标准公司催化剂在煤油共炼装置上的应用总结

标准公司催化剂在煤油共炼装置上的应用总结

(油煤新技术开发公司陕西靖边718500)

摘要:本文重点介绍了标准公司催化剂在延长石油45万吨/年煤油共炼装置上的装填、硫化和生产等情况,通过催化剂操作参数和产品质量的对比总结,说明该催化剂达到了设计运行要求,具备长周期生产能力。

关键词:油煤共炼催化剂反应温度产品质量

45万吨/年煤油共炼装置是国内首套工业示范装置,是悬浮床和固定床在线串联的加氢裂化工艺,固定床选用的是标准公司精制和裂化催化剂。煤油共炼产品通过标准高效催化剂在临氢条件下加氢精制和加氢裂化,可生产出优质石脑油和柴油。

1催化剂性能和装填

1.1催化剂性能

固定床装填有5种高活性催化剂,其中有三种精制催化剂:加氢1#,加氢2#和加氢3#;裂化催化剂有两种:裂化1#和裂化2#。

加氢1#催化剂和加氢3#催化剂都是Al2O3为载体的Ni/Mo催化剂,具有较高的加氢脱硫、脱氮活性,有一定的芳烃饱和活性和缓和的裂化活性。由于加氢3#催化剂中含有更高的金属含量,加氢活性更强。加氢2#催化剂是以硅铝Y型分子筛为载体的Ni/W催化剂,具有很高的芳烃加氢饱和活性和裂化活性。

裂化1#催化剂是以无定型SiO2-Al2O3为载体的Ni/W催化剂,具有很高的加氢裂化活性。裂化2#催化剂是以硅铝Y型分子筛为载体的Ni/W催化剂,具有极高的加氢裂化活性。

1.2催化剂装填情况

固定床反应器有五个床层,其中上三层为精制床层,下两层为裂化床层,共装填了110吨催化剂。裂化2#催化剂采用密相装填法,其余催化剂采用稀相“布袋法”装填。

2.催化剂硫化

加氢催化剂和裂化催化剂因为负载的金属镍、钼和钨以氧化态形式存在而没有催化活性,因此必须硫化后才能具有活性而使用。

催化剂硫化的原理是硫化氢与非活性的金属氧化物作用使其转变成活性的金属硫化物,反应如下:

3NiO+2H2S+H2Ni3S2+3H20

MoO3+2H2S+H2MoS2+3H20.

WO3+2H2S+H2WS2+3H2O

硫化剂DMDS与氢气反应生成硫化氢。DMDS在硫化油中注入,产生硫化氢的反应如下:

CS2+4H2→2H2S+CH4

硫化在含硫化氢的氢气氛围中进行,温度范围是200-345℃。为了使催化剂充分硫化,必须在两个不同温度进行两步硫化。

第一步:205-220℃

第二步:高温硫化,视装置操作条件定为260-345℃。

硫化过程催化剂温度曲线见下图。

从表1中可以看出FCC油浆中>525℃馏分占32%,残炭18.38%,并有1.45%的固含量,组分较重且极易结焦。煤粉中含有2.42%的水分,对固定床催化剂有一定影响。

通过对反应器第一床层压降和反应器整体床层压降观察,床层压降在0.2MPa以下(工艺指标≯0.5MPa),并且无明显升高趋势缓慢,说明原料经悬浮床反应后,进入固定床的物料较为稳定,催化剂还未受到影响。

3.2操作参数

自装置开工试车以来,经历5次试车,第一入口温度330℃,出口350℃,第二、三床层入口345℃,出口360℃;第四、五床层入口350℃,出口360℃,产品质量合格,满足设计要求。目前固定床反应器温度仍处于催化剂初始活性温度区,说明催化剂具备长周期能力。

3.3产品质量

装置主要产品为柴油和石脑油,产品质量见表2.

从上表2中可以看出:石脑油、柴油硫含量、馏程、闪点满足产品设计指标要求,柴油硫含量0.6ppm,满足欧五标准,可以直接出厂销售。

4结论

45万吨/年煤油共炼装置固定床反应器催化剂通过合理装填、充分硫化后,在原料较差的情况下仍然能生产出合格高质量的石脑油和柴油,完全满足设计要求。催化剂经过几个月的运行,反应温度处于初始活性温度区,催化剂活性强,说明该催化剂具有长周期运行的能力。

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