許天華,張天宇
(遼陽石化分公司煉油廠,遼寧 遼陽 111003)
近些年,隨著進口高硫原油量逐漸增加,原油重質化程度也越來越高,市場對汽、煤油硫含量要求也越來越嚴格,氫裂化是解決這一問題的重要環節。因此,為進一步提高產品質量,優化加氫裂化工藝,開發高效的加氫裂化催化劑顯得尤為重要。加氫裂化工藝在化工產業應用中具有輕質油收率高,產品質量好的突出特點,在煉油廠得到了廣泛的應用,而催化劑是加氫裂化技術發展的關鍵。
加氫裂化催化劑是由金屬加氫組分和酸性擔體組成的雙功能催化劑。一般認為,金屬組分是加氫活性的主要來源,酸性擔體保持催化劑具有裂化和異構化活性,也可以認為催化劑金屬組分的主要功能是使容易結焦的物質迅速加氫而使酸性活性中心保持穩定。但是有加氫活性和酸性活性結合成最佳配比,才能得到優質的加氫裂化催化劑。
2.1.1 UOP公司新型加氫裂化催化劑
UOP公司開發了很多用于加氫裂化工藝的催化劑,包括改進的餾分油型加氫裂化催化劑HC-120;活性與HC-120相當的DHC-32型催化劑;改進的石腦油型催化劑HC-185及產率與之相近的催化劑HC-24等。目前,UOP公司有8種新型加氫裂化催化劑進行了工業化應用,應用情況見表1。
2.1.2 Chevron公司新型催化劑
近幾年,Chevron公司有ICR142、ICR147、ICR150和ICR220等4種新型加氫裂化催化劑進行了工業化應用。ICR147用于高轉化率用途,選擇性較好;ICR150用于中等轉化率及中間餾分油型催化用途;而ICR142用于生產二、三類潤滑油基礎油和制備催化裂化及乙烯原料。總之,這些催化劑由于反應活性較高,所以應用范圍非常廣泛。

表1 UOP公司的新催化劑及應用情況
2.1.3 Criterion公司研究的最新催化劑
Criterion公司的Z-3723催化劑的研發目標是代替使用壽命可達7a的Z-723催化劑。該催化劑具有Z-723催化劑相近的選擇性和更高的脫硫活性,并為煉油廠提供了一種不需進行大量的設備投資就可滿足超低硫規格要求的方案。Z-3723是第一個采用新型先進分子篩制備技術制備的USY分子篩催化劑,獨特的性能使其具有相對傳統催化劑更高的加氫性能。由于改進了加氫活性,Z-3723催化劑在保持Z-723催化劑相同的裂化活性和選擇性前提下,脫硫活性提高了1.6倍。
2.2.1 ZHC-01加氫裂化催化劑工業應用
ZHC-01催化劑是一種以W和Ni為加氫金屬組分,以改性分子篩為主要裂化組分,采用共膠法制備的高活性中油型加氫裂化催化劑。1998年,中國石化齊魯石油化工有限公司560kt·a-1單段加氫裂化裝置部分換用了ZHC-01催化劑。工業應用結果表明,ZHC-01催化劑選擇性與進口催化劑相當,其活性和穩定性較好。
2.2.3 ZHC-02無定型加氫裂化催化劑的反應性能及工業應用
ZHC-02無定型催化劑是一種以W和Ni為加氫金屬組分,用無定形硅鋁作載體,采用共膠法制備的無定型加氫裂化催化劑。它具有加氫性能好,異構性能強,中油選擇性高,低溫性能好的特點。1999年大慶石化公司煉油廠在單段加氫裂化裝置上進行該催化劑的工業應用試驗,并一次試車成功。
2.2.3 FC-28高活性高選擇性加氫裂化催化劑的反應性能
為了提高催化劑活性同時保持無定形加氫裂化催化劑的選擇性,FRIPP開發了高活性高選擇性的FC-28單段加氫裂化催化劑。FC-28催化劑中油選擇性接近于無定型催化劑,總體性能達到了當前國際同類催化劑先進水平。
未來處理高含硫原油將成為加氫裂化技術的重點,而催化劑是這項技術的核心。所以,在加氫裂化工藝中選擇高效的催化劑,對提高產品收率有至關重要的作用。所以科研人員應致力于新型加氫裂化催化劑的開發與研究,為將來的化工生產提供發展的動力。
[1] 樊宏飛,孫曉艷,徐學軍,王鳳來.單段加氫裂化催化劑的開發及應用[J].煉油技術與工程,2005(7):36-40.
[2] 曹勝先.UOP公司加氫裂化技術新進展[J].煉油技術與工程,2008,38(8):1-5.