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摘要：近年来，我国的化工行业有了很大进展，在化工行业中，多产化工原料型FC-46加氢裂化催化剂在0.9Mt/a加氢裂化装置上的应用情况，并对运行数据进行了分析。工业应用结果表明：FC-46催化剂具有较高的活性和目的产品选择性，在加工较为劣质的原料油和较低压力下，可以多产芳烃潜含量较高的重石脑油和BMCI值较低的尾油，为炼化企业催化重整装置和蒸汽裂解制乙烯装置提供优质进料，实现多产化工原料的目标。
关键词：加氢裂化；催化剂；产品选择性；化工原料
引言
近年来，我国油品市场呈现出柴油消费量降低、柴汽比不断下降的趋势，另一方面，炼油厂内部还存在重整装置原料不足、重石脑油短缺的问题，解决上述问题的较好方法是采用柴油加氢裂化技术，依托现有的柴油加氢精制、加氢改质装置进行改造，并更换性能优异的柴油加氢裂化催化剂来降低柴汽比、实现炼化一体化高度融合发展。
1加氢裂化催化剂介绍
为了实现多产化工原料的目标，加氢裂化催化剂需要同时具备较高的裂化活性和加氢活性，同时对于原料油中的多环环状烃具有高效的开环转化能力。基于上述思路，通过一系列适宜的改性方法，制备出具有高酸度和酸量且孔道开放的分子筛，有利于裂化反应过程中油分子的吸附脱附和扩散，提高了裂化活性，同时有效改善了催化剂对环状烃的选择性开环性能。制备过程中，活性金属组分在催化剂载体上均匀分散，所制备催化剂的加氢活性和裂化活性匹配更加合理，金属的有效硫化度大幅度提升，在提高催化剂的加氢性能的同时，进一步提高了催化剂的选择性，从而有效改善产品质量。催化剂以镍和钨作为活性金属组分，以特制改性的分子筛作为裂化组分，采用UDRM新技术制备而成，在深度转化原料油分子的同时，可以有效改善产品质量，生产优质的高芳潜重石脑油和低BMCI值尾油等化工原料。
2催化剂的工业应用
2.1工业装置情况
某炼油厂现有一套0.9Mt•a-1的加氢裂化装置，工艺流程为一段串联一次通过，加工原料油为减压蜡油与焦化蜡油的混合油，主要生产加氢裂化尾油，为乙烯装置提供优质进料，同时兼产轻石脑油、重石脑油和柴油产品。该装置本周期采用FRIPP开发的多产化工原料型催化剂之后，加氢裂化尾油的BMCI值进一步降低，生产出优质尾油，兼产重整原料和低凝清洁柴油组分，实现了装置在低能耗、低氢耗条件下运行的目的。
2.2实验装置及流程
加氢反应和裂化反应均在固定床反应器中进行，其中，加氢段反应管内径为10mm，裂化段反应管内径为14mm，当进行加氢共裂化反应时，两个固定床反应器采用串联形式连接。实验气氛为H2，流量为100mL/min，反应过程中系统压力维持在4.0MPa。原料通过给料泵进入反应系统，雾化后依次通过加氢和裂化反应段，加氢反应段的温度控制在250℃，裂化反应段的温度控制在400℃，加氢催化剂和裂化催化剂的用量均为2g，反应物的质量空速（WHSV）恒为2h-1，反应时间为6h，该反应工况的选择是基于文献。反应结束后，产生的气体首先经过冷凝器冷凝，冷凝之后的产物再通过气液分离器将气体与液体分离，分别收集并进行分析。
2.3催化剂钝化和切换原料
为了稳定硫化后新鲜催化剂的初活性，一般需要注氨对催化剂进行钝化操作。在本次开工过程中，注氨钝化和切换原料油操作同步进行。催化剂硫化结束，将精制反应器入口温度降至180℃，启动进油泵，向系统中引入开工油。开工油采用一次通过流程，当开工油进入催化剂床层后，油在催化剂上产生吸附热，导致反应器产生了几十度的温度波动。
开工油穿透反应器后，启动注氨泵向反应系统注氨钝化，期间保持精制反应器和裂化反应器入口温度为230℃，恒温等待氨穿透。注氨9h后，检测到高分水中氨的质量分数为2000μg•g-1，液氨穿透催化剂床层，开始升温，同时降低注氨量。待反应器入口温度提升适当温度时，开始切换30%的新鲜进料，缓慢升温调整，维持此工况3h。随后逐步提高新鲜进料量至100%，并缓慢升温调整，停止注氨。两天后主要产品合格，装置开车成功。
2.4以Ni/ZrO2为加氢催化剂的加氢共裂化过程具有最好的反应稳定性
使用其他加氢催化剂的工况，由于裂化阶段催化剂表面的积炭生成量较多，会导致催化剂活性下降。有研究表明，对于含氧化合物的裂化过程，首先发生脱氧反应生成轻质烯烃，随后轻质烯烃再进一步发生芳构化反应得到芳香烃。在本文中，对于使用其他加氢催化剂进行加氢共裂化的工况，随着裂化催化剂活性的下降，一方面，初步脱氧反应的效率下降，导致甲醇和乙酸等反应物的转化率降低以及油相中含氧副产物的产生，另一方面，芳构化能力的减弱，导致轻质烯烃的释放。这些负面影响最终使得目标产物芳香烃的产率降低。结合前面加氢研究的讨论，未在加氢阶段转化的酚类是导致裂化催化剂失活加快的主要原因。这些酚类易发生缩合形成焦炭沉积在催化剂表面，导致催化剂的失活。由于Ni/ZrO2使得酚类高效加氢转化为环己醇和环己二醇等醇类化合物，不仅避免了酚类存在导致的裂化催化剂的快速失活，同时这些醇类可直接通过脱羟基和脱氢反应高效转化为芳香烃。
3与国外最新多产化工原料型加氢裂化催化剂性能比较
以中国石化镇海炼化分公司ＶＧＯ为原料，对ＦＣ－46催化剂与国外新应用的多产化工原料型加氢裂化催化剂进行性能对比评价。在控制大于320℃单程转化率相近的条件下，ＦＣ－46催化剂的活性略高于国外催化剂，重石脑油选择性比国外催化剂作用下高0.7～1.0百分点，重石脑油芳烃潜含量比国外催化剂作用下高2.3～3.3百分点；喷气燃料烟点比国外催化剂作用下高2.5～3.7ｍｍ；尾油ＢＭＣＩ值比国外催化剂作用下低1.9～2.8个单位。
结语
综上所述，FRIPP开发的加氢裂化催化剂具有催化性能良好，加氢裂化活性适宜，气体产量少，液体产品收率和选择性高，产品质量优等特点。催化剂的工业应用结果表明，在加工较为劣质原料油和较低压力下，可以在多产催化重整原料的高芳潜重石脑油和作为蒸汽裂解制乙烯原料的低BMCI值加氢裂化尾油的同时，兼产一部分优质低凝清洁柴油组分，能够很好满足炼化企业加氢裂化装置多产化工原料的实际生产需要。
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