基于中压加氢改质方案的炼油流程协同优化

中国石化北京燕山分公司(简称燕山分公司）为增产高附加值产品、提升效益，对炼油系统进行了流程协同优化。中压加氢裂化装置掺炼催化裂化柴油，由加氢裂化方案改为加氢改质方案运行，将改质柴油送入三号催化裂化装置（简称三催化装置）的提升管进行回炼；同时，将焦化蜡油改入加氢裂化装置进行加工，而蜡油加氢装置不再加工焦化蜡油以改善催化裂化原料。协同优化后，中压加氢改质装置的柴油产品十六烷值提高7个单位；三催化装置的液化气收率提高1.96百分点，汽油收率增加0.88百分点，总液体收率增加2.28百分点；高压加氢裂化装置喷气燃料产品的密度（20 ℃）降低至806 kg/m3，烟点为23.8 mm，尾油BMCI由11.8降低至10.8；蜡油加氢装置精制蜡油的饱和分质量分数提高4.68百分点，芳香分质量分数降低5.96百分点，氮质量分数降低0.06百分点，使催化裂化原料性质得以改善。通过将中压加氢改质装置的喷气燃料馏分抽出送催化裂化装置回炼，与回炼改质柴油相比，催化裂化汽油的研究法辛烷值（RON）增加1.0个单位，改质柴油十六烷值提高4.8个单位。通过全炼油板块系统性优化，燕山分公司车用柴油产品的十六烷值由53.5降低至51.5，解决了质量过剩问题。     

降低催化裂化汽油硫含量的研究

考察了含有L酸活性组分的催化裂化催化剂的降硫性能,并且考察了催化剂的氢转移能力及裂化活性对降低汽油硫含量的作用.结果表明,含有L酸活性组分的催化剂具有一定的降硫效果,随着L酸活性组分含量的增加,降硫率逐渐增加,当L酸活性组分含量达到一定值后,降硫速率缓慢;选择具有较高氢转移活性和裂化活性的催化剂,有利于降低汽油的硫含量,并且产物分布没有明显变化.     

LTAG技术在重油催化裂化装置的工业应用

催化裂化柴油(LCO)十六烷值低、芳烃含量高,性质较差。随着柴油需求持续低迷,压减LCO成为各炼油厂主要的攻关方向。LTAG技术是中国石化石油化工科学研究院近年开发的将催化裂化劣质柴油转化为高辛烷值汽油或轻质芳烃的新技术。该技术利用加氢单元和催化裂化单元组合,将LCO馏分先加氢再进行催化裂化,通过设计加氢LCO转化区同时优化匹配加氢和催化裂化的工艺参数等,实现最大化生产高辛烷值汽油。为压减柴油产量、多产高辛烷值汽油组分,中国石化北京燕山分公司2.0 Mt/a重油催化裂化装置采用LTAG技术进行改造,加氢单元利旧原润滑油加氢处理装置。LTAG技术投用后,汽油收率由43.2%提高到51.8%,柴油收率由20.5%降低至5.9%,液化气收率由17.5%提高到21.5%,干气收率上升0.9百分点,油浆收率增加1.5百分点,焦炭产率降低0.4百分点;汽油中苯质量分数由1.00%提高到1.65%,芳烃质量分数由34.11%提高至38.36%,研究法辛烷值提高2个单位;大幅度压减了该公司的催化裂化柴油库存,缓解了柴油出厂困难的问题。     

选择性增产碳四烯烃催化裂化催化剂的研究

采用XRD、X射线荧光光谱、N2吸附-脱附和SEM等手段分析了REUSY、Hβ和ZRP-1分子筛的物理化学性质,考察了REUSY、REUSY+Hβ和REUSY+ZRP-1分子筛催化剂对原料油的催化裂化性能和产物碳四烯烃选择性的影响。结果表明：高稀土含量的REUSY分子筛具有较强的重油裂化能力和较高的汽油选择性,但是碳四烯烃选择性较低;Hβ分子筛对产物的碳四烯烃选择性优于REUSY和ZRP-1分子筛。在此基础上,提出采用催化材料目标导向技术开发选择性增产碳四烯烃催化剂的方案。     

重油催化裂化装置再生烟气线路技术改造及效果分析

中国石化北京燕山分公司2.0 Mt/a重油催化裂化装置在上一个周期的运行时间超过1 100天,再生烟气线路存在如下问题：烟道内多处衬里裂缝或开裂、高温取热器入口三处膨胀节腐蚀开裂,导致运行末期局部超温;高温取热器及余热锅炉存在积灰结垢现象,取热能力不足,导致运行末期余热锅炉出口温度高于200 ℃;高温取热后蒸汽过热器管束多处因碰撞造成硬伤,一条管束爆裂;烟机入口管线及临界喷嘴管线多次泄漏。检修期间对再生烟气线路进行了技术改造,大面积更换及修复衬里,更换膨胀节,对烟机入口管线材质进行升级,增设四级旋风分离器及临界喷嘴免维护系统,在余热锅炉出口增设复合相变换热器。改造后烟气外排温度降至150 ℃,再生线路无超温现象,在长周期高效经济运行方面取得了良好的效果。     

半合成催化裂化催化剂主要组分对其孔结构的影响

采用N₂吸附-脱附法、压汞法、SEM和TEM等手段分析了以稀土改性Y型分子筛为主要活性组元的催化裂化催化剂(FCC-1)及其主要组分的孔结构特点,重点考察了铝溶胶、酸化拟薄水铝石和硅溶胶3种常用黏结剂对催化剂孔结构的影响。结果表明：FCC-1催化剂的微孔主要来自分子筛,黏结剂对分子筛微孔结构的影响包括物理堵孔和化学作用,当铝溶胶、酸化拟薄水铝石和硅溶胶分别与分子筛按照质量比1/2混合后,分子筛微孔比表面积损失率分别为23.0%、14.2%和7.7%,即铝溶胶影响分子筛微孔的程度最大。FCC-1催化剂的介孔主要来自黏结剂粒子堆积孔,与黏结剂粒子大小、形貌和堆积方式有关,粒径分别为1～2 nm、4～5 nm和10～50 nm的铝溶胶、酸化拟薄水铝石和硅溶胶经过500℃焙烧后分别以无定型氧化铝致密堆积、γ-Al₂O₃颗粒状紧密堆积和SiO₂球状紧密堆积,所得粒子堆积孔的最可几孔径分别为4.8、5.7和7.3 nm。FCC-1催化剂的大孔主要来自分子筛颗粒和/或高岭土颗粒之间的堆积孔。     

采用密度泛函理论研究金属离子改性Y型分子筛的酸性

采用量子力学中的密度泛函理论（DFT）研究了各种金属离子改性对Y分子筛 B酸强度的影响,并进一步探讨了分子筛酸性与金属离子性质的关系。结果表明,以水合离子形式进入Y型分子筛β笼Ⅰ′位的金属离子与分子筛骨架 O2和 O3 原子相互作用,使 O1原子的负电荷减弱,Al-O1键长变短,O1-H 伸缩振动频率减小,导致Y分子筛的 B酸强度增大;按照金属离子对Y分子筛 B酸强度的影响,可将改性用的金属离子分为3类,Ⅰ类为 V³⁺ 、Ga³⁺ 、Cr ³⁺ 、In³⁺和 Fe³⁺ ,Ⅱ类为 Y³⁺、Ce³⁺和 La³⁺ ,Ⅲ类为 Ni²⁺ 、Zn²⁺ 、Mg²⁺ 、Cu²⁺和 Mn²⁺ ,则金属离子改性Y分子筛的 B酸性的相对强度由大到小的顺序为Ⅰ类金属离子改性、Ⅱ类金属离子改性、Ⅲ类金属离子改性Y分子筛。     

渣油MIP装置多产汽油催化剂RCGP-1的工业应用

介绍了多产汽油催化剂RCGP-1在中国石化北京燕山分公司Ⅲ套催化裂化装置上的工业应用情况。结果表明:采用RCGP-1催化剂后,汽油收率增加2.01百分点,RON和MON分别提高1.3和0.4个单位;液化气收率增加2.22百分点,柴油收率降低3.41百分点,干气产率降低,焦炭选择性相当,总液体收率增加0.82百分点,体现了RCGP-1催化剂重油裂化能力及抗金属污染能力强、能明显提高汽油辛烷值桶的特点。     

强酸性介质中用三嵌段共聚物模板合成介孔硅基分子筛Ⅰ.样品的表征及共溶剂、共表面活性剂对样品颗粒外貌的影响

以聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(P123)为模板剂，正硅酸乙酯为硅源，在强酸性介质中合成了一种孔径8.5nm、孔体积1.4cm^3/g的大孔径、二维六方对称结构的介孔硅基分子筛。采用SEM表征手段考察了共溶剂或共表面活性剂对介孔材料颗粒外貌的影响。结果表明，加入共溶剂N，N-二甲基甲酰胺(DMF)或共表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)有利于介孔分子筛颗粒外貌向界面曲率增大的方向转变。并从介孔分子筛合成机理的角度对实验结果进行了详细的阐述。     

不同高岭土系黏土性质及在催化裂化催化剂中的应用

随着原料油重质化、劣质化程度逐渐增高,催化裂化催化剂基质不仅需要保证催化剂有良好的磨损性能和流化性能,还需要具有适当的孔和一定的酸性对原料油中的大分子进行预裂化。半合成催化裂化催化剂中的高岭土系黏土对催化剂性能有重要影响。高岭土可直接或经酸、碱改性作为催化剂基质,也可通过原位晶化技术合成分子筛或含有Y型分子筛的催化剂。累托石通过交联反应可以合成层柱分子筛用于催化裂化催化剂制备。埃洛石因其管状结构,作为基质时催化剂具有孔体积和比表面积大及活性高的特点。对催化裂化催化剂中高岭土系黏土结构、改性方法及在催化裂化催化剂中应用进行综述,并对今后高岭土在催化裂化催化剂中的研究方向进行展望。