率提在84~85之间。高1.39个百分点，液体收率增加2. 26个百分点，(2)在RFG-FS3催化剂使用期间,催化剂流油浆产率下降到1. 93% ,液化气增加了0.87个百化正常,平衡催化剂的密度基本没有变化,平衡催分点。液体收率与油浆产率基本与LV-23BC 相化剂活性、孔体积均保持较好。尤其是催化剂活性当。INDUSTRIAL APPLICATION TEST OF A FCC GASOLINEOLEFIN REDUCING CATALYST RFG-FS3Zhao Yupeng, Luo Qiang, Gao Weiting, Gao Sheng, Song Yang(No. 2 Refinery, Fushun Petrochemical Company, Fushur 113004)AbstractRFG-FS3 catalyst is a FCC naphtha olefin reducing catalyst developed by GraceDavison Company. The industrial application test on a 1. 5Mt/a FCCU in No.2 Refinery of Fushun Pet-rochemical Company indicated that the olefin reduction effect was good. The naphtha octane numberraised somewhat with the increased makeup of the new catalyst and no changes were observed on LCOand LPG yields. Compared with the original used LV-23BC catalyst, the heavy oil conversion ability ofthe new catalyst was slightly lower at a lower activity of the equilibrium catalyst with the feedstockblending 60% VR. After raising the activity of the equilibrium catalyst with higher fresh catalyst make-up, the total liquid yield and the slurry yield maintained unchanged with the feedstock blending 40% ARand 40% VR.Key Words: catalytic cracking; decreasing; olefin; catalyst; full scale