抗焦活化劑Z-18的工業應用

曹德全，王國峰，趙洪軍

（中國石油錦西石化公司，遼寧 葫蘆島 125001）

抗焦活化劑Z-18的工業應用

曹德全，王國峰，趙洪軍

（中國石油錦西石化公司，遼寧 葫蘆島 125001）

在錦西石化公司重油催化裂化裝置上進行了Z-18型抗焦活化劑的工業應用試驗。結果表明，Z-18型抗焦活化劑能有效地維持催化劑活性，改善產品分布，裝置加工量提高11 t/h，總液收率提高1.0 個百分點，柴油收率提高0.83個百分點，干氣收率降低0.2個百分點，油漿收率降低0.27個百分點，焦炭產率降低0.57個百分點，明顯提高企業經濟效益。

催化裂化；Z-18型抗焦活化劑；工業應用；產品分布

中國石油錦西石化公司重油催化裂化裝置的摻渣率達到60%以上，遠高于設計值的40%，渣油中膠質、瀝青質和各種稠環芳烴含量非常高，使裝置原料油變得重質化和劣質化[1]，導致原料油在反應時難于裂化，產品選擇性變差，影響了全廠的經濟效益。為了提高催化裂化裝置總液收率和降低生焦，北京鑫聯達晟石油化工科技發展有限公司開發了Z-18型抗焦活化劑，并于2011年3月在錦西石化公司重油催化裂化裝置上進行工業應用試驗，考察了Z-18型抗焦活化劑對裝置加工量及產品分布的影響。

1 重油催化裂化裝置概述

錦西石化分公司重油催化裂化裝置是由洛陽石化工程公司設計，2005年經過MIP工藝改造[2～5]，采用新型串聯提升管反應器，優化催化裂化的一次反應和二次反應，加工能力達到1.80 Mt/a。串聯提升管反應器分為兩個反應區：第一反應區以裂化反應為主，采用較高的反應溫度和較短的反應時間；第二反應區以芳構化和異構化等氫轉移反應為主，采用較低的反應溫度和較高的劑油比，提高催化汽油中的異構烷烴和芳烴含量[6]。

針對汽油烯烴含量降低后造成汽油辛烷值下降的問題，采用了石油化工研究院蘭州化工中心研制開發的催化裂化催化劑LDR-100，通過改變汽油的組成和單體結構來提高辛烷值，但是干氣收率和生焦量明顯增加。

2 Z-18型抗焦活化劑的性質

Z-18型抗焦活化劑為油溶性棕黑色液體，微毒、無刺激性，由稀土化合物、雜多酸、表面活性物質等多種活性組分構成，其主要物理性質如表 1所示。

表1 Z-18抗焦活化劑物化指標Table 1 Physicochemical properties of Z-18 retarder activator

3 工業應用試驗

重油催化車間于2011年3月9日至2011年4月8日對Z-18催化分子篩抗焦活化劑進行了工業應用試驗。為了使 Z-18抗焦活化劑與原料充分接觸，將該劑抽入加劑罐，通過計量泵加入原料泵入口處與原料混合后進入反應提升管。采用3步添加，先在3月4日進行試用前的空白試驗為對比數據；前4 d為快速加入Z-18抗焦活化劑，注入量（對新鮮原料）為200 μg/g；最后穩定加入Z-18抗焦活化劑，注入量為100 μg/g，作為試用后對比數據。

3.1 原料油性質

重油催化裝置處理的原料以大慶常壓渣油(60%～75%)為主，并摻煉部分遼河焦化蠟油（10%～20%）和遼河直餾蠟油(10%～20%)。從表2中可以看出，加入活化劑前后原料油中殘炭、密度等性質基本相同，表明加入活化劑前后工業試驗結果具有可比性。

表 2 活化劑使用前后混合原料油性質對比Table 2 Properties of the feed oil

表 3 活化劑使用前后平衡催化劑性質對比Table 3 Properties of the equilibrium catalyst

3.2 平衡催化劑性質

從表3中可以看出，加入活化劑前后平衡催化劑性質基本不變,微反活性提高了 1個單位。Z-18抗焦活化劑中富含多種雜多酸起調節催化劑酸性中心數量的作用，使催化劑在反應過程中維持較強、較穩定的酸性，從而具備較穩定的活性。

3.3 操作條件

從表3中可以看出，裝置操作條件在加劑前后變化不大。反應溫度、反應壓力、回煉比等參數基本無變化，第一和第二再生反應器，反應進料量由214 t/h增至225 t/h，提高11 t/h，相應的第一和第二再生反應器主風量也有所增加。

表 4 活化劑使用前后操作條件對比Table 4 Main operating parameters

3.4 應用結果

表 5 活化劑使用前后產品分布對比Table 5 Products distribution %

從表5中可以看出活化劑應用后，液態烴、柴油和總液收質量分數依次提高0.42，0.83，1.0 個百分點，干氣、汽油、外甩油漿和生焦率質量分數依次降低0.2，0.25，0.27，0.57個百分點，為企業增加經濟效益。Z-18抗焦活化劑中有多種稀土化合物吸附和富集在催化劑表面，促進了原料中瀝青質、膠質類大分子的預裂化，從而優化了催化裂化反應條件。

促進了分子篩晶體內催化反應的進行，減少油漿產量；助劑中的表面活性物質可以改變渣油膠體的雙電子層結構，促進瀝青質、膠質的分散，從而有效降低原料油的粘度，有利于原料油在噴嘴處霧化、汽化，提高原料的汽化速率及汽化率，減少熱裂化反應的進行，降低焦炭產率[7]。

表 6 活化劑使用前后主要產品性質對比Table 6 Properties of main products

從表6中可以看出，活化劑應用后，干氣中和液化氣組成變化不大，液化氣中丙烯體積分數增加0.9個百分點；穩定汽油蒸汽壓合格，RON提高了0.9個單位；柴油殘炭和凝點基本沒有變化，十六烷值提高1.6個單位。

4 結 論

重油催化裂化裝置使用 Z-18抗焦活化劑后，提高裝置加工量，能有效維持催化劑的活性，明顯減少焦炭生成，提高總液體收率，改善產品分布，對裝置生產操作和產品質量無不良影響，具有良好的使用效果和應用前景。

［1］ 趙繼昌，石功軍，盧永先．重油催化裂化抗焦活化劑工業應用試驗[J]．煉油技術與工程，2007，37(9)：20-23．

［2］ 許友好，張久順，龍軍．生產清潔汽油組分的催化裂化新工藝MIP[J].石油煉制與化工，2001，32（8）：1-5．

［3］ Julius Scherzer.Octane-enhancing, zeolitic FCC catalysts: Scientific and technical aspects[J].Catal Rev-Sci Eng, 1989,31（3）:215-354.

［4］ 許友好，張久順，馬建國，等．MIP工藝反應過程中裂化反應的可控性[J].石油學報:石油加工，2004，20（3）：1-6．

［5］ 許友好，龔劍洪，劉憲龍，等．第二反應區在MIP工藝過程中所起作用的研究[J].石油煉制與化工，2006，37（12）：30-33．

［6］ 許友好，屈錦華，楊永壇，等．MIP系列技術汽油的組成特點及辛烷值分析[J].石油煉制與化工，2009，40（1）：10-14．

［7］ 劉向普，程剛，張周明，等．Z—18抗焦活化劑在蘇丹煉廠重催裝置上的應用[J]．化工進展，2006，25(4)：448-451．

Commercial Application of Z-18 Retarder Activator

CAO De-quan，WANG Guo-feng，ZHAO Hong-jun
（CNPC Jinxi Petrochemical Company, Liaoning Huludao 125001, China）

The commercial application of the Z-18 retarder activator in a heavy oil catalytic cracking unit of Jinxi petrochemical company was introduced. The results show that the Z-18 retarder activator can effectively maintain catalyst activity and improve products distribution, processing capacity of the unit increases by 11 t/h, total liquid yield increases by 1.0%, the diesel oil yield increases by 0.83%, the dry gas yield reduces by 0.2%, the slurry oil yield reduces by 0.27 %, the petroleum coke yield reduces by 0.57%, economic benefit is obviously enhanced.

Catalytic cracking; Z-18 retarder activator; Commercial application; Products distribution

TE 624

A

1671-0460（2012）06-0604-03

2012-03-24

曹德全（1988-），男，山東濰坊人，助理工程師，2009年畢業于中國石油大學（華東），從事石油煉制工作。E-mail：305436746@qq.com。