DN-3551和FC-32B加氢催化剂的工业应用

曲传艺,王成业

DN-3551和FC-32B加氢催化剂的工业应用

曲传艺,王成业

（中国石油辽阳石化分公司炼油厂，辽宁 辽阳 111003）

对辽阳石化公司炼油厂160 万t/a加氢裂化装置换用DN-3551加氢精制催化剂和FC-32B加氢裂化催化剂的开工硫化、钝化及正常生产进行了全面的技术总结。结果表明，DN-3551催化剂的脱氮活性能够满足裂化段对精制油氮含量的要求，FC-32B催化剂的选择性很好的满足了增产柴油的需求，与上一个周期相比，柴油收率提高了3个百分点，达到了预期换剂效果。

DN-3551；FC-32B；加氢裂化催化剂；应用

随着油品市场对中间馏分油需求的不断增加，同时国家环保法规的日趋严格，特别是国家对油品的硫含量要求越来越高，这势必造成高效脱硫脱氮的加氢精制催化剂和多产中间馏分油的加氢裂化催化剂技术不断发展。为了满足这种需求，辽阳石化分公司炼油厂160 万t/a加氢裂化装置在2009年5月停工检修时换用标准催化剂公司开发的DN-3551加氢精制催化剂和抚顺石油化工研究院开发的FC-32B加氢裂化催化剂。

DN-3551加氢精制催化剂是标准公司开发的ASCENT催化剂，通过优化Ⅰ、Ⅱ类活性中心，使催化剂金属助剂利用率增加，有利于原料硫的直接脱硫，减小氢耗，同时具有装填密度低的优点。

FC-32B催化剂是FRIPP在3976催化剂的基础上开发的最新一代灵活型加氢裂化催化剂。该催化剂采用新方法制备载体和浸渍法担载金属组分，使酸性组分和金属组分均能很好地在催化剂中分布，具有高的开环选择性、显著的优先裂解重组分能力、很高的机械强度和原料油适应性，可广泛用于生产高芳潜重石脑油、高十六烷值清洁柴油和低BMCI值、富含链烷烃、T90点和干点较原料油显著降低的尾油乙烯裂解原料等高附加值产品[1]。

1 催化剂装填情况

1.1 催化剂装填前检查

（1）为防止催化剂迁移，避免径向流动、分布不匀,要对下面的项目特别注意：对于有底部收集器的反应器，应该检查筐式过滤器的完整性，收集器丝网上不应有小瓷球堵塞；该筐的底部与反应器基底之间不应该有空隙，可以用陶瓷球填充反应器基底。

（2）下床层催化剂装填完毕后，要依次认真检查反应器的所有密封内件：液体/气体分布盘，表面清理干净；急冷部分的管线及安装情况正确；催化剂床格栅检查密封垫、陶瓷纤维带或者石棉绳。不锈丝网不应该有间隙，要用不锈钢钢丝将丝网紧紧地绑在催化剂床格栅上；检查通过催化剂床格栅的连通管线密封是否完整。

（3）上床层催化剂装填结束后，检查入口分布盘的清洁度，分布盘的倾斜度应该小于容器直径的 1/800。分布盘之间或者分布盘与反应器器壁之间绝不能有空隙，使用陶瓷带子或石棉绳进行有效地密封。

1.2 催化剂装填

2009年5月21日工艺、设备、催化剂厂家人员联合检查合格后，划底部瓷球高度线，开始装精制催化剂；5月28日下午16点4台反应器装剂结束，开始封反应器大盖。本次装剂历时7天，均采用稀相装填方案，共装填催化剂285.78 t。

经过实际测量，DN-3551加氢精制催化剂的装填密度为 0.667 t/m3，FC-32B加氢裂化催化剂的装填密度为0.876 t/m3。

2 装置开工

2.1 装置气密

2009年6月1日开始用氮气置换反应系统。氮气置换气密合格后，向反应系统引氢气，进行充压置换，加强检漏。点加热炉、启循环氢压缩机C1101、开新氢压缩机C1102，反应系统升压、置换。当系统压力达到6.0 MPa时，反应床层升温到180 ℃恒温。系统分别在 6.0、8.0、10.0、12.0、15.0 MPa时进行气密检查。

2.2 催化剂硫化

催化剂干法硫化初始条件见表1。

表1 催化剂干法硫化初始条件Table 1 Initial condition of vulcanization

6月11日17点启动注二硫化碳泵P1116A,双缸100%行程，18：40启P1116B，单缸100%行程注硫，催化剂开始硫化, 反应器入口TCSH3116开始以≯3 ℃/h的速度升温。

6月12日8：30开始230 ℃恒温，循环氢中硫化氢控制在（1 000～5 000）×10-6。17时恒温结束, 反应器入口温度TCSH3116继续以8 ℃/h的速度升温到290 ℃；

6月13日0点反应器入口TCSH3116以10 ℃/h的速度升温，10点TCSH3116升温到375 ℃恒温，循环氢中硫化氢控制20 000×10-6；

6月13日21点判定硫化终点结束,反应器入口温度TCSH3116开始以≯20 ℃/h的速度降温；

6月14日6点反应器入口温度TCSH3116降温到200 ℃，硫化结束。反应系统置换,使循环氢中硫化氢的浓度控制在 10 000 L/L以下，然后等待进低氮油。硫化升温曲线见图1[2]。

图1 硫化升温曲线Fig. 1 Temperature rising curve of vulcanization

2.3 硫化小结

2.3.1 精制催化剂上硫速度快、低温段上硫率高

精制催化剂 DN-3551硫化期间在反应器入口温度205～230 ℃之间反应激烈，最大温升10 ℃；精制反应器每一个床层有明显的温升后，硫化氢才能穿透，实际情况是9 h后硫化氢穿透精制反应器，以此估算精制催化剂上硫量约为 13.2 t，达到了理论上硫的70%左右。

2.3.2 裂化催化剂上硫速度平缓

裂化催化剂FC-32B整个硫化期间温升一直不大，反应生成水量较平均，说明裂化催化剂上硫速度平缓，WO3硫化反应放热量不大，催化剂上的金属组分分布均匀。

2.4 装置进低氮油

6月15日9时，装置进低氮柴油开工，最初进料量保持在 40 t/h。低氮柴油通过反应器床层产生吸附温升后，11时高分 V1103见液面后，向低分V1104排油，建立反应分馏大循环；

6月15日12：30启注氨泵P1117注氨钝化；同时继续注硫；18点高分V1103酸性水中NH3含量＞0.1%，氨穿透后反应器入口温度TCSH3116开始以≯15 ℃/h的速度升温；

6月16日7点反应器入口温度TCSH3116升温至330 ℃，反应恒温等待进料；循环氢中硫化氢浓度＞5 000×10-6；高分V1103酸性水中NH3质量分数为1.4%。

2.5 装置换进蜡油

2009年6月16日12点反应进料变蜡油调整，停止反应分馏大循环，装置进料量为 70 t/h；调整反应床层温度，精制反应器床层温升较大，入口温度 TCSH3116控制在 340 ℃左右；裂化反应器R1102A温升较大，R1102B温升较小；进蜡油2 h时后停注氨泵；

根据反应生成油性质，及时调整分馏塔底负荷。根据物料平衡和热量平衡，在稳定塔顶压力的基础上，各馏出口开始外送物料。采样分析数据合格后，开始外送轻、重石脑油馏分、柴油馏分，装置开车一次成功。

2.6 进料小结

精制反应器入口温度在340 ℃时，精制反应器床层温升较大，最高温度到383 ℃，说明精制催化剂初始反应温度低，活性较高。

在提量过程中，裂化反应器床层出现最高温度达400 ℃以上的情况，说明氨的吸附钝化随着温度升高开始逐渐解附，催化剂活性逐渐恢复。

3 催化剂运行情况

2009年6月17日装置开车一次成功后，经对对反应部分和分馏部分进一步调整，装置转入正常生产。目前所加工原料油主要性质、主要操作条件、产品分布和产品性质分别见表2-5。

表2 原料油主要性质Table 2 Main properties of test feed

4 结束语

(1) 标准公司DN-3551精制催化剂活性较高，初始反应温度低，有效的降低了加热炉能耗；装填密度小，节约了催化剂投资成本；

表3 主要操作条件Table 3 Main technical condition

表4 产品分布Table 4 Products distribution

表5 产品主要性质Table 5 Main properties of products

(2) 标准公司DN-3551精制催化剂硫化升温速度快，在反应器温度达到180 ℃时开始注硫后，反应器以3 ℃/h的速度升温升温到230 ℃；H2S穿透后，反应器温度以8 ℃/h的速度升温到 290 ℃；再以 10 ℃/h的速度升温到375 ℃，节省了开工时间。

(3) 抚顺石油化工研究院开发的新一代灵活型加氢裂化催化剂FC-32B，具有中油选择性高[3]，产品质量好等特点。本周期柴油收率达到51.64%，比上一周期提高了3个百分点，产品质量也获得了进一步的改善。

[1] 王凤来，关明华.灵活型加氢裂化催化剂的开发及应用：加氢裂化协作组第六节年会报告论文选集[C].河南洛阳：炼油设计编辑部，1999：328-335.

[2] 陈雷，孙建怀.高中油型加氢裂化 FC-26的工业应用：加氢裂化协作组第六节年会报告论文选集[C]. 河南洛阳：炼油设计编辑部，1999：398-403.

[3] 韩崇仁.加氢裂化工艺与工程[M].北京：中国石化出版社，2001.

Industrial Application of DN-3551 and FC-32B Hydrogenation Catalyst

QU Chuan-yi，WANG Cheng-ye
(Petrochina Liaoyang Petrochemical Company, Liaoning Liaoyang 111003，China）

Vulcanization, deactivation and regular production application of DN-3551 hydrogen refining catalyst and FC-32B hydrogenation cracking catalyst used in Liaoyang petrochemical company refinery1.6 Mt/a hydrocracking installment were summed up. The results show that denitrogenation effect of DN-3551 hydrogen refining catalyst can satisfy process request, FC-32B hydrogenation cracking catalyst can enhance installment diesel oil rate by 3%, all catalyst performance indices have achieved expectation effect.

DN-3551; FC-32B; Hydrogenation cracking catalyst; Application

TE 624.9+3

A

1671-0460（2010）06-0675-04

2010-11-19

曲传艺（1974-），男，工程师，辽宁辽阳人，1996年毕业于抚顺石油学院石油加工专业，研究方向：从事加氢裂化技术工作。E-mail：quchuanyi@petrochina.com.cn，电话：0419-5156329。