LRC-99与LDO-75催化剂在催化裂化装置上应用对比分析

孙 泽 禄

(中油国际(尼日尔)炼油有限责任公司，津德尔)

LRC-99与LDO-75催化剂在催化裂化装置上应用对比分析

孙 泽 禄

(中油国际(尼日尔)炼油有限责任公司，津德尔)

对尼日尔炼油厂催化裂化装置使用LRC-99增产柴油催化剂和LDO-75催化剂期间的运转情况及产品分布进行了分析和对比。结果表明：与使用LDO-75催化剂时相比，使用LRC-99催化剂后，柴油收率提高1.52百分点，汽油收率降低0.84百分点，轻质油收率提高0.68百分点，表明LRC-99催化剂比LDO-75催化剂具有较高的增产柴油性能和更高的经济效益；LRC-99催化剂比LDO-75催化剂具有更强的抗磨性能和抗重金属污染能力，在原料中Ni质量分数为22.55 μg/、平衡剂上Ni质量分数接近15 000 μg/的情况下，催化裂化装置仍具有较好的产品分布。

催化裂化 柴油收率 轻油收率 催化剂

尼日尔炼油厂600 kt/a重油催化裂化装置由中国石油华东勘察设计研究院设计，包括反应-再生、分馏、吸收稳定、主风机组、气压机组及余热锅炉等单元。其再生系统采用快速床-湍流床串联再生技术，下部为快速床(亦即烧焦罐)，上部为湍流床(即二密相)；由于外电网存在不确定性，主风机组采用中压凝汽汽轮机组合离心风机。该装置设计使用LRC-99增产柴油催化剂，加工的原料为尼日尔Agadem混合原油的常压渣油，主要产品为汽油、柴油、液化气和油浆等。LRC-99催化剂是中国石化石油化工科学研究院开发的一种新型重油裂化增产柴油催化剂，由中国石油兰州石化公司催化剂厂生产，可在较苛刻的操作条件下使用，它具有重油转化能力强、焦炭选择性好、水热稳定性好、抗重金属污染能力强和强度高等特点[1-2]。

该装置自开工以来已稳定运行4年。原装置从2014年1—3月向系统加入LDO-75增产汽油催化剂近120 t，催化剂单耗为0.81 kg/t，在此期间，反应-再生系统流化正常，但是轻油收率有所降低，干气和液化气产量上升。由于LDO-75催化剂活性较高，造成催化剂置换周期延长，使催化剂的重金属中毒加深，并且细粉含量上升，催化剂跑损量明显增加，因此，从2014年4月1日开始加入LRC-99催化剂，至11月底为止共加入近330 t，催化剂单耗为0.96 kg/t。本文主要对该装置2014年使用LDO-75和LRC-99 2种催化剂期间的运转情况及产品分布进行分析和对比。

1 原料性质

两种催化剂使用期间的典型常压渣油原料性质见表1。由表1可见，与使用LDO-75催化剂时相比，LRC-99催化剂使用期间原料密度略有提高、重金属含量和硫含量增大，特别是Ni的质量分数达到22.55 μg/g，提高了3.23 μg/g，硫质量分数提高了0.02百分点。

表1 常压渣油原料的性质

2 主要操作条件

2种催化剂使用期间催化裂化装置的主要操作条件见表2。由表2可看出：与使用LDO-75催化剂时相比，LRC-99催化剂使用期间再生器主风量提高、密相温度降低，其中主风量从约910 m3/min上升到约1 000 m3/min，密相温度从710 ℃逐渐降到了680 ℃；2014年装置加工量维持在55～59 t/h，LDO-75和LRC-99催化剂使用期间装置负荷分别为约70%和72%，反应-再生系统流化正常，说明2种催化剂的物理性能均可满足装置要求；2种再生剂的碳含量均很低，说明催化剂的孔分布较好，且烧焦效果较好；2种催化剂的单耗都比较低，表明两者的活性均较高，但LRC-99催化剂的单耗比LDO-75催化剂高，这是由于原料变重引起的[3-4]。

表2 催化裂化装置的主要操作条件

3 产品分布

在2014年装置正常生产期间，汽油干点控制在190～205 ℃，柴油干点控制在355～370 ℃。2种催化剂使用期间的产品分布见表3。由表3可看出：在LDO-75催化剂使用期间，柴油收率比设计值低1.34百分点，汽油收率比设计值高0.86百分点，轻质油收率比设计值低0.48百分点；在LRC-99催化剂使用期间，柴油收率比设计值高0.18百分点、比LDO-75催化剂使用期间高1.52百分点，汽油收率比设计值高0.02百分点、比LDO-75催化剂使用期间低0.84百分点，轻质油收率比设计值高0.2百分点、比LDO-75催化剂使用期间高0.68百分点。表明LRC-99催化剂比LDO-75催化剂具有较好的增产柴油性能，同时汽油收率下降较少，所以使用LRC-99催化剂时目标产品收率较高。

表3 催化裂化装置的产品分布 w，%

2014年1月至11月催化裂化装置的汽油收率和柴油收率变化趋势见图1，液化气收率和油浆产率变化趋势见图2。从图1和图2可见，与1—3月催化裂化装置加注LDO-75催化剂时相比，在4—11月加注LRC-99催化剂期间，柴油收率明显上升，汽油和液化气收率有所下降，油浆产率先下降后上升，主要是由于下半年原料性质变重所致。

图1 汽油收率和柴油收率的变化趋势

图2 液化气收率和油浆产率的变化趋势

4 催化剂性能

2种催化剂使用期间新鲜剂与平衡剂的性质分别见表4和表5。由表4和表5可知：与LDO-75新鲜剂相比，LRC-99新鲜剂的磨损指数较低，微反活性也较低，其余参数相差不大；LRC-99平衡剂中0～40 μm的颗粒占26.12%，而LDO-75平衡剂中0～40 μm的颗粒占28.90%，说明LRC-99催化剂的抗磨性能较强，另外，在日常生产操作的较高温度下LRC-99催化剂不易破碎，有较强的稳定性；LRC-99平衡剂的微反活性为55%，低于LDO-75平衡剂的微反活性(58%)，但是LRC-99催化剂却表现出了很好的重油裂解能力，保证了目标产品的收率。LRC-99与LDO-75平衡剂上Ni质量分数都接近15 000 μg/g，表明2种催化剂的Ni污染非常严重，但是在使用LRC-99催化剂期间产品分布比较好，表明该催化剂具有更强的抗重金属污染能力。

表4 新鲜催化剂的性质

表5 平衡催化剂的性质

2014年1月至11月平衡催化剂活性和Ni含量的变化趋势见图3。由图3可见，与1—3月催化裂化装置加注LDO-75催化剂时相比，在4—11月加注LRC-99催化剂期间，催化剂的活性和Ni含量均先逐渐下降，然后略有上升。

5 结 论

(1) 与使用LDO-75催化剂时相比，使用LRC-99催化剂后，柴油收率提高1.52百分点，汽油收率降低0.84百分点，轻质油收率提高0.68百分点。表明LRC-99催化剂比LDO-75催化剂具有较好的增产柴油性能，总经济效益提高。

(2) LRC-99催化剂比LDO-75催化剂具有更强的抗磨性能和抗重金属污染能力，在原料中Ni质量分数为22.55 μg/g、平衡剂上Ni质量分数接近15 000 μg/g的情况下，催化裂化装置仍具有较好的产品分布。

[1] 张洪滨.LRC-99催化剂工业应用[J].炼油与化工，2003，14(2)：18-20

[2] 孙泽禄，刘斌，梅菊美.催化剂LRC-99在重油催化裂化装置上的工业应用[J].石化技术与应用，2014，32(5)：421-423

[3] 沈兴，武利春，刘建，等.重油高效转化FCC催化剂的工业应用[J].石油炼制与化工，2015,46(12):10-13

[4] 周翔，赵毅，田辉平，催化裂化油浆中较多链烷烃未裂化原因分析[J].石油炼制与化工，2015,46(12):20-24

PERFORMANCE COMPARISON OF LRC-99 AND LDO-75 CATALYST IN FCC UNIT

Sun Zelu

(ZinderRefineryCo.LTD.，Zinder，Niger)

The performance of LRC-99 catalyst for increasing diesel and the LDO-75 catalyst for increasing gasoline in Niger refinery FCC unit was introduced. The results show that the LRC-99 catalyst increases the total yield of light oil by 0.68 percentage point (diesel yield increases 1.52 percentage points， gasoline reduces 0.84 percentage point)， indicating the ability of increasing diesel production of the LRC-99 catalyst. It is found that LRC-99 also has stronger anti-wear and anti-pollution by heavy metal than LDO-75 catalyst. At the Ni content of 22.55 μgg in feed and 15 000 μgg on equilibrium catalyst， FCC unit operated using LRC-99 catalyst still provides a better product distribution.

fluid catalytic cracking； diesel yield； light oil yield； catalyst

2016-03-02； 修改稿收到日期： 2016-05-08。

孙泽禄，工程师，主要从事炼油技术管理工作，发表论文6篇。

孙泽禄，E-mail：sunzelu @nigersoraz.com；4938099@qq.com。