DN-3551和FC-32B加氫催化劑的工業應用

曲傳藝,王成業

DN-3551和FC-32B加氫催化劑的工業應用

曲傳藝,王成業

（中國石油遼陽石化分公司煉油廠，遼寧 遼陽 111003）

對遼陽石化公司煉油廠160 萬t/a加氫裂化裝置換用DN-3551加氫精制催化劑和FC-32B加氫裂化催化劑的開工硫化、鈍化及正常生產進行了全面的技術總結。結果表明，DN-3551催化劑的脫氮活性能夠滿足裂化段對精制油氮含量的要求，FC-32B催化劑的選擇性很好的滿足了增產柴油的需求，與上一個周期相比，柴油收率提高了3個百分點，達到了預期換劑效果。

DN-3551；FC-32B；加氫裂化催化劑；應用

隨著油品市場對中間餾分油需求的不斷增加，同時國家環保法規的日趨嚴格，特別是國家對油品的硫含量要求越來越高，這勢必造成高效脫硫脫氮的加氫精制催化劑和多產中間餾分油的加氫裂化催化劑技術不斷發展。為了滿足這種需求，遼陽石化分公司煉油廠160 萬t/a加氫裂化裝置在2009年5月停工檢修時換用標準催化劑公司開發的DN-3551加氫精制催化劑和撫順石油化工研究院開發的FC-32B加氫裂化催化劑。

DN-3551加氫精制催化劑是標準公司開發的ASCENT催化劑，通過優化Ⅰ、Ⅱ類活性中心，使催化劑金屬助劑利用率增加，有利于原料硫的直接脫硫，減小氫耗，同時具有裝填密度低的優點。

FC-32B催化劑是FRIPP在3976催化劑的基礎上開發的最新一代靈活型加氫裂化催化劑。該催化劑采用新方法制備載體和浸漬法擔載金屬組分，使酸性組分和金屬組分均能很好地在催化劑中分布，具有高的開環選擇性、顯著的優先裂解重組分能力、很高的機械強度和原料油適應性，可廣泛用于生產高芳潛重石腦油、高十六烷值清潔柴油和低BMCI值、富含鏈烷烴、T90點和干點較原料油顯著降低的尾油乙烯裂解原料等高附加值產品[1]。

1 催化劑裝填情況

1.1 催化劑裝填前檢查

（1）為防止催化劑遷移，避免徑向流動、分布不勻,要對下面的項目特別注意：對于有底部收集器的反應器，應該檢查筐式過濾器的完整性，收集器絲網上不應有小瓷球堵塞；該筐的底部與反應器基底之間不應該有空隙，可以用陶瓷球填充反應器基底。

（2）下床層催化劑裝填完畢后，要依次認真檢查反應器的所有密封內件：液體/氣體分布盤，表面清理干凈；急冷部分的管線及安裝情況正確；催化劑床格柵檢查密封墊、陶瓷纖維帶或者石棉繩。不銹絲網不應該有間隙，要用不銹鋼鋼絲將絲網緊緊地綁在催化劑床格柵上；檢查通過催化劑床格柵的連通管線密封是否完整。

（3）上床層催化劑裝填結束后，檢查入口分布盤的清潔度，分布盤的傾斜度應該小于容器直徑的 1/800。分布盤之間或者分布盤與反應器器壁之間絕不能有空隙，使用陶瓷帶子或石棉繩進行有效地密封。

1.2 催化劑裝填

2009年5月21日工藝、設備、催化劑廠家人員聯合檢查合格后，劃底部瓷球高度線，開始裝精制催化劑；5月28日下午16點4臺反應器裝劑結束，開始封反應器大蓋。本次裝劑歷時7天，均采用稀相裝填方案，共裝填催化劑285.78 t。

經過實際測量，DN-3551加氫精制催化劑的裝填密度為 0.667 t/m3，FC-32B加氫裂化催化劑的裝填密度為0.876 t/m3。

2 裝置開工

2.1 裝置氣密

2009年6月1日開始用氮氣置換反應系統。氮氣置換氣密合格后，向反應系統引氫氣，進行充壓置換，加強檢漏。點加熱爐、啟循環氫壓縮機C1101、開新氫壓縮機C1102，反應系統升壓、置換。當系統壓力達到6.0 MPa時，反應床層升溫到180 ℃恒溫。系統分別在 6.0、8.0、10.0、12.0、15.0 MPa時進行氣密檢查。

2.2 催化劑硫化

催化劑干法硫化初始條件見表1。

表1 催化劑干法硫化初始條件Table 1 Initial condition of vulcanization

6月11日17點啟動注二硫化碳泵P1116A,雙缸100%行程，18：40啟P1116B，單缸100%行程注硫，催化劑開始硫化, 反應器入口TCSH3116開始以≯3 ℃/h的速度升溫。

6月12日8：30開始230 ℃恒溫，循環氫中硫化氫控制在（1 000～5 000）×10-6。17時恒溫結束, 反應器入口溫度TCSH3116繼續以8 ℃/h的速度升溫到290 ℃；

6月13日0點反應器入口TCSH3116以10 ℃/h的速度升溫，10點TCSH3116升溫到375 ℃恒溫，循環氫中硫化氫控制20 000×10-6；

6月13日21點判定硫化終點結束,反應器入口溫度TCSH3116開始以≯20 ℃/h的速度降溫；

6月14日6點反應器入口溫度TCSH3116降溫到200 ℃，硫化結束。反應系統置換,使循環氫中硫化氫的濃度控制在 10 000 L/L以下，然后等待進低氮油。硫化升溫曲線見圖1[2]。

圖1 硫化升溫曲線Fig. 1 Temperature rising curve of vulcanization

2.3 硫化小結

2.3.1 精制催化劑上硫速度快、低溫段上硫率高

精制催化劑 DN-3551硫化期間在反應器入口溫度205～230 ℃之間反應激烈，最大溫升10 ℃；精制反應器每一個床層有明顯的溫升后，硫化氫才能穿透，實際情況是9 h后硫化氫穿透精制反應器，以此估算精制催化劑上硫量約為 13.2 t，達到了理論上硫的70%左右。

2.3.2 裂化催化劑上硫速度平緩

裂化催化劑FC-32B整個硫化期間溫升一直不大，反應生成水量較平均，說明裂化催化劑上硫速度平緩，WO3硫化反應放熱量不大，催化劑上的金屬組分分布均勻。

2.4 裝置進低氮油

6月15日9時，裝置進低氮柴油開工，最初進料量保持在 40 t/h。低氮柴油通過反應器床層產生吸附溫升后，11時高分 V1103見液面后，向低分V1104排油，建立反應分餾大循環；

6月15日12：30啟注氨泵P1117注氨鈍化；同時繼續注硫；18點高分V1103酸性水中NH3含量＞0.1%，氨穿透后反應器入口溫度TCSH3116開始以≯15 ℃/h的速度升溫；

6月16日7點反應器入口溫度TCSH3116升溫至330 ℃，反應恒溫等待進料；循環氫中硫化氫濃度＞5 000×10-6；高分V1103酸性水中NH3質量分數為1.4%。

2.5 裝置換進蠟油

2009年6月16日12點反應進料變蠟油調整，停止反應分餾大循環，裝置進料量為 70 t/h；調整反應床層溫度，精制反應器床層溫升較大，入口溫度 TCSH3116控制在 340 ℃左右；裂化反應器R1102A溫升較大，R1102B溫升較小；進蠟油2 h時后停注氨泵；

根據反應生成油性質，及時調整分餾塔底負荷。根據物料平衡和熱量平衡，在穩定塔頂壓力的基礎上，各餾出口開始外送物料。采樣分析數據合格后，開始外送輕、重石腦油餾分、柴油餾分，裝置開車一次成功。

2.6 進料小結

精制反應器入口溫度在340 ℃時，精制反應器床層溫升較大，最高溫度到383 ℃，說明精制催化劑初始反應溫度低，活性較高。

在提量過程中，裂化反應器床層出現最高溫度達400 ℃以上的情況，說明氨的吸附鈍化隨著溫度升高開始逐漸解附，催化劑活性逐漸恢復。

3 催化劑運行情況

2009年6月17日裝置開車一次成功后，經對對反應部分和分餾部分進一步調整，裝置轉入正常生產。目前所加工原料油主要性質、主要操作條件、產品分布和產品性質分別見表2-5。

表2 原料油主要性質Table 2 Main properties of test feed

4 結束語

(1) 標準公司DN-3551精制催化劑活性較高，初始反應溫度低，有效的降低了加熱爐能耗；裝填密度小，節約了催化劑投資成本；

表3 主要操作條件Table 3 Main technical condition

表4 產品分布Table 4 Products distribution

表5 產品主要性質Table 5 Main properties of products

(2) 標準公司DN-3551精制催化劑硫化升溫速度快，在反應器溫度達到180 ℃時開始注硫后，反應器以3 ℃/h的速度升溫升溫到230 ℃；H2S穿透后，反應器溫度以8 ℃/h的速度升溫到 290 ℃；再以 10 ℃/h的速度升溫到375 ℃，節省了開工時間。

(3) 撫順石油化工研究院開發的新一代靈活型加氫裂化催化劑FC-32B，具有中油選擇性高[3]，產品質量好等特點。本周期柴油收率達到51.64%，比上一周期提高了3個百分點，產品質量也獲得了進一步的改善。

[1] 王鳳來，關明華.靈活型加氫裂化催化劑的開發及應用：加氫裂化協作組第六節年會報告論文選集[C].河南洛陽：煉油設計編輯部，1999：328-335.

[2] 陳雷，孫建懷.高中油型加氫裂化 FC-26的工業應用：加氫裂化協作組第六節年會報告論文選集[C]. 河南洛陽：煉油設計編輯部，1999：398-403.

[3] 韓崇仁.加氫裂化工藝與工程[M].北京：中國石化出版社，2001.

Industrial Application of DN-3551 and FC-32B Hydrogenation Catalyst

QU Chuan-yi，WANG Cheng-ye
(Petrochina Liaoyang Petrochemical Company, Liaoning Liaoyang 111003，China）

Vulcanization, deactivation and regular production application of DN-3551 hydrogen refining catalyst and FC-32B hydrogenation cracking catalyst used in Liaoyang petrochemical company refinery1.6 Mt/a hydrocracking installment were summed up. The results show that denitrogenation effect of DN-3551 hydrogen refining catalyst can satisfy process request, FC-32B hydrogenation cracking catalyst can enhance installment diesel oil rate by 3%, all catalyst performance indices have achieved expectation effect.

DN-3551; FC-32B; Hydrogenation cracking catalyst; Application

TE 624.9+3

A

1671-0460（2010）06-0675-04

2010-11-19

曲傳藝（1974-），男，工程師，遼寧遼陽人，1996年畢業于撫順石油學院石油加工專業，研究方向：從事加氫裂化技術工作。E-mail：quchuanyi@petrochina.com.cn，電話：0419-5156329。