FV-1催化劑在石蠟加氫裝置上的應(yīng)用

1、FV-1型催化劑在石蠟加氫裝置上的應(yīng)用摘要：介紹了 FV-1型催化劑在石蠟加氫裝置上的應(yīng)用情況，并與其上一代產(chǎn)品481-2B型催化劑進(jìn)行了對比評價(jià)。對比結(jié)果表明：FV-1型催化劑能較好的解決催化劑床層壓降高的問題，能夠滿足半煉蠟生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)， 同時(shí)由于其高空速的指標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)裝置在不改造的情況， 提高石蠟產(chǎn)量的目的。關(guān)鍵詞：催化劑 活性1 .前言石蠟產(chǎn)品是我國目前最有出口創(chuàng)匯競爭力的石油產(chǎn)品之一。從 1979年興起 的石蠟加氫精制技術(shù)發(fā)展至今，所用的加氫精制催化劑有481-2B、RJW-1/2、SD-1、5058等。催化劑是石蠟加氫精制的關(guān)鍵技術(shù)，上述催化劑對于促進(jìn)和發(fā) 展我國的石蠟加氫精制技術(shù)、增

2、加石蠟產(chǎn)量及國際石蠟貿(mào)易額發(fā)揮了重要作用。 1998年撫順石油研究院成功開發(fā)出高活性 FV- 1型催化劑，通過工業(yè)放大試驗(yàn)。 2000年11月16日，上海煉油廠新建10萬噸/年的石蠟加氫精制裝置采用 FV催 化劑一次開車成功，生產(chǎn)出合格的食品級(jí)石蠟。2002年10月14日至24日我廠石蠟加氫裝置停工更換催化劑，首次應(yīng)用撫順石油化工研究院開發(fā)的FV-1催化劑。本次更換催化劑裝填量為12.985噸，反應(yīng)器的頂部裝填了保護(hù)劑 FZC103 0.245噸，F(xiàn)ZC103A 0.25噸。本批催化劑質(zhì)量分析結(jié)果如下：表1裝填催化劑質(zhì)量分析數(shù)據(jù)項(xiàng)目指標(biāo)分析結(jié)果WOwt%NiO,wt%外觀球型球型粒度,mm孔容

3、,ml/g比表回積,m/g160205耐壓強(qiáng)度,N/粒不小于402開工初期成品的質(zhì)量分析3/h ,反應(yīng)溫度255C,反應(yīng)器壓差穩(wěn)定在0.020.05Mpa之間，成品塞波特 達(dá)到29#,生產(chǎn)正常。在開工初期（一個(gè)月內(nèi)）成品賽波特號(hào)分布在 26#29 # 之間，其中 29# 占 37.63 %, 28# 占 16.13 %, 27# 占 22.58 %, 26# 占 23.66%, 產(chǎn)品質(zhì)量能夠滿足全煉蠟標(biāo)準(zhǔn)。2004年1月，加工量13.5 m3/h、14.5 m3/h、15.0 m/h條件下分階段對?置進(jìn)行標(biāo)定，可定產(chǎn)品產(chǎn)量分可見表 2'樣品-J|原料蠟|成品蠟|原料蠟|成品蠟|原料蠟I

4、成品蠟項(xiàng)目.食品蠟采樣時(shí)間/A階段第二階段第三階段熔點(diǎn)C54-60比色賽波特號(hào)<2819269261628含油>光安定性號(hào)>4445354針入度(25 C) 1/10mm>18191719181918嗅味號(hào)>1000000水雜無有有有有有有易碳通過未通過通過未通過通過未通過通過粘度(80 ) mm2/s一粘度(100 ) mm2/sFeppm稠劃、芳煌280-289 nm>290-299 nm>53290-359 nm>360-400 nm>從上表中可以看原料加工量變化后對產(chǎn)品質(zhì)量影響不大，催化劑能夠滿足大處理量要求，其中產(chǎn)品蠟的稠環(huán)芳爛的

5、飽和性較好， 紫外消光值較低，針入度有 所下降，熔點(diǎn)回升較小，滿足食品級(jí)石蠟的質(zhì)量指標(biāo)。本次標(biāo)定原料為半煉蠟標(biāo) 準(zhǔn)，因此含油較高，產(chǎn)品中仍含有少量肉眼可見機(jī)械雜質(zhì)。5月份排除冷換設(shè)備泄漏等對產(chǎn)品質(zhì)量的影響因素之后把反應(yīng)溫度提高了20 C以提高催化劑的催化活性。提高反應(yīng)溫度后產(chǎn)品質(zhì)量改善作用不明顯，分析催化劑活性下降原因?yàn)榇呋瘎┝蚧瘧B(tài)降低。 為提高催化劑的活性，改善石蠟成品 質(zhì)量，6月2日3日進(jìn)行了在線注硫，將二硫化碳注入原料蠟，對催化劑進(jìn)行 補(bǔ)充硫化處理，具體實(shí)施情況如下：注入速度 2040l/h,反應(yīng)溫度為275C,由 于注硫影響了脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，產(chǎn)品賽波特不合格，成品轉(zhuǎn)入循環(huán)。注硫期間，

6、蠟高分泄壓氫改泄入低壓瓦斯線，停止注硫后12小時(shí)，產(chǎn)品分析合格開始外送。 催化劑補(bǔ)硫步驟：表4催化劑硫化步驟6月1日準(zhǔn)備好硫化劑 CS22.0噸，加入注硫罐備用。準(zhǔn)備好 H2s分析檢測管； 6月2日8:00開始降低原料量至3/h;8:25引582線燈油至泵房前，備用；蒸汽吹掃 588線；催化劑硫化曲線圖硫化時(shí)間（小時(shí)）%v9:00用燈油掃通注硫流程，開始以 2040L/h注硫；13:00石蠟高分泄壓氫改泄入低壓瓦斯線；18:40塔201B汽提蒸汽改控 450kg/h;18:45石蠟成品改走588線循環(huán)；6月3日11:00停止注硫，調(diào)節(jié)冷 203冷卻水；15:10石蠟高分泄壓氫改泄入 RIDOS

7、;23:20成品分析合格，轉(zhuǎn)合格線外送。催化劑硫化曲線圖：（見下頁催化劑硫化曲線圖）催化劑硫化后效果：本次催化劑硫化過程共用二硫化碳 620L, 780kg,硫化過程中循環(huán)氫中H2s 基本控制20008000Ppm范圍內(nèi)。經(jīng)過硫化后，石蠟成品質(zhì)量有所改觀，賽波 特由1625提高到2026。由于裝置已接近檢修后期，反應(yīng)系統(tǒng)和汽提干燥系 統(tǒng)內(nèi)積存的機(jī)械雜質(zhì)較多，對石蠟成品的比色有一定的影響，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室過濾成品 質(zhì)量得到改善，但是裝置內(nèi)的成品過濾器因上壓快，反吹過于頻繁，造成蒸汽浪費(fèi)嚴(yán)重已經(jīng)停用。注硫后雖然質(zhì)量有所提高但是成品仍不能滿足全煉蠟的生產(chǎn)要 求。4. FV 1型催化劑和481-2B型催化劑使

8、用情況對比分析表5 FV 1型催化劑和481-2B型催化劑質(zhì)量指標(biāo)對比表項(xiàng)目FV-1型質(zhì)量指標(biāo)481-2B型質(zhì)量指標(biāo)WOwt%MoONiO,wt%外觀球型球型粒度,mm孔容,ml/g三比表回積，m/g二160二220堆密度,g/ml三耐壓強(qiáng)度,N/粒二40三使用兩種催化劑開工初期的機(jī)雜都較多。 在開工初期，481-2B催化劑的催化 劑由于強(qiáng)度小，粉末破碎對機(jī)雜的影響為負(fù)面影響， 到了生產(chǎn)周期的末期，催化 劑床層對機(jī)雜的截流作用逐漸的呈正面影響，整個(gè)反應(yīng)器相當(dāng)于一個(gè)大的過濾 器，因此反應(yīng)末期機(jī)雜合格最高達(dá)到 93%。使用FV-1型催化劑對機(jī)雜的增加 和減少影響作用不明顯，反應(yīng)初期和末期機(jī)雜情況相

9、同，成品中存在少量的機(jī)雜， 其主要原因?yàn)楦g產(chǎn)生的鐵離子和上游裝置高溫部位產(chǎn)生的細(xì)小焦?fàn)铑w粒。機(jī)雜量少時(shí)不影響產(chǎn)品質(zhì)量，但機(jī)雜量大時(shí)，賽波特號(hào)平均下降45#。委托檢驗(yàn)中心對成品進(jìn)行采用過濾考察其賽波特變化情況，石蠟成品經(jīng)過濾基本能達(dá)到 26以上。分析結(jié)果見下表：表6石蠟成品過濾前后分析結(jié)果時(shí)間采樣地點(diǎn)過濾前賽波特過濾后賽波特6月 10 日 18: 00福出口22266月 11 日 10: 00福出口25276月 11 日 13: 00福出口21266月 12 日 10: 00福出口23286月 20 日 10: 00福出口21266月 24 日 10: 00低分出口1724福出口20276月

10、24 日 13: 00泵出口1623低分出口1926福出口20276月 27 日 10: 00泵出口2029低分出口1627福出口2028為考察石蠟成品中金屬含量情況，采樣對石蠟成品和原料分別進(jìn)行了分析, 分析結(jié)果如下：表7金屬元素分析（2003.06.04成品賽波特22）樣品減二線原料減二線成品減三線原料減三線成品Fe mg/kgNi mg/kg未檢出未檢出未檢出未檢出V mg/kg未檢出未檢出未檢出未檢出Cu mg/kgNa mg/kgCa mg/kgMg mg/kgPb mg/kg未檢出未檢出未檢出未檢出Si mg/kg表8硫氮含量分析（2003.06.11成品賽波特26）樣品減二線原料

11、減二線成品減三線原料減三線成品熔點(diǎn)c殘?zhí)?(m/m)N g g/gS g g/g111013由上表可以沒有催化劑所含的活性金屬帶出，判斷未發(fā)生催化劑的大量破 損情況，使用FV-1型催化劑前后成品機(jī)雜含量變化不明顯。成品中鐵離子含 量較高，分析原因主要由上游裝置攜帶而來。 其他金屬元素含量正常，成品的氮 元素和硫元素比原料都有所下降，說明脫氮反應(yīng)和脫硫反應(yīng)進(jìn)行較為正常。從本批催化劑開工初期的成品分析看，賽波特最高水平為2830#,而且29#僅占37.63%,說明催化劑起始的催化活性不高。 而使用481-2B型催化劑賽 波特最初基本維持在3031#,從換劑初期的產(chǎn)品質(zhì)量情況評價(jià)，該批 FV-1 型

12、催化劑的初始活性不如481-2B型催化劑。分析原因?yàn)榇呋瘎┭b填后的初始硫 化過程中，在硫化后期系統(tǒng)壓力提至 5.0MPa后，不能適應(yīng)循環(huán)機(jī)的操作條件而 停運(yùn)循環(huán)機(jī)，造成循環(huán)氫氣量低，導(dǎo)致催化劑硫化效果較差。催化劑硫化反應(yīng)進(jìn) 行的深度是提高催化劑活性的關(guān)鍵。上海了煉油廠首批FV-1催化劑裝填后裝置運(yùn)行6個(gè)月后也發(fā)生了催化劑活性下降的現(xiàn)象， 該廠采取措施為：停工用燈油 循環(huán)注硫，注硫后催化劑活性恢復(fù)較好。從我廠的情況分析來看，又由于我廠加 工的是低硫的大慶原油，原料不具有補(bǔ)硫作用，所以催化劑使用68個(gè)月后產(chǎn)生了因硫損失而導(dǎo)致的活性下降現(xiàn)象。MpaMpa。因此反應(yīng)壓力限制了催化劑的活性的進(jìn)一步提高。

13、4.3空速h-1,本期催化劑裝填量為12.985噸，今年年初的標(biāo)定結(jié)果驗(yàn)證，在空速1.0 條件下(加工量3/h)石蠟成品滿足半煉蠟要求，生產(chǎn)出的石蠟成品賽波特號(hào)最 高達(dá)到29#。在空速度1.0條件下，每年可生產(chǎn)石蠟為10萬噸。而使用481 2B催化劑最大空速指標(biāo)為1.0,裝置最大加工量為13.5 m3/h,不能滿足擴(kuò)量生產(chǎn) 的要求。從提高裝置加工量和挖掘裝置潛力的角度考慮，使用FV-1催化劑有一定的優(yōu)勢。aa,分析原因?yàn)榇罅康臋C(jī)雜和焦質(zhì)滯留在催化劑空殼內(nèi)及反應(yīng)器頂部的催化 劑間隙，導(dǎo)致頂部催化劑結(jié)成整體焦塊，同時(shí)催化劑床層出現(xiàn)塌陷造成壓降上升， 使用FV- 1型催化劑有效的解決了床層壓降上升的

14、問題。表9 FV-1型催化劑和481-2B型催化劑使用情況對比匯總481-2BFV-1反應(yīng)起始溫度C235255反應(yīng)壓力Mpa反應(yīng)初期產(chǎn)品賽波特號(hào)28 29#30 31 #催化劑壽命1年1年半1年9個(gè)月?lián)Q劑后高活性周期(達(dá)到全煉蠟生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn))810個(gè)月8個(gè)月反應(yīng)末期反應(yīng)器床層壓降Mpa(1)該批催化劑運(yùn)行至2004年7月?lián)Q劑，使用壽命為17個(gè)月，比481-2B 最高使用壽命超出3個(gè)月，而兩種劑價(jià)格接近，因此使用 FV-1催化劑加工成本 更低。使用FV-1催化劑在不增加設(shè)備投資的情況下每年可增產(chǎn)石蠟8760萬噸，黃蠟和加氫精制石蠟差價(jià)為每噸450元，每年可增加經(jīng)濟(jì)效益394萬元。(2) 2004年7月所換FV-1催化劑目前已運(yùn)行滿24個(gè)月，使用壽命超過歷 史最好水平7個(gè)月，降低換劑成本為105萬元。6.結(jié)論：(1)從FV-1型使用情況整體評價(jià)，較好的解決了