增產汽油助劑在催化裂化裝置的應用

吳良進，徐 瑛

（泰州石油化工有限責任公司，江蘇泰州 225300）

近年來，我國汽油需求增速加快，消費柴汽比逐年下降，煉油廠生產汽油的效益好于柴油。為提高企業效益，多生產高附加值產品，本公司催化裂化原料向重質化、劣質化方向發展，裝置摻煉渣油比例不斷提高，系統平衡劑重金屬鎳、鐵含量超高。由此帶來的問題是催化裂化裝置重油轉化能力差，汽油收率降低，產品結構不合理，裝置經濟技術指標難以達到要求。為優化裝置操作，改善裝置平衡劑性能，提高汽油收率，改進汽油品質，通過多次技術調研，決定在催裂化裝置試用湖南聚力催化劑股份有限公司生產的JCEG-1 增產汽油渣油催化裂化助劑。

1 應用基本情況

1.1 助劑質量指標

JCEG-1 助劑采用原位晶化與半合成聯合技術生產，為增產汽油的渣油催化裂化助劑，其典型質量數據（見表1）。從其指標看，比表面較高，老化活性保持較好，篩分組成符合裝置實際流化需要。

1.2 應用情況

公司購入JCEG-1 助劑14 t，于2013 年10 月30日開始將JCEG-1 增產汽油助劑加入25 萬t/a 催化裂化裝置反再系統，于2013 年12 月23 日達到協議要求，助劑占系統藏量的15%。分別在2013 年10 月23 日～25 日和12 月24 日～27 日進行了對比標定。

表1 助劑質量指標

裝置試用JCEG-1 期間，生產總體平穩。11、12 月裝置主風機、氣壓機等出現一定故障，裝置降量維持生產一段時間，但在兩次標定時，裝置生產穩定，符合協議要求。另外，自2013 年11 月開始，公司平衡渣油庫存，催化裝置原料中摻渣比逐步提高。

2 助劑使用情況

2.1 原料性質

為裝置原料性質（見表2）。從表2 可以看出，對比標定時，原料密度、殘炭有所上升，總重金屬量上升，芳烴及膠質上升，而飽和烴下降，說明原料性質變重變差，與生產上的調整一致。

表2 催化混合原料油性質

2.2 操作條件

裝置在標定期間保持正常加工負荷，按產汽油方案運行。

裝置操作條件（見表3）。表3 的數據說明：反應溫度適當低控，進料量按生產調度安排略有提高；其它操作條件保持相對穩定，外取熱產汽量有所增加，說明反應生焦略有增加。

2.3 平衡劑性質

系統平衡劑性質（見表4），從表4 的數據可以看出，隨著JCEG-1 助劑的加入，平衡劑活性、比表面積明顯上升；其金屬含量中Ni 基本持平，Fe 含量上升明顯；平衡劑比表面的增加能有效地沉積金屬，防止其對分子篩活性的破壞，保持系統平衡劑的裂化活性，對產品分布改善起到關鍵作用。

另外，在試用助劑前，裝置正常劑耗為0.8 t/d；助劑試用期間，控制好主催化劑和助劑的加入比例，第一周主:助為1:1，第二和第三周主:助為6:4，第四周以后，裝置總劑耗降至0.7 t/d，而系統平衡劑活性及比表面積明顯提高，效果明顯。同時JCEG-1 助劑加入期間催化劑流化好，催化劑跑損少，系統藏量保持穩定，系統運行正常。

表4 系統平衡劑性質

2.4 產品分布

裝置產品分布對比數據（見表5）。從表5 可以看出，在裝置加工負荷基本持平，摻渣比提高5.2 %的情況下，試用助劑后汽油收率提高為2.29 %，液化氣+丙烯收率提高了0.95 %，柴油收率下降了2.44 %，說明助劑對催化中間組份的裂解性能較強。

表5 裝置產品分布

與此同時，裝置油漿收率下降1.3 %，生焦率升高1.13 %，總液收增加0.8 %，說明大比表面的催化劑能有效改善重質油的裂解，提供更多的氫源，有益于增加液收，但也可能增加干氣中的H2，當然催化反應的H利用率在一定范圍內需要進一步的操作摸索，如注入終止劑等方式。

外取熱器產蒸汽量增加了24.3 %，與產品分布的生焦增加保持契合。

2.5 產品性質

分別為干氣、液化氣及穩定汽油的性質（見表6～表8）。干氣中H2含量的上升主要是系統平衡劑上重金屬脫氫作用，也與系統平衡劑的活性增加有一定關系；從干氣中C1、C2含量下降以及液化氣中丙烯的增加足已說明催化裂化反應程度增加，抑制了熱裂化；隨著摻渣提高，可以適當提高鈍化劑的加入或調整操作如注入終止劑來降低干氣中H2含量；另外干氣中的C3含量增加，說明干氣體積量增加后，吸收塔及再吸收塔的操作需要調整。

表6 干氣性質

表7 液化氣性質

穩定汽油的干點略有提高，但硫含量明顯下降，說明催化劑有效裂解能力提高，使更多的含硫分子裂解，從而有效增加了汽油的硫轉移效應，對公司的汽油產品出廠非常有利。另外汽油中的烯烴含量略有降低，芳烴增加源于原料性質變重，也保證了汽油的辛烷值略有增加。

表8 穩定汽油性質

3 結論

在試用JCEG-1 助劑期間，裝置原料性質有所變化，通過裝置兩次標定，對產品分布及性質的分析，結論如下。

（1）該助劑流化和抗磨性能符合裝置要求，在試用期間未對生產操作造成負面影響。

（2）該助劑具有較強抗重金屬污染能力，在原料變重的情況下，降低催化劑的單耗。

（3）該助劑本身具有較高比表面及活性保留度，能夠輔助提高系統催化劑的活性和穩定性，在裝置摻渣比增加的情況下，產品分布得到改善，汽油收率提高為2.29 %，液化氣+丙烯收率提高了0.95 %。

（4）該助劑在試用過程中還體現出在保持烯烴不增加的情況下，辛烷值略有上升，同時汽油總硫明顯降低，汽油品質有一定的提升，為公司產品銷售打下良好基礎。