RSC-2006催化劑的研發及工業應用

劉漢坡（中國石化催化劑有限公司齊魯分公司，山東淄博 255336）

RSC-2006催化劑的研發及工業應用

劉漢坡
（中國石化催化劑有限公司齊魯分公司，山東淄博 255336）

由中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院研制、齊魯催化劑分公司生產的RSC-2006催化劑在荊門重油催化裂化裝置上進行了成功的工業應用。RSC-2006催化劑具有優異的重油轉化能力和焦炭選擇性，RSC-2006催化劑的工業應用為荊門分公司帶來了可觀的經濟效益。

RSC-2006催化劑；科研開發；工業應用

1　前言

雖然清潔燃料的生產，特別是清潔汽油的生產是國內近年來的熱點，但是進一步改進催化裂化催化劑的性能，最大限度地將劣質重油轉化為輕質油仍是當前煉油工業所面臨的重大課題。因為催化裂化作為煉廠最重要的重油轉化工藝，仍是煉廠經濟效益的主要來源和支柱之一。

2005年以來，隨著臨長管線的投用，沿江煉廠（包括荊門）主要加工以勝利油，黃島和北侖進口油為主，原油性質為含硫中間基，原油密度、硫含量、金屬和有機酸含量較高，基于該原油的催化裂化原料性質相應發生了改變，主要是原料的催化裂化性能和液體產品收率下降，嚴重影響了荊門分公司的經濟效益。為此，荊門分公司、石油化工科學研究院和中國石化工股份有限公司催化劑分公司（以下簡稱齊魯催化劑分公司）與中國石油化科技部簽訂科技開發合同，合作攻關。石油化工科學研究院主要負責催化劑研發工作，齊魯催化劑分公司主要負責催化劑工業試生產，荊門分公司主要負責催化劑在2#催化裝置進行工業應用。

2　工業應用背景

2.1重油催化裂化裝置基本情況

荊門分公司重油催化裂化裝置生產能力為120萬t/a，由北京設計院設計，反再構型為反再兩器并列：提升管反應器與反應沉降器同軸，部分提升管位于反應沉降器和汽提段內，提升管總長52m。再生部分由兩個再生器同軸串聯組成，第一再生器位于第二再生器的上部。提升管反應器2001年改造為MGD反應系統，汽油噴嘴進料為本裝置的催化粗汽油，重質油噴嘴進料為蠟油摻減渣，輕質油噴嘴為蠟油，終止劑噴嘴為污水或汽油。汽提段為高效多段汽提。進入第一再生器的催化劑和燒焦空氣除待生催化劑和第一再生器的主風外，還包括來自第二再生器的攜帶部分催化劑的煙氣以及和第二再生器的全部煙氣。第一再生器采用貧氧再生方式，第二再生器采用富氧再生；由于第二再生器煙氣含有大量氧氣，其全部進入第一再生器充分利用，因此在保證再生催化劑的定碳同時燒焦耗風很低。再生器配有下流式外取熱器，該取熱器將第一再生器的催化劑冷卻后送入第二再生器。

2.2應用背景

隨著勝利原油（管輸油）比率的增加，原油性質發生了變化。原油性質由石蠟基、中輕質原油品種向中間基、重質原油品種轉變；原料蠟油性質由石蠟、飽和烴為主向中間基、芳香基方向轉變；液體產品收率下降明顯。另外，重催原料性質惡化。荊門分公司為中國石化潤滑油石蠟基地之一，故潤滑油石蠟系統開工率提高，潤滑油石蠟需要優質的石蠟基減二減三減四，及丙烷輕脫油作為原料，重油催化裂化裝置只能有中間基蠟油和性質較重的丙烷重脫油，及糠醛抽出油等二次蠟油作為原料，裂化性能進一步降低，液體產品收率和經濟效益受到較大的影響。

3　RSC-2006催化劑的開發及評價

3.1RSC-2006催化劑的開發

RSC-2006催化劑由石油化工科學研究院開發，齊魯催化劑分公司進行工業試生產。該催化劑采用改性分子篩和基質。分子篩的改進在于一方面通過物理、化學處理改善分子篩對劣質重油催化裂化的可接近性；另一方面調節分子篩的表面酸性，協調分子篩的重油裂化能力和焦炭選擇性。基質采用改進的大孔富硅基質和活性基質，增加基質的中大孔比例，同時調節基質的表面酸性，改善催化劑的基質活性，以保證在提高催化劑重油裂化能力的同時保證催化劑具有良好的焦炭選擇性和抗金屬污染能力。

3.2RSC-2006催化劑的評價

將中試制備的含硅溶膠催化劑在800℃，用100%水蒸氣老化8h，裝入固定流化床裝置反應器，評價其反應性能，評價原料油為九江催化原料，評價結果見表1。

表1　RSC-2006催化劑FFB評價結果

從表1可以看出，與雙鋁基催化劑DVR-2相比，含硅溶膠催化劑重油裂化能力強，焦炭選擇性好，汽油選擇性好；原料油相同，轉化率相近時，焦炭產率下降0.5個百分點以上，汽油產率增加1個百分點以上。

4　RSC-2006催化劑的工業應用

2006年4月19—21日進行空白標定。空白標定結束后開始投用RSC-2006催化劑。2007年3月21—24日進行總結標定。在此期間，對催化劑的使用情況進行了詳細跟蹤。包括對平衡催化劑和油品進行定期取樣分析，詳細記錄和分析裝置操作參數并根據催化劑在裝置上的使用情況，對催化劑配方進行多次改進，對操作參數進行多次優化。

兩次標定期間，保持原料的種類和比例相對穩定，保持裝置系統內的催化劑性質相對穩定，保持操作參數穩定。

4.1原料性質

空白標定和RSC-2006催化劑標定期間的原料性質見表2。由表2數據可以看出，RSC-2006催化劑標定期間，原料油性質比空白標定時的原料油性質差。首先原料油可裂化性變差。空白標定期間原料油密度為0.926 6g/cm3；RSC-2006催化劑標定期間原料油密度為0.936 1g/cm3。說明RSC-2006催化劑標定期間原料油的可裂化為輕質組分的潛含量低于空白標定。RSC-2006催化劑標定期間，原料油的折光指數增加和飽和烴含量減少也說明了這點。其次，RSC-2006催化劑標定期間原料油的生焦傾向增加。空白標定期間原料油殘炭為4.08%；RSC-2006催化劑標定期間原料油殘炭為4.54%。最后，RSC-2006催化劑標定期間原料油的運動黏度增加對原料油的霧化不利。

表2　原料性質

空白標定期間原料油的摻渣比為30.61%；RSC-2006催化劑標定期間原料油的摻渣比32.16%，提高了1.55個百分點，但是由于原油種類的變化，使得RSC-2006催化劑標定期間原料油在原料可裂化性、生焦傾向以及霧化性能等方面均差于空白標定期間原料油。

4.2助劑

在空白標定期間，2#催化裝置使用ORBIT-3000JM催化劑，該催化劑占系統藏量基本為100%，催化劑單耗為1.0kg/t新鮮原料。為了多產液化氣和丙烯，裝置每天加入100kg丙烯助劑。在 RSC-2006催化劑標定期間，RSC-2006催化劑占系統藏量為75%，催化劑單耗為1.0kg/t新鮮原料；另外裝置每天加入100kg丙烯助劑。

4.3反再系統主要操作參數

空白標定和RSC-2006催化劑標定期間的反再系統操作參數見表3。由表3數據可以看出，與空白標定相比，RSC-2006催化劑標定期間的操作參數有所優化和改變。RSC-2006催化劑標定期間原料處理量有所增加，摻渣比略有提高。其次，RSC-2006催化劑標定期間反應溫度（提升管出口溫度）由502℃提高到506℃，提高了4℃；原料預熱溫度由200℃升高到216℃，以提高反應溫度同時改善原料的霧化效果；劑油比則略有降低。第三，RSC-2006催化劑標定期間采用MGD操作模式，粗汽油回煉量為13.6t/h；空白標定期間為常規提升管加終止劑的操作模式，終止劑粗汽油為18t/h。兩次標定的其他非獨立變量變化不大。

表3　主要操作參數

4.4產品分布和產品選擇性

空白標定和RSC-2006催化劑標定的產品分布和產品選擇性見表4。

表4　產品分布和產品選擇性

由表4數據可以看出，與空白標定相比，RSC-2006催化劑標定的產品分布明顯改善。從標定結果可知：

（1）催化劑的重油轉化能力明顯提高。塔底油轉化率提高了2.87個百分點，說明RSC-2006催化劑將部分難轉化的油漿轉化為其他組分。空白標定的油漿產率為7.62%，RSC-2006催化劑的油漿產率為4.75%，油漿產率降低了2.87個百分點。

（2）焦炭產率明顯降低。與空白標定相比，RSC-2006催化劑的焦炭產率下降了0.52個百分點，由空白標定的9.75%降低到RSC-2006催化劑的9.23%。

（3）空白標定和 RSC-2006催化劑的干氣產率基本相當。

綜上所述，在原料油性質明顯變差的情況下，與空白標定相比，RSC-2006催化劑具有以下特點：更強的轉化塔底油的能力；焦炭產率較低和焦炭選擇性更好；高價值產品液化氣+汽油+柴油的產率明顯增加，選擇性明顯更好；更高的丙烯產率和丙烯濃度。

5　結論

RSC-2006催化劑在荊門分公司重油催化催化裝置上的工業應用試驗表明：

1）RSC-2006催化劑具有優異的重油轉化能力。與空白標定相比，油漿產率降低了2.87個百分點。

2）RSC-2006催化劑具有更低的焦炭產率和更好的焦炭選擇性。與空白標定相比，焦炭產率降低了0.52個百分點；焦炭選擇性降低0.86個百分點。

3）RSC-2006催化劑可以大幅增加高附加值產品產率。與空白標定相比，液化氣+汽油+柴油產率提高了3.77個百分點。

4）RSC-2006催化劑對汽油性質和柴油性質均有所改善；油漿性質明顯變差。

5）使用RSC-2006催化劑可以明顯增加荊門分公司的經濟效益。

6）通過標定和年統計數據的對比，驗證了RSC-2006催化劑增產數據的可靠性。截至目前，RSC-2006催化劑工業應用已超過9a，性能和收率一直保持穩定，證明了該催化劑適于在工業裝置上使用。

收稿日期：2016-05-12

作者簡介： 王友義（1992—），男，湖北潛江人，碩士研究生在讀，主要研究方向為工程力學和油氣儲運安全。

The Development and Industrial Application of RSC-2006 Catalyst

Liu Han-po

RSC-2006 catalyst，which is developed by SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing and produced by SINOPEC Catalyst Co.，Ltd.Qilu Division，has been successfully applied in the HOFCC unit of SINOPEC Jingmen Petrochemical. RSC-2006 catalyst shows excellent heavy oil converting ability and coke selectivity.The industrial application of RSC-2006 catalyst has brought considerable economic benefits to SINOPEC Jingmen Petrochemical.

RSC-2006 catalyst；research and development；industrial application

TQ032

A

1003-6490（2016）05-0172-03

2016-05-11

劉漢坡（1971—），男，山東淄博人，工程師，主要從事市場營銷管理工作。