尼日爾津德爾煉油廠催化原料性質分析及對策

魯敬榮，馬志軍，張君屹

（蘭州石化公司催化劑廠，甘肅　蘭州 730060）

尼日爾津德爾煉油廠催化原料性質分析及對策

魯敬榮，馬志軍，張君屹

（蘭州石化公司催化劑廠，甘肅蘭州 730060）

尼日爾津德爾煉廠于2011年12月開工生產，從2015年7月開始，由于不同來源的原油比例發生變化，造成加工原油性質發生變化。對于催化裂化裝置，催化原料性質也發生了比較明顯的變化。由于催化原料性質發生變化，將對催化裂化裝置的產品分布和質量帶來一定的影響。通過分析相關數據，發現催化原料性質發生的主要變化，指出可能對產品質量造成的影響，同時為煉廠改進操作條件或選用新型催化劑提供建議。

催化原料；變化；膠質；重金屬；分析；對策

尼日爾津德爾煉油有限公司是中國石油天然氣勘探開發公司（CNODC）與尼日爾能源部組建的合資公司。位于尼日爾津德爾市北部約50km，是尼日爾的第一座煉廠，煉廠設計年加工能力100萬t。煉廠催化裂化裝置為高低并列式，由青島華東設計院設計，年加工能力60 萬t。目前使用蘭州石化公司LRC-99催化劑。

自2011年12月開工以來，煉廠一直加工Goumeri和Sokor混合原油，2014年9月，CPF開始供應Agadi原油。2015年5月上游為了在低油價形勢下進一步降低原油操作成本，力爭95萬t的最高目標，于2015年7月開始逐漸提高Agadi原油比例。

1　分析數據

由于不同來源的原油比例發生變化，作為加工原料的原油性質將發生變化。原油性質發生變化前后分析結果見表1，表2。

表1　原油性質分析結果

（續表1）

表2　催化原料分析結果

催化原料性質發生變化前后平衡劑分析結果見表3、表4。

表3　平衡劑分析結果1

表4　平衡劑分析結果2

2　數據分析與建議

2.1數據分析

從表1分析數據可以看出，原油比例發生變化后，原油的密度、硫含量、鹽含量、殘炭和酸值均有增加，而Ni、V、Fe重金屬略有減小。

各餾分收率變化情況為：直餾汽油IBP-180℃降低1.1，餾分180-230℃降低0.6，餾分365-370℃增加0.2，直餾產品降低1.9，常壓渣油增加1.9。

表2數據表明，原油比例發生變化后，催化原料中的N、Cu、Pb、Fe和膠質含量增加，殘炭含量變化不大，分子量減小（估計此分析數據存在偏差。平均相對分子質量隨原料殘炭值的增加而顯著增加［1］）。其中N、Fe和膠質含量增加明顯。

表3和表4平衡劑分析結果表明，原油比例發生變化后，平衡劑中的C、Fe含量有明顯升高的趨勢。

2.2影響與建議

2.2.1N、膠質的影響

膠質是含氧、氮的極性分子。其分子量通常在500～1000之間。膠質的結構十分復雜，研究認為，它是由不長的烷基（如-CH2-CH2-等）把帶少數短側鏈的芳香環、環烷烴及含硫、氮、氧原子的雜環構成的稠環連接起來形成的。

堿性氮化合物容易吸附在催化劑的酸性中心上，中和催化劑的酸性中心，造成催化裂化催化劑中毒，促進生焦、堵塞孔道，降低催化劑活性和選擇性。其對產品分布影響較大，尤其是焦化蠟油未經加氫處理直接作為催化原料。

在抗氮性能上，催化劑的總酸量起主要作用，同時采用大表面積載體有利于抗氮，但是大表面積活性基質具有抗氮性好和焦炭選擇性差的矛盾，選擇性好的催化劑，催化焦生成量就少。

與重金屬失活相比，堿性氮引起的催化劑活性和選擇性方面的變化影響小。

2.2.2C的影響

裂化過程中沉積在平衡劑上的碳會暫時堵塞一些催化劑活性中心，再生劑上的焦炭（CRC）會降低催化劑活性，因此降低了原料轉化為有價值產品的轉化率。

2.2.3Fe的影響

Fe、Ni、V、Cu等金屬沉積在平衡劑上時，會提高催化劑焦炭和氣體的生成趨勢，引起脫氫反應，提高產氫氣的量，降低汽油產率。同時隨再生溫度的提高，催化劑失活速率增大。

2.2.4建議和對策

針對催化原料性質發生變化后對產品分布和產品質量帶來的影響，可以通過調整操作條件和選用更加適宜的催化劑解決存在的問題。

1）操作條件。如果轉化率降低，可以降低反應器溫度，降低劑油比和新鮮劑補充速率。

如果干氣產率升高，可以提高反應溫度和再生器溫度，減少霧化蒸汽。

如果汽油辛烷值較低，可以提高反應器溫度，降低劑油比，提高再生器溫度，降低汽油干點和汽油蒸汽壓［2］。

2）催化劑。提高催化劑的表面積，減少稀土含量和晶胞尺寸，提高基質活性［3～8］。

3結　論

尼日爾津德爾煉廠由于原油來源比例發生變化而引起催化原料性質發生變化，最終將引起催化裝置產品分布和產品質量發生變化。根據對催化原料和平衡劑檢測數據的分析，影響因素主要來自N、Fe、C元素以及膠質的增加。為了保證獲得煉廠需要的產品分布和產品質量，針對新的催化原料可以通過調整操作條件和選用更適宜的催化劑達到目的。

［1］ 程從禮.催化裂化原料平均相對分子量的計算［J］.石油學報（石油加工），2014，30（1）.

［2］ Reza Sadeghbeigi.流化催化手冊［M］.（第二版）.中國石化出版社.2000.

［3］ 林世雄.石油煉制工程［M］.（第三版）.石油工業出版社. 2000.

［4］ 陳俊武.催化裂化工藝與工程［M］.中國石化出版社.2005.

［5］ 王進善.重金屬對FCC催化劑的影響［M］.齊魯石油化工. 1998.

［6］ 薛穩曹，葉曉東，曲哲.重油催化裂化釩污染催化劑對生產的影響與對策［J］.石油煉制與化工.1998.

［7］ 羅玉忠，桑金棟.FCC金屬鈍化劑進展.石油化工，1997.

［8］ 劉文景，楊翠定，陸婉珍.催化裂化金屬鈍化劑的現狀［J］.煉油設計，1990.

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