增产丙烯助剂在催化裂化装置的应用

增产丙烯助剂在催化裂化装置的应用

摘要：介绍了增产丙烯助剂LOSA-1在公司二联合催化装置的工业应用情况，取得了令人满意的效果；从技术分析中可以看出，在操作条件以及系统催化剂平衡剂基本保持不变的情况下，随着原料性质的改善，其增产丙烯的能力得到较好的体现，分别提高液化气和丙烯收率达1.5％（m）、1.0％（m）；并且从2004年4月开始，将该助剂按4％的比例直接混入新鲜催化剂中，提高其使用效率，使2004年度催化装置的液化气和丙烯产率都得到了较大提高，也产生了非常明显的经济效益。

关键词：催化裂化丙烯助剂丙烯氢转移操作条件

1、前言

丙烯是最重要的基本有机原料之一，其最大用途是生产聚丙烯,约占丙烯需求量的52%。1999年全球丙烯需求年增长率达到6.3%，其需求增长速率已大大超过乙烯。专家预测到2005年我国丙烯需求量将达705×104t，而到2010年丙烯生产能力才达660×104t/a，因而增产丙烯符合我国未来石油化工原料市场的需要。丙烯与其他化学品不同，它一般是以联产品或副产品方式得到。目前全球丙烯约有70%来自蒸汽裂解制乙烯的联产，28%来自炼厂(主要是催化裂化装置)副产，只有2%来自丙烷脱氢。

公司目前在满负荷生产的情况下，两套催化装置无法满足其对丙烯产量的要求，必须部分外购丙烯来弥补；通过常规催化裂化装置提高丙烯产量就是一个非常迫切的问题。针对目前我国丙烯市场的情况和催化裂化技术的现状，为充分发挥催化裂化在增产丙烯中的作用，公司研究院结合其在催化裂化装置助催化剂方面研发工作的基础，开展了大量基础和应用性研究工作，研制开发了新型催化裂化增产丙烯的助剂LOSA－1，于2003年10月开始在公司二联合催化装置进行工业试验。并于2004年4月起在装置开始长期使用。

2、增产丙烯助剂LOSA-1的工业应用

2．1 增产丙烯助剂LOSA-1的性能和技术特点

本次二联合催化装置应用的增产丙烯助剂LOSA-1是公司研究院生产的FCC添加剂中最新产品，它的主要技术特点有：

a、以大幅度提高LPG和C3=、C4=等轻烃产率，并提高汽油的辛烷值；

b、LOSA-1的活性高，且稳定性远好于其它同类产品；

c、LOSA-1的添加比例小，对催化剂的稀释作用小，不会影响主体剂的性能；

d、LOSA-1不会增加焦炭产率，因此不会影响装置的热平衡；

2．2 增产丙烯助剂LOSA-1的应用过程

a、初次应用时的添加方案

根据它的性能和本装置的运行工况，提出了占系统藏量3%的添加方案进行；即第一阶

段（头五天）为快速期，添加量为600kg/d，第二阶段为平稳期（6～10天），添加量为240kg/d，第11天起为正常期，添加量为120kg/d。

b、初次应用时的应用过程

装置根据添加方案制订了应用方案，从2003年10月24日开始正式开始应用LOSA-1，至2003年11月18日使用LOSA-1助剂6.44吨，基本按照方案要求进行了添加。

c、长期应用

通过观察应用的效果，决定在2004年4月开始长期使用，将LOSA-1助剂直接混和到本装置应用的新鲜催化剂中，此工作由长岭催化剂厂完成，比例维持在4％左右。

2．3 增产丙烯助剂LOSA-1的应用效果

2.3.1 应用期间的LPG和丙烯产率

在使用了本公司研究院生产的FCC添加剂LOSA-1后，装置的产品分布发生了显著变化，LPG和丙烯产率上升明显。表-1为催化物料平衡。

表-1：物料平衡

日期\项目加工量

T/d

产品收率,%

干气LPG 汽油柴油油浆生焦+损失丙烯

2003年6月2900 6.53 17.14 38.59 22.62 7.83 6.54 5.53 2003年7月2759 4.55 19.42 37.73 23.34 8.34 6.31 6.55 2003年8月2591 4.42 18.40 40.38 21.73 8.33 6.17 6.38 2003年9月2566 5.37 20.04 40.90 19.24 7.23 6.83 7.11 10月24～29日2823 3.97 19.30 43.69 17.75 8.60 6.69 7.08 10月30～11月9日2705 4.92 21.39 41.69 17.38 8.37 6.25 8.26 11月10～23日2924 4.12 22.04 41.09 18.57 7.71 6.46 8.54 注：月份数据为计划处统计数据，其它为生产统计数据

从表-1中可以看出，在使用了LOSA-1后，LPG收率有明显上升的趋势，其中到应用后期，LPG产率基本上保持在21.0%以上，较9月份平均增加1.5%(m)，丙烯产率也由原来的7.0% (m)左右增加到8.1%以上，效果十分明显；同时装置的生焦率并未因LOSA-1的添加而增加，因此未影响装置的热平衡，使装置在处理负荷的灵活性较好。

2.3.2 长期使用后的LPG和丙稀产率

从2004年4月开始，随着新加入的催化剂含有4％的LOSA-1助剂，装置的年度LPG 和丙烯产率都较往年有明显的增加，04年5～12月装置的液化气收率达到20.56％，丙烯产率达7.61％，图-1为近年来2#催化装置LPG和丙烯产率统计图。

2000年2001年2002年2003年2004年时间

图-1 LPG及丙烯产率图

从图中可以看出，装置的液化气产率是在逐年上升的，这也反映了市场的需求；在装置采取了一些的措施后，于2004年开始使用LOSA-1添加剂，液化气和丙烯产率得到进一步的提高。

2.3.3 汽油质量

根据研究院提供的产品特点知道，在提高LPG和和C3=、C4=等轻烃产率的同时，可以提高汽油的辛烷值，从表-2中可以看出相对于2002年12月19日的标定数据，在11月11日标定中，汽油的MON辛烷值由80.9提高到81.6，RON辛烷值由93.8提高到94.4，汽油辛烷值平均提高0.6，这主要得益于汽油中的烯烃和异构烃增加。

表-2：汽油性质

02年12月19日标定11月11日标定

项目稳定汽油精制汽油稳定汽油精制汽油

密度Kg/m3725.3 721.0 731.3 729.6

馏程℃HK 34.5 33.0 36.5 36.0

10% 53.5 50.5 52.0 53.0

30% 66.5 64.0 64.0 65.5

50% 89.5 86.5 88.5 90.5

70% 123.0 120.5 128.0 133.0

90% 159.0 159.5 168.0 178.0

终馏点℃177.5 177.5 191.0 197.0

全馏% 97.6 97.0 96.9 96.5

烯烃/%(w) 49.50 48.67 51.7

异构烷烃/%(w) 25.48 27.52

芳烃/%(w) 24.22 24.49 18.9

MON 80.9 81.6

RON 93.8 94.4