抗焦活化剂Z-18的工业应用

曹德全，王国峰，赵洪军

（中国石油锦西石化公司，辽宁 葫芦岛 125001）

抗焦活化剂Z-18的工业应用

曹德全，王国峰，赵洪军

（中国石油锦西石化公司，辽宁 葫芦岛 125001）

在锦西石化公司重油催化裂化装置上进行了Z-18型抗焦活化剂的工业应用试验。结果表明，Z-18型抗焦活化剂能有效地维持催化剂活性，改善产品分布，装置加工量提高11 t/h，总液收率提高1.0 个百分点，柴油收率提高0.83个百分点，干气收率降低0.2个百分点，油浆收率降低0.27个百分点，焦炭产率降低0.57个百分点，明显提高企业经济效益。

催化裂化；Z-18型抗焦活化剂；工业应用；产品分布

中国石油锦西石化公司重油催化裂化装置的掺渣率达到60%以上，远高于设计值的40%，渣油中胶质、沥青质和各种稠环芳烃含量非常高，使装置原料油变得重质化和劣质化[1]，导致原料油在反应时难于裂化，产品选择性变差，影响了全厂的经济效益。为了提高催化裂化装置总液收率和降低生焦，北京鑫联达晟石油化工科技发展有限公司开发了Z-18型抗焦活化剂，并于2011年3月在锦西石化公司重油催化裂化装置上进行工业应用试验，考察了Z-18型抗焦活化剂对装置加工量及产品分布的影响。

1 重油催化裂化装置概述

锦西石化分公司重油催化裂化装置是由洛阳石化工程公司设计，2005年经过MIP工艺改造[2～5]，采用新型串联提升管反应器，优化催化裂化的一次反应和二次反应，加工能力达到1.80 Mt/a。串联提升管反应器分为两个反应区：第一反应区以裂化反应为主，采用较高的反应温度和较短的反应时间；第二反应区以芳构化和异构化等氢转移反应为主，采用较低的反应温度和较高的剂油比，提高催化汽油中的异构烷烃和芳烃含量[6]。

针对汽油烯烃含量降低后造成汽油辛烷值下降的问题，采用了石油化工研究院兰州化工中心研制开发的催化裂化催化剂LDR-100，通过改变汽油的组成和单体结构来提高辛烷值，但是干气收率和生焦量明显增加。

2 Z-18型抗焦活化剂的性质

Z-18型抗焦活化剂为油溶性棕黑色液体，微毒、无刺激性，由稀土化合物、杂多酸、表面活性物质等多种活性组分构成，其主要物理性质如表 1所示。

表1 Z-18抗焦活化剂物化指标Table 1 Physicochemical properties of Z-18 retarder activator

3 工业应用试验

重油催化车间于2011年3月9日至2011年4月8日对Z-18催化分子筛抗焦活化剂进行了工业应用试验。为了使 Z-18抗焦活化剂与原料充分接触，将该剂抽入加剂罐，通过计量泵加入原料泵入口处与原料混合后进入反应提升管。采用3步添加，先在3月4日进行试用前的空白试验为对比数据；前4 d为快速加入Z-18抗焦活化剂，注入量（对新鲜原料）为200 µg/g；最后稳定加入Z-18抗焦活化剂，注入量为100 µg/g，作为试用后对比数据。

3.1 原料油性质

重油催化装置处理的原料以大庆常压渣油(60%～75%)为主，并掺炼部分辽河焦化蜡油（10%～20%）和辽河直馏蜡油(10%～20%)。从表2中可以看出，加入活化剂前后原料油中残炭、密度等性质基本相同，表明加入活化剂前后工业试验结果具有可比性。

表 2 活化剂使用前后混合原料油性质对比Table 2 Properties of the feed oil

表 3 活化剂使用前后平衡催化剂性质对比Table 3 Properties of the equilibrium catalyst

3.2 平衡催化剂性质

从表3中可以看出，加入活化剂前后平衡催化剂性质基本不变,微反活性提高了 1个单位。Z-18抗焦活化剂中富含多种杂多酸起调节催化剂酸性中心数量的作用，使催化剂在反应过程中维持较强、较稳定的酸性，从而具备较稳定的活性。

3.3 操作条件

从表3中可以看出，装置操作条件在加剂前后变化不大。反应温度、反应压力、回炼比等参数基本无变化，第一和第二再生反应器，反应进料量由214 t/h增至225 t/h，提高11 t/h，相应的第一和第二再生反应器主风量也有所增加。

表 4 活化剂使用前后操作条件对比Table 4 Main operating parameters

3.4 应用结果

表 5 活化剂使用前后产品分布对比Table 5 Products distribution %

从表5中可以看出活化剂应用后，液态烃、柴油和总液收质量分数依次提高0.42，0.83，1.0 个百分点，干气、汽油、外甩油浆和生焦率质量分数依次降低0.2，0.25，0.27，0.57个百分点，为企业增加经济效益。Z-18抗焦活化剂中有多种稀土化合物吸附和富集在催化剂表面，促进了原料中沥青质、胶质类大分子的预裂化，从而优化了催化裂化反应条件。

促进了分子筛晶体内催化反应的进行，减少油浆产量；助剂中的表面活性物质可以改变渣油胶体的双电子层结构，促进沥青质、胶质的分散，从而有效降低原料油的粘度，有利于原料油在喷嘴处雾化、汽化，提高原料的汽化速率及汽化率，减少热裂化反应的进行，降低焦炭产率[7]。

表 6 活化剂使用前后主要产品性质对比Table 6 Properties of main products

从表6中可以看出，活化剂应用后，干气中和液化气组成变化不大，液化气中丙烯体积分数增加0.9个百分点；稳定汽油蒸汽压合格，RON提高了0.9个单位；柴油残炭和凝点基本没有变化，十六烷值提高1.6个单位。

4 结 论

重油催化裂化装置使用 Z-18抗焦活化剂后，提高装置加工量，能有效维持催化剂的活性，明显减少焦炭生成，提高总液体收率，改善产品分布，对装置生产操作和产品质量无不良影响，具有良好的使用效果和应用前景。

［1］ 赵继昌，石功军，卢永先．重油催化裂化抗焦活化剂工业应用试验[J]．炼油技术与工程，2007，37(9)：20-23．

［2］ 许友好，张久顺，龙军．生产清洁汽油组分的催化裂化新工艺MIP[J].石油炼制与化工，2001，32（8）：1-5．

［3］ Julius Scherzer.Octane-enhancing, zeolitic FCC catalysts: Scientific and technical aspects[J].Catal Rev-Sci Eng, 1989,31（3）:215-354.

［4］ 许友好，张久顺，马建国，等．MIP工艺反应过程中裂化反应的可控性[J].石油学报:石油加工，2004，20（3）：1-6．

［5］ 许友好，龚剑洪，刘宪龙，等．第二反应区在MIP工艺过程中所起作用的研究[J].石油炼制与化工，2006，37（12）：30-33．

［6］ 许友好，屈锦华，杨永坛，等．MIP系列技术汽油的组成特点及辛烷值分析[J].石油炼制与化工，2009，40（1）：10-14．

［7］ 刘向普，程刚，张周明，等．Z—18抗焦活化剂在苏丹炼厂重催装置上的应用[J]．化工进展，2006，25(4)：448-451．

Commercial Application of Z-18 Retarder Activator

CAO De-quan，WANG Guo-feng，ZHAO Hong-jun
（CNPC Jinxi Petrochemical Company, Liaoning Huludao 125001, China）

The commercial application of the Z-18 retarder activator in a heavy oil catalytic cracking unit of Jinxi petrochemical company was introduced. The results show that the Z-18 retarder activator can effectively maintain catalyst activity and improve products distribution, processing capacity of the unit increases by 11 t/h, total liquid yield increases by 1.0%, the diesel oil yield increases by 0.83%, the dry gas yield reduces by 0.2%, the slurry oil yield reduces by 0.27 %, the petroleum coke yield reduces by 0.57%, economic benefit is obviously enhanced.

Catalytic cracking; Z-18 retarder activator; Commercial application; Products distribution

TE 624

A

1671-0460（2012）06-0604-03

2012-03-24

曹德全（1988-），男，山东潍坊人，助理工程师，2009年毕业于中国石油大学（华东），从事石油炼制工作。E-mail：305436746@qq.com。