钒捕集剂在重油催化裂化装置上的应用.docVIP

? 钒捕集剂在重油催化裂化装置上的应用 ? 但 鑫 杨发新 福建炼油化工有限公司催化车间 ? 摘要：介绍福建炼油化工有限公司利用美国INTERCAT公司的钒捕集剂(V-Trap)解决重油催化裂化加工过程中长期存在的催化剂钒污染的问题。使用结果表明：灵活地使用Intercat公司的钒捕集剂，在加工劣质原料时向系统内加入，在原料性质较好时停止加入，可以使催化裂化装置效益最大化。 关键词：重油催化裂化 钒 催化剂 钒捕集剂 微反活性 ? 在催化裂化过程中，原料中的重金属特别是钒几乎全部沉积在催化剂上。钒主要通过在催化剂颗粒内和颗粒间的迁移，与分子筛发生多种形式的物理化学作用，破坏分子筛的晶体结构,造成催化剂永久失活。随着催化裂化装置平衡剂钒污染的日趋严重，将导致催化剂活性下降，选择性变差，轻质油收率降低，焦炭和干气产率上升，产品质量变差，严重时将不得不通过大量置换催化剂，或减少掺渣率、降低处理量等手段来维持装置正常生产。 我公司以加工进口原油为主，原油钒含量相对较高，同时公司为了降低成本，提高经济效益，所加工原油重质化、劣质化日趋严重，原料中镍、钒等重金属物质含量明显偏高。由于脱盐原油中的污染金属几乎全部集中在常压渣油中，因此，重油催化装置原料中的重金属含量日益增高并随掺渣比的增加而增加。图1为重油催化裂化装置试用钒捕集剂期间的原料V和Ni含量，可看出在重油催化进料中钒较高，甚至大大超过镍含量！为此，从2004年2月7日开始福建炼油化工有限公司试用V-TRAP助剂解决重油催化裂化装置存在的钒污染严重的问题。 图1 催化进料总V和Ni含量 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 钒捕集剂(V-Trap)是由Chevron公司研制开发，技术专利属于Intercat公司的一种催化助剂。它是一种固体的FCC催化助剂，它不具有裂化活性，仅仅是 V-Trap ，其作用机理是使沉积在催化剂上的钒在再生器环境中生成的五价钒酸与V-Trap中的碱性金属(Mg)氧化物化合成稳定的钒酸盐（Mg2V2O7）而失去在颗粒间和颗粒内的流动性，从而避免对沸石的破坏。从试用情况看，V-Trap具有很好的捕集、钝化钒效果，能有效地保护系统催化剂活性，获得较好的产品分布，同时能降低新鲜催化剂的消耗，因此具有较好的经济效益，为福建炼油化工有限公司加工劣质原油，降低原料进口成本，实现效益最大化提供了条件。 1工业应用 1.1应用概况 钒捕集剂试用期间，系统主催化剂为MGD工艺专用催化剂RGD-1,同时还向系统内加入了汽油降硫剂（LGS-150）和增产丙烯助剂（ZCAT-HP/CX），后两种助剂因加入量较小，分别约为400 kg/d和50～70 kg/d，因此在考察V-Trap捕钒效果时将其忽略。V-Trap的应用分四步进行，分别为： 第一阶段（2004年2月2日～7日）：进行空白标定，收集基础数据； 第二阶段（2004年2月8日～13日）：为固体抗钒助剂快速加入阶段，在6 d的时间内快速向系统加入V-Trap 14 t，约占反再系统催化剂藏量的6％左右。 第三阶段（2004年2月14日～28日）：为正常加入阶段，按新鲜催化剂（RGD-1）补充速率的5 % 控制V-Trap的加入量,此阶段新鲜催化剂RGD-1加入量平均为 2.97 t/d，V-Trap加入量平均为148.5 kg/d； 第四阶段：2004年2月29日以后为优化阶段，按前两阶段的结果，同时兼顾V-Trap和新鲜催化剂的成本，调整V-Trap和新鲜剂的最佳补充速率，以使装置达到效益最大化。 1.2 应用结果分析 a)钒捕集剂的捕钒效果 V-Trap的捕钒能力的评价通过捕获率来测定的。根据我公司现有的分析手段，只能通过催化剂的微反活性和产品分布来综合评价V-Trap捕获能力。 捕钒率＝V-TRAP 助剂上钒含量系统主催化剂上钒含量表1为V-Trap试用期间反再系统主要操作参数，表2为催化进料重金属含量，图1为催化进料总V和Ni 含量图。由于重油催化裂化装置原料主要由常压重油、减压蜡油和焦化蜡油组成，分成重质油进料和轻质油进料由重质油进料喷咀和轻质油进料喷咀进入提升管反应器，因此，在重质油和轻质油进料分析数据的基础上按重质油进料/轻质油进料＝3的比例折算而得催化进料总V和Ni 含量图。 ? 表1 主要操作参数 ?空白试验快速加入正常加入调整阶段提升管出口温度/ ℃488.6489.7490.6490.5一再密相温度/ ℃649.3647.6637.1642.2二再密相温度/ ℃711.6711.0705.9708.0二再稀相温度/ ℃755.2759.6757.8753.2一再稀相压力/kPa245.2