MAC重油催化裂化催化劑的工業應用

梁德印，花 卉，韓勝顯，王鐵柱

（中國石油克拉瑪依石化有限責任公司,新疆克拉瑪依 834003）

MAC重油催化裂化催化劑的工業應用

梁德印，花 卉，韓勝顯，王鐵柱

（中國石油克拉瑪依石化有限責任公司,新疆克拉瑪依 834003）

介紹了石科院開發的重油催化裂化催化劑MAC在中國石油克拉瑪依石化公司的應用情況，標定結果表明：MAC具有良好的重油裂化能力，可使平衡劑的活性增加、轉化率提高、回煉比下降，汽油收率和輕油總收率均上升，汽油的辛烷值增加；同時平衡劑的堆比下降，催化劑的流化性能改善；催化劑自然跑損降低，對煙機的運行沒有產生不良影響。

催化裂化；催化劑；MAC

中國石油克拉瑪依石化有限公司Ⅱ套催化裝置于1994年建成投產，采用前置燒焦罐同高并列式蠟油催化裂化工藝，處理能力為0.8 Mt/a；再生器采用完全再生方式，設有外取熱設施；加工原料為減壓餾分油、焦化蠟油的混合油，其中焦化蠟油一般占25%左右，最高時可達30%。該裝置原生產方案以多產柴油為主，采用的主催化劑為中國石油蘭州石化公司催化劑廠生產的LRC-99B。從7年的使用情況看，LRC-99B總體上可催化裝置多產柴油的需求，表現為柴/汽比高、輕油收率較高，同時回煉比較大，接近50%，但該催化劑使用期間的流化狀況一直不理想，反應溫度無法穩定控制，波動有時達到上下4℃。隨著公司生產方案改為以多生產汽油為主，催化劑也需調整。從陳俊武先生的催化裂化硫化理論[1]和多方調研后，決定試用由中國石化石油化工科學研究院（以下簡稱石科院）研發的MAC催化劑。

1 MAC催化裂化催化劑性質與特點

MAC催化劑是由石科院研發、中國石化催化劑有限公司長嶺分公司生產的新一代重油催化催化劑，MAC相對于LRC-99B對基質進行了改善，擁有更好的活性，增強了重油裂化能力；催化劑采用大孔基質，降低了生焦率；分子篩經化學處理，提高了其可接近性，針對不同原料油，通過優化配方，實現了目標產品產率最大化，具有重油裂化能力強、油漿產率低、焦炭選擇性好、汽油收率和總液收以及汽油辛烷值高等特點，同時，MAC表觀堆密度較低[2]，可改善裝置的流化性能。MAC催化劑的主要理化指標（見表1）。

表1 MAC催化裂化催化劑主要理化指標

2 MAC催化劑的工業試用情況

裝置自2014年11月17日新鮮催化劑罐C-101內LRC-99B催化劑加注完畢后開始加注MAC催化劑，試用期間采用小型加料連續均勻加注，在整個試用期間小型加料速度設置為40 kg/h～50 kg/h，截止2015年4月3日兩器內已加入MAC催化劑172.38 t，MAC催化劑約占系統藏量的82.1%。

裝置的空白標定于MAC試用前的2014年11月12日至15日進行，待MAC催化劑達到系統藏量要求后的2015年3月30日至4月2日進行了試用效果標定。

2.1 操作條件

MAC催化劑試用前后裝置的主要操作條件（見表2），由表2可以看出，由于MAC催化劑的流化性能較好，其試用期間裝置的反應溫度和反應壓力波動范圍均小于LRC-99B；由于MAC有較好的裂化性能，回煉油量明顯降低。

表2 試用前后主要操作條件

2.2 兩器中平衡劑性質的變化

當MAC藏量達到80%后,平衡劑的活性相對增加，說明MAC具有良好的抗堿氮能力，適應裝置高比例焦化蠟油原料的工況；日常反應溫度的控制趨于穩定，催化劑的流化性能得到改善，這可能與MAC平衡劑的堆比較低，且球形度較高有關，平衡劑中0 μm～40 μm顆粒含量略有降低未產生明顯影響。平衡劑中的金屬含量基本保持不變，只是鈣含量增加較明顯，但對平衡劑的性能影響不大（見表3）。

表3 使用前后平衡劑的變化

2.3 催化劑流化問題

圖1 斜管內催化劑流化問題

斜管壓降的穩定性能較好地反映催化劑的流化性能。在使用LRC-99B的時候，裝置的待閥和再閥壓降瞬時波動可達10 kPa左右，兩器料位長期無法穩定控制，特別是再閥壓降只有10 kPa左右，當波動較大時，再閥壓降可能低于5 kPa，導致反應溫度和反應壓力都處在劇烈波動的狀態中，即使反復調整再生斜管的反吹蒸汽也很難保證反應溫度平穩，嚴重影響了裝置的平穩運行（見圖1）。由圖1可以看出進入2015年1月，MAC在兩器中的含量達到30%以后，再、待斜管的壓降趨于穩定。裝置無需通過頻繁調整再生斜管的反吹蒸汽量來調整反應溫度的波動度，反應溫度的波動范圍由使用LRC-99B時的±4℃，降低至現在的±0.6℃。

2.4 MAC催化劑的跑損情況

催化劑的跑損情況可以根據兩方面來判斷：（1）催化劑通過再生器方向進入煙氣逃離兩器，可以通過三旋進、出口煙氣中粉塵濃度分析來判斷；（2）催化劑通過反應器進入分餾系統，主要通過油漿中機械雜質分析來判斷。裝置使用MAC前后三旋進、出口粉塵濃度（見表4），MAC催化劑試用期間，催化劑自然跑損正常，三旋進、出口濃度變化不大。油漿固體含量變化（見表5），在更換催化劑前后油漿外甩量基本維持在1 t/h～3 t/h范圍內，油漿固體含量也在0.45%以內，沒有升高趨向，在正常水平范圍。所以在MAC相對于LRC-99B，其跑損情況沒有太大變化，均保持在控制范圍之內。

表4 三旋進、出口催化劑濃度

表5 油漿固體含量及外甩量變化

2.5 MAC催化劑對煙機的影響

煙機振動變化情況（見表6），煙機的軸位移沒有太大變化，雖煙機的出入口震動稍微增加，但也在裝置的正常要求范圍之內，其原因可能是由于煙機在試用期間沒有進行檢修，煙機已進入運行周期的后期所致。

表6 煙機運行參數的變化

3 產品分布與質量

3.1 產品分布

產品分布數據表（見表7），從表7中可以看出：MAC占兩器藏量80%后，干氣收率上升了0.32%，液態烴收率上升0.11%，汽油收率上升了2.22%，柴油收率下降了1.33%，油漿收率下降了1.96%，焦炭產率上升了0.64%；輕油收率上升0.89%，汽油＋柴油＋液態烴收率同比上升1.00%。

表7 產品分布

3.2 產品性質

3.2.1 干氣質量變化 干氣分析結果（見表8），與使用LRC-99B時相比，MAC試用期間除氫甲比（氫氣/甲烷）降低較多外，其他成分含量變化不大，總體對干氣質量影響不大，氫甲比的降低主要是由于裝置在MAC試用期間更換了一種金屬鈍化劑所導致的。

表8 干氣分析對比

3.2.2 液態烴質量變化（見表9）

表9 液態烴分析對比

從表9化驗分析數據來看，MAC催化劑相對于LRC-99B可以使液化氣中液態烴中丙烯含量提高6.115%。

3.2.3 汽油質量變化 汽油化驗分析數據（見表10）。分析結果表明，更換MAC催化劑后，汽油干點由185.5℃上升到190℃，提高了5.5℃，烯烴含量由43.7%上升到48.1%，提高了4.4%，汽油辛烷值RON從 90.2上升到90.7，增加了0.5個單位，汽油烯烴上升的主要原因是受催化劑的高活性影響。

表10 汽油分析對比

3.2.4 柴油質量變化 柴油質量分析數據（見表11）。分析結果表明，更換MAC催化劑后，柴油終餾點及初餾點略有變化，柴油十六烷值指數無明顯變化，柴油硫含量上升了0.009%，主要是驗收標定時原料硫含量上升0.063%所致。

表11 柴油分析對比

4 結論

新型重油催化裂化催化劑MAC在克拉瑪依石化有限責任公司的試用結果表明，相較于LRC-99B，MAC具有更好的重油裂化能力，在原料性質基本不變的情況下，輕油收率上升了0.89%，汽油收率上升了2.22%，液態烴中高附加值的丙烯組分含量上升，產品分布得以改善，裝置經濟效益得以提升；同時，平衡劑的堆比下降，催化劑的流化性能改善,兩器料位和反應溫度趨于穩定；催化劑自然跑損降低，對煙機的運行沒有產生不良影響。

［1］ 陳俊武，曹漢昌.催化裂化工藝與工程［M］.北京：中國石化出版，1995：414-420.

［2］ 鄭從武.廣石化催化裂化裝置催化劑流化異常現象及其對策［J］.石油煉制與化工，2005，36（6）：35-38.

The commercial application of new FCC catalyst MAC

LIANG Deyin，HUA Hui，HAN Shengxian，WANG Tiezhu
（PetroChina Karamary Petrochemical Co.，Ltd.，Karamary Xinjiang 834003，China）

A new FCC catalyst MAC developed by RIPP,and its commercial application in Karmary petrochemical Co.,Ltd.,was introduced.The application results showed that the MAC catalyst has higer catalytic cracking activity to the heavy FCC feedstock comparing with LRC-99B,during the application,the yields of gasoline,propylene and total light oil increased,and the fludization property improved.

FCC；catalyst；MAC

TE624.91

A

1673-5285（2017）07-0148-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.07.035

2017－05-26

梁德印，男（1982-），研究生，2009年畢業于中國石油大學（北京），中國石油克拉瑪依石化有限責任公司催化裂化裝置工程師，郵箱：ldyksh@petrochina.com.cn。