MAC重油催化裂化催化剂的工业应用

梁德印，花 卉，韩胜显，王铁柱

（中国石油克拉玛依石化有限责任公司,新疆克拉玛依 834003）

MAC重油催化裂化催化剂的工业应用

梁德印，花 卉，韩胜显，王铁柱

（中国石油克拉玛依石化有限责任公司,新疆克拉玛依 834003）

介绍了石科院开发的重油催化裂化催化剂MAC在中国石油克拉玛依石化公司的应用情况，标定结果表明：MAC具有良好的重油裂化能力，可使平衡剂的活性增加、转化率提高、回炼比下降，汽油收率和轻油总收率均上升，汽油的辛烷值增加；同时平衡剂的堆比下降，催化剂的流化性能改善；催化剂自然跑损降低，对烟机的运行没有产生不良影响。

催化裂化；催化剂；MAC

中国石油克拉玛依石化有限公司Ⅱ套催化装置于1994年建成投产，采用前置烧焦罐同高并列式蜡油催化裂化工艺，处理能力为0.8 Mt/a；再生器采用完全再生方式，设有外取热设施；加工原料为减压馏分油、焦化蜡油的混合油，其中焦化蜡油一般占25%左右，最高时可达30%。该装置原生产方案以多产柴油为主，采用的主催化剂为中国石油兰州石化公司催化剂厂生产的LRC-99B。从7年的使用情况看，LRC-99B总体上可催化装置多产柴油的需求，表现为柴/汽比高、轻油收率较高，同时回炼比较大，接近50%，但该催化剂使用期间的流化状况一直不理想，反应温度无法稳定控制，波动有时达到上下4℃。随着公司生产方案改为以多生产汽油为主，催化剂也需调整。从陈俊武先生的催化裂化硫化理论[1]和多方调研后，决定试用由中国石化石油化工科学研究院（以下简称石科院）研发的MAC催化剂。

1 MAC催化裂化催化剂性质与特点

MAC催化剂是由石科院研发、中国石化催化剂有限公司长岭分公司生产的新一代重油催化催化剂，MAC相对于LRC-99B对基质进行了改善，拥有更好的活性，增强了重油裂化能力；催化剂采用大孔基质，降低了生焦率；分子筛经化学处理，提高了其可接近性，针对不同原料油，通过优化配方，实现了目标产品产率最大化，具有重油裂化能力强、油浆产率低、焦炭选择性好、汽油收率和总液收以及汽油辛烷值高等特点，同时，MAC表观堆密度较低[2]，可改善装置的流化性能。MAC催化剂的主要理化指标（见表1）。

表1 MAC催化裂化催化剂主要理化指标

2 MAC催化剂的工业试用情况

装置自2014年11月17日新鲜催化剂罐C-101内LRC-99B催化剂加注完毕后开始加注MAC催化剂，试用期间采用小型加料连续均匀加注，在整个试用期间小型加料速度设置为40 kg/h～50 kg/h，截止2015年4月3日两器内已加入MAC催化剂172.38 t，MAC催化剂约占系统藏量的82.1%。

装置的空白标定于MAC试用前的2014年11月12日至15日进行，待MAC催化剂达到系统藏量要求后的2015年3月30日至4月2日进行了试用效果标定。

2.1 操作条件

MAC催化剂试用前后装置的主要操作条件（见表2），由表2可以看出，由于MAC催化剂的流化性能较好，其试用期间装置的反应温度和反应压力波动范围均小于LRC-99B；由于MAC有较好的裂化性能，回炼油量明显降低。

表2 试用前后主要操作条件

2.2 两器中平衡剂性质的变化

当MAC藏量达到80%后,平衡剂的活性相对增加，说明MAC具有良好的抗碱氮能力，适应装置高比例焦化蜡油原料的工况；日常反应温度的控制趋于稳定，催化剂的流化性能得到改善，这可能与MAC平衡剂的堆比较低，且球形度较高有关，平衡剂中0 μm～40 μm颗粒含量略有降低未产生明显影响。平衡剂中的金属含量基本保持不变，只是钙含量增加较明显，但对平衡剂的性能影响不大（见表3）。

表3 使用前后平衡剂的变化

2.3 催化剂流化问题

图1 斜管内催化剂流化问题

斜管压降的稳定性能较好地反映催化剂的流化性能。在使用LRC-99B的时候，装置的待阀和再阀压降瞬时波动可达10 kPa左右，两器料位长期无法稳定控制，特别是再阀压降只有10 kPa左右，当波动较大时，再阀压降可能低于5 kPa，导致反应温度和反应压力都处在剧烈波动的状态中，即使反复调整再生斜管的反吹蒸汽也很难保证反应温度平稳，严重影响了装置的平稳运行（见图1）。由图1可以看出进入2015年1月，MAC在两器中的含量达到30%以后，再、待斜管的压降趋于稳定。装置无需通过频繁调整再生斜管的反吹蒸汽量来调整反应温度的波动度，反应温度的波动范围由使用LRC-99B时的±4℃，降低至现在的±0.6℃。

2.4 MAC催化剂的跑损情况

催化剂的跑损情况可以根据两方面来判断：（1）催化剂通过再生器方向进入烟气逃离两器，可以通过三旋进、出口烟气中粉尘浓度分析来判断；（2）催化剂通过反应器进入分馏系统，主要通过油浆中机械杂质分析来判断。装置使用MAC前后三旋进、出口粉尘浓度（见表4），MAC催化剂试用期间，催化剂自然跑损正常，三旋进、出口浓度变化不大。油浆固体含量变化（见表5），在更换催化剂前后油浆外甩量基本维持在1 t/h～3 t/h范围内，油浆固体含量也在0.45%以内，没有升高趋向，在正常水平范围。所以在MAC相对于LRC-99B，其跑损情况没有太大变化，均保持在控制范围之内。

表4 三旋进、出口催化剂浓度

表5 油浆固体含量及外甩量变化

2.5 MAC催化剂对烟机的影响

烟机振动变化情况（见表6），烟机的轴位移没有太大变化，虽烟机的出入口震动稍微增加，但也在装置的正常要求范围之内，其原因可能是由于烟机在试用期间没有进行检修，烟机已进入运行周期的后期所致。

表6 烟机运行参数的变化

3 产品分布与质量

3.1 产品分布

产品分布数据表（见表7），从表7中可以看出：MAC占两器藏量80%后，干气收率上升了0.32%，液态烃收率上升0.11%，汽油收率上升了2.22%，柴油收率下降了1.33%，油浆收率下降了1.96%，焦炭产率上升了0.64%；轻油收率上升0.89%，汽油＋柴油＋液态烃收率同比上升1.00%。

表7 产品分布

3.2 产品性质

3.2.1 干气质量变化 干气分析结果（见表8），与使用LRC-99B时相比，MAC试用期间除氢甲比（氢气/甲烷）降低较多外，其他成分含量变化不大，总体对干气质量影响不大，氢甲比的降低主要是由于装置在MAC试用期间更换了一种金属钝化剂所导致的。

表8 干气分析对比

3.2.2 液态烃质量变化（见表9）

表9 液态烃分析对比

从表9化验分析数据来看，MAC催化剂相对于LRC-99B可以使液化气中液态烃中丙烯含量提高6.115%。

3.2.3 汽油质量变化 汽油化验分析数据（见表10）。分析结果表明，更换MAC催化剂后，汽油干点由185.5℃上升到190℃，提高了5.5℃，烯烃含量由43.7%上升到48.1%，提高了4.4%，汽油辛烷值RON从 90.2上升到90.7，增加了0.5个单位，汽油烯烃上升的主要原因是受催化剂的高活性影响。

表10 汽油分析对比

3.2.4 柴油质量变化 柴油质量分析数据（见表11）。分析结果表明，更换MAC催化剂后，柴油终馏点及初馏点略有变化，柴油十六烷值指数无明显变化，柴油硫含量上升了0.009%，主要是验收标定时原料硫含量上升0.063%所致。

表11 柴油分析对比

4 结论

新型重油催化裂化催化剂MAC在克拉玛依石化有限责任公司的试用结果表明，相较于LRC-99B，MAC具有更好的重油裂化能力，在原料性质基本不变的情况下，轻油收率上升了0.89%，汽油收率上升了2.22%，液态烃中高附加值的丙烯组分含量上升，产品分布得以改善，装置经济效益得以提升；同时，平衡剂的堆比下降，催化剂的流化性能改善,两器料位和反应温度趋于稳定；催化剂自然跑损降低，对烟机的运行没有产生不良影响。

［1］ 陈俊武，曹汉昌.催化裂化工艺与工程［M］.北京：中国石化出版，1995：414-420.

［2］ 郑从武.广石化催化裂化装置催化剂流化异常现象及其对策［J］.石油炼制与化工，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年毕业于中国石油大学（北京），中国石油克拉玛依石化有限责任公司催化裂化装置工程师，邮箱：ldyksh@petrochina.com.cn。