重油催化裂化装置产品分布调控与优化模拟分析

重油催化裂化焦炭产率较高,会加重再生器负荷,降低剂油比和轻质油收率。对此,在催化裂化装置基础上添加外取热器。通过采用外取热和外甩油浆相结合的方法,实现重油催化裂化轻质油收率的提高。外取热器的作用是为了快速有效将再生器部分过多的热量取走,达到再生催化剂降温的目的。外甩油浆的作用是为了降低焦炭产率,减少烧焦产生热量。热量的降低可以有效提高剂油比,增加轻质油收率。原料残炭值的大小对产品分布有直接影响。原料残炭值越大,催化裂化装置的反应器部分产生焦炭越多,待生催化剂上含碳量也会升高,到达再生器烧焦以后释放大量的热量,热量增加不仅会影响再生器的寿命,也会使催化裂化装置中的剂油比降低,从而降低轻质油收率。通过控制向量参数化方法对CO助燃剂、主风、外取热和外甩油浆进行了不同层次的调控与优化,结果发现,对于重油催化裂化,CO助燃剂、主风的优化影响效果有限,而外取热和外甩油浆相互促进可以有效提高剂油比和轻质油收率。     

MTO工业装置再生催化剂的实验室评价与模拟

以MTO工业装置上取得的再生催化剂为研究对象,通过对其进行实验室小试评价,发现含有残余焦炭的工业再生剂单程催化寿命缩短,且初始乙烯与丙烯选择性也较低。在实验室中采用一系列具有不同定碳的催化剂进行物理混合,模拟了具有相似定碳并具有定碳分布的再生剂,从催化剂的外观以及MTO催化性能上验证了工业催化剂存在定碳分布,并且定碳分布可能正是导致工业再生剂整体催化性能较差的原因。采用燃烧失重法对再生剂上残余焦炭的结构与催化性能进行的初步关联结果发现,工业再生剂上焦炭失重峰值温度与催化寿命关联程度较高。     

催化裂化减焦剂的制备与评价

为了提高催化裂化工艺中液化气、汽油和柴油的收率,减少焦炭生成,研究制备了CLK型减焦剂.采用MF-FCC多功能催化裂化实验装置,对在DVR-Ⅱ型催化剂条件下的催化裂化产品分布进行评价.结果表明,添加减焦剂后重油转化率有明显的提高.汽油、柴油、液化气产率提高0.8%～1.2%,焦炭下降0.3%～1.2%.     

加氢裂化催化剂的失活与再生研究

为了研究催化剂失活原因,并为提高催化剂效率和使用寿命提供参考,对一种用于两段式加氢裂化工业装置的失活和再生后的加氢裂化催化剂进行了表征。结果表明,失活催化剂上有明显的积碳、有机硫氮吸附和金属沉积,活性金属团聚、分子筛结构破坏、金属沉积等造成的失活是无法恢复的。再生后,与新鲜催化剂相比,催化剂的比表面积、孔容、活性金属分散性和酸性均有明显下降。小试评价结果表明,再生催化剂的加氢裂化活性降低,反应温度比新鲜剂高2℃左右。原料性质较好、床层温度较低的二段再生催化剂,其理化性质和活性都优于一段再生催化剂。     

催化裂化装置重油提升管预提升段的应用效果

洛阳分公司催化裂化装置Ⅱ升级改造,重油提升管根据实际需要增加了新型预提升段,以改善再生剂的密度、速度分布,充分混合再生催化剂和待生催化剂,以达到进料段油雾与催化剂充分接触,大剂油比反应的目的。对改造前后装置标定数据的对比表明,改造后干气收率减少,轻液体收率增加,焦炭减少,催化剂单耗仅为改造前的38%,效果明显。     

美公司开发FCC催化剂一步再生法

当重油或残油在一流化床催化裂化(FCC)装置内加工处理时,会增加焦炭和包括钒在内的一些金属沉积在催化剂上.把焦炭烧去会增加催化剂再生的成本,因为需要再度冷却以维持所需要的温度,或者要进行二级再生.     

生物质油精制中失活催化剂的再生及焦炭前驱物分析

为了获得高质量生物质燃料油,需要对生物质直接裂解得到的生物质油进行催化裂解精制;精制过程中催化剂容易结焦,对精制反应产生很大影响.今采用热重,红外,核磁等分析手段,对生物质油催化裂解精制中所使用的催化剂HZSM-5上的焦炭前驱物进行了表征,从而对焦炭的生成以及催化剂再生进行深入研究.结果表明沉积在催化剂表面上的焦炭前驱物主要是短链饱和烃类化合物,沸点在200℃以下;催化剂内部的结焦前驱物主要为芳香族碳氢化合物,这些化合物的沸程范围在350～650℃.此外还对催化剂HZSM-5采用在空气中600℃焙烧的方式再生以及再生次数对产物量和催化活性的影响进行了研究.结果表明:再生前三次,催化剂活性变化不大,随着再生次数的增加,催化剂活性受到影响程度也增大.     

催化装置再生器稀相尾燃的原因及解决措施

中石化洛阳分公司二催化装置2017年1月出现再生器稀相尾燃超温问题,稀密相温差由正常时的20℃左右逐渐升高,最高至63℃,导致再生器稀相频繁超温,大大限制了装置的处理量,严重影响了装置技术经济指标的提升。本文分析了再生器稀相尾燃的危害及原因,指出二催化装置再生器稀相尾燃的原因一方面是由于减压渣油来量过多掺渣比过大,生焦过多超过了装置的烧焦能力;另一方面焦炭在再生器密相床中的烧焦效果差。最后提出了一些解决措施,通过调整东侧和西侧两路主风比例,改变外取热流化方式使进入稀相空间的CO减少;改变再生器卸补剂量以调整再生器藏量从而优化再生器的流化烧焦状况;降低减压渣油来量及减小加氢精制蜡油进料波动以平稳原料性质;更换CO助燃剂型号等措施,最终再生器稀相尾燃和稀相超温的问题得到了解决,再生器稀相段温度大大降低,装置的处理能力得到了提高。     

国内简讯

气因流化床的喷嘴设计 吉化公司研究院烯醛一步法合成异戊二烯,采用U型管输送的并列双床流化反应装置。为了适应催化剂再生的需要,我们在再生床的密相段设置了一套喷油(水)系统,解决了再生床的热平衡问题,实现了全反应     

Mn-Ce/活性焦低温脱硝催化剂热再生机制

采用等体积浸渍法制备Mn-Ce/活性焦催化剂,通过在固定床中分两阶段模拟移动床反应器脱硫脱硝过程,制得吸附SO2饱和的Mn-Ce/活性焦催化剂。采用氮气+水蒸汽的方法对催化剂进行再生,发现热再生后催化剂脱硝效率不理想,再生后脱硝效率低于50%。通过BET、XRD、XPS、TPD等表征手段研究发现,催化剂再生后比表面积、孔容都有所减小,Ce3+的含量和Lewis的量酸性位没有恢复,推测催化剂热再生时,吸附在孔道中的SO2与活性物质Ce O2发生反应生成Ce2(SO4)3或是Ce(SO4)2,减少了活性中心Ce的含量,阻塞了催化剂孔隙,使得催化剂再生后脱硝效率变差。     

水热老化过程中裂化催化剂物性及烧焦性能变化规律的研究

研究了CRC-1裂化催化剂在650—800℃温度范围内常压水蒸汽水热老化过程中物性及再生消碳速率变化规律。在高温水蒸汽作用下,催化剂结构发生破坏,结晶度下降,比表面及孔容降低。孔径增大。结在催化剂上焦炭的H/C比及再生消碳反应速率与其物理结构有关,焦炭的H/O比是影响再生消碳速率的重要因素。而焦炭的H/C比值又与分子筛催化剂中晶体含量有关。     

催化裂化焦炭的生成及其对催化剂性能的影响

分析催化裂化过程中焦炭的生成及其对催化剂性能的影响,焦炭的生成与芳烃和烯烃等不饱和分子烃的环化、氢转移、烷基化以及缩合反应密切相关,在反应初期,焦炭产率处于较低水平且增幅不大,主要来自多环芳烃吸附焦;随着反应深度的增加,焦炭产率明显增加继而急剧增加,主要来自催化反应生成焦及对焦炭前驱物的吸附。焦炭对催化剂性能的影响主要表现在孔道堵塞和酸中心毒害,焦炭主要沉积在分子筛外表面或孔口处,使反应物分子不能进入孔内;残留在再生催化剂上的少量焦炭主要位于分子筛内,导致催化剂比表面积、孔体积和酸量的大量损失。基于以上分析,提出降低催化裂化焦炭的一些措施,为开发低焦炭产率的催化裂化催化剂和工艺提供依据。     

石油加工过程中焦炭形成的原因、类型及影响因素

回顾了多种烃类分子裂解生焦的机理,指出多环芳烃是石油加工过程中焦炭形成的反应中间体。从分子化学反应水平上综述了3种生焦机理:多相催化结焦、多相非催化结焦、均相非催化结焦,研究表明:较高温度下烷烃催化裂解过程中,焦炭的组成与裂解反应深度有关,但不受烷烃分子结构的影响;热裂解过程中,异构烷烃的生焦速率大于正构烷烃,烯烃、芳烃具有较大的生焦趋势,且芳烃裂化的生焦量与物质的碱性对数线性相关。依据显微结构的不同,焦炭可以分为3类:点状焦炭、镶嵌状焦炭和纤维状焦炭,相关研究表明:焦的结构特性与中间相形态有关,可塑性好的碳质中间相易聚合、溶并形成各向异性的纤维状焦炭。工艺过程中,原料的性质、催化剂及添加剂种类、工艺操作条件等因素都会影响焦炭的生成。     

生焦FCC催化剂反应性能研究

介绍了近年来国内外开发的几种与生焦催化剂反应性能有关的催化裂化新工艺及生焦催化剂在这些工艺过程中所发挥的主要作用。讨论了有关生焦FCC催化剂物化性能、反应性能以及焦炭沉积规律和焦炭结构组成等方面的研究进展,重点介绍了中国石化石油化工科学研究院在本领域的最新研究工作。     

废矿物油再生装置阻焦剂的研究

本研究针对废矿物油再生装置减压蒸馏工段的加热管结焦现象,分析了结焦机理,阻焦剂的研究思路,积垢和结焦的解决方法,设计和研发出阻焦剂,阻焦剂包括如下组分:清净剂、分散剂、阻聚剂、抗焦剂,溶剂,清净剂为十二烷基硫酸钠,分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺,抗焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺,阻聚剂为对苯二酚,溶剂为柴油。阻焦剂组分质量百分比:20～30%清净剂、30～38%分散剂、5～8%阻聚剂、10～15%抗焦剂,余量为溶剂。对阻焦剂的性能评价,然后应用于废润滑油再生装置,阻焦剂可明显减缓生产装置的积垢/结焦,开工时间可由一般的40天延长至100天,保证了装置的长周期运行,显著提高了生产效率和综合效益。     

Axens推出催化重整三金属催化剂

Axens公司生产的Pt-Re催化剂RG-628应用于半再生式重整,也可用于循环再生式重整。将铼加入铂／氧化铝催化剂中,可大大提高催化剂的稳定性,延长使用寿命,并降低焦度生成速率,减小毒物对催化剂活性的影响。而采用三金属催化剂体系,在产生较高焦炭情况下,也表现出极好的产率和活性。     

影响连续重整催化剂循环的因素及优化措施

结合长庆石化连续重整催化剂再生循环的运行情况,分析影响催化剂循环的因素,包括烧焦段和氧氯化段差压、再生气干燥器吸附再生切换、第一提升波动、再生停车、催化剂粉尘等,并提出相应的改进措施。     

伊利诺斯6~#煤液态真空渣油的催化提质

在尽可能完善的条件下的两段加氢工艺(包括催化剂和溶剂的选择),对于煤的重质液态渣油的提质来说非常有效。具有高的加氢活性和抗结焦性的催化剂是第一段(即低温段)工艺所要求的,对载体还要在孔隙结构和酸度方面进行精心设计。加氢处理过程中生成的焦炭有可能将挤制催化剂的粒间孔隙堵塞。磨碎处理可提高挤制催化剂的反应性。采用溶剂萃取法将可成焦物及矿物质排除,有助于保持催化剂的活性。     

催化裂化减焦研究

在催裂化原料油中添加减焦剂,在GOR-Ⅱ催化剂、480℃条件下利用ACE装置对催化裂化工艺产品分布进行了评价.研究表明,添加减焦剂可使催化裂化工艺中的有价值产品液化气、汽油和柴油收率提高0.8%～1.2%,焦炭质量分数减少0.3%～1.2%.     

高反应性铁焦生产技术的基础研究

为了用焦炉生产出强度水平可达到在工业高炉中使用的高反应性铁焦,新日铁公司采用煤和催化剂事先混合的方法研究了添加铁催化剂(铁矿石粉、铁试剂)对焦炭质量及焦炉炉墙的影响,介绍