9-DMMC-1工业应用报告(安庆)105

DMMC-1催化剂在安庆分公司DCC装置上的工业应用中国石油化工股份有限公司安庆分公司中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院中国石油化工股份有限公司催化剂分公司1 前言由于石油资源开采量减少，原油价格的攀升，炼油企业效益降低，在原料处理量不能增加的情况下，我国沿海沿江炼油企业为了挖潜增效，充分发挥多产高价值产品的优势，相继采用了多产丙烯的技术。

催化裂解工艺是石油化工科学研究院研究开发的一种以重质油为原料，生产气体轻烯烃的新型石油炼制工艺。

该工艺突破了以往只能用蒸汽裂解生产轻烯烃的路线，成为我国的一条主要生产丙烯的技术路线。

安庆石化催化裂解装置是首套催化裂解工业生产装置，该装置原设计加工能力为40万吨/年，经过改造，现装置的处理能力达65万吨/年。

催化裂解装置的原料为直馏蜡油，主要产品有：丙烯、汽油、柴油、液化气。

催化裂解装置的操作条件较催化裂化更为苛刻，反应温度高、注汽量大，再生温度高，烧焦强度大，这一切都对催化剂的物理性质、化学性质提出了更高的要求，要求催化裂解的催化剂有更高的水热稳定性及晶体的热稳定性。

又由于催化裂解的原料为重质油品，主要产物为丙烯，为了能多产烯烃及低分子化合物，同时又减少生焦，因此要求催化剂必须能减少双分子反应，减少叠合反应，减少芳构化反应，减少氢转移反应，以尽可能少消耗烯烃多产出丙烯。

安庆分公司催化裂解装置自1995年开工至2006年6月，先后使用过CIP-Ⅱ型、CRP-1型催化剂、MMC-2催化剂。

安庆分公司为进一步增加丙烯产率，提高装置的效益，2006年与石油化工科学研究院、催化剂分公司合作开发新一代增产丙烯催化裂解催化剂（DMMC-1催化剂）(技术开发委托合同号：106090），目标是要求新开发的催化裂解催化剂在安庆分公司DCC装置应用后，丙烯产率比现有MMC-2催化裂解催化剂增加1.0～1.5个百分点，总液收不下降，汽油中烯烃下降，并能保持装置良好的流化状态。

2.DMMC-1催化剂作用原理DMMC-1催化裂解催化剂是石油化工科学研究院研制开发的一种新型催化裂解催化剂。

该催化剂采用大孔基质和新型催化材料技术，具有多产丙烯和降低汽油中烯烃含量的技术特点，具体如下：⑴开发新型大孔基质技术，实现活性组元和结构组元的优化分布，提高活性组元可接近性和可利用性。

⑵采用经过改性的β沸石和介孔材料，进一步改进主活性组元和辅助活性组元的搭配，改善裂解产物分布，提高低碳烯烃选择性。

⑶调节催化剂活性组元的配比，在DCC工艺较高反应温度的条件下，实现最大化生产丙烯。

⑷改进催化剂制备工艺，提高催化剂的水热活性稳定性，改善催化剂的球形度。

3.DMMC-1催化剂试用情况催化裂解装置自2006年7月22日开始试用石科院研制的DMMC-1催化剂，此次按配方差别分2批各100吨进行试用。

为保证装置安全平稳运行，催化剂的加注采用小型加料均匀加入逐步置换的方法。

为考察新一代催化裂解催化剂DMMC-1的性能，安庆分公司与石油化工科学研究院技术人员分别于2006年7月17日进行了空白标定，9月13日对第一批催化剂进行了中间标定，11月10日对第二批催化剂进行了总结标定。

4 工业标定4.1 标定目的和原则为考核DMMC-1催化剂的应用效果和及时调整催化剂配方，按照《中国石化股份有限公司安庆分公司催化裂解装置催化剂(DMMC-1)工业应用技术协议》要求，对装置进行空白标定和催化剂应用后的最终标定及一次中间标定。

此次标定对比剂为MMC-2，标定的操作参数均按照现催化裂解装置正常生产操作条件和工艺卡片执行，主要操作条件见表1。

各工况标定的原料油原则为70w%常减压蜡油和30w%加氢焦化蜡油组成,由于安庆分公司原油来源及性质变化较大,也影响了催化裂解装置的原料性质的稳定性,为了使得标定前后的原料基本保持一致,尽量调整标定期间的原料油,使得原料油性质总体变化不大。

标定时装置的物料平衡以装置计量表为主，罐区检尺数为辅，并根据装置各塔、容器液面进行了校正，焦炭产率以烟气分析为准。

液收产品统一按汽油干点185～195℃、柴油95%馏出温度350～360℃统计。

标定的主要内容包括：装置物料平衡，原料及产品的性质分析，能耗及压力和热平衡等，反再系统参数的核算及相关的分馏、吸收、稳定系统的物料平衡等。

4.2 原料性质三次标定的原料油性质见表2。

由表2可知，空白、中间和总结标定原料的密度分别为0.8974g/cm3、0.8864g/cm3和0.8885g/cm3，空白标定原料密度略大，性质略差，中间标定原料密度略小，性质略好，总结标定介于两者之间，但总体来看，性质基本相近。

4.3 DMMC-1占系统藏量及性质变化DMMC-1自2006年7月22日开始加入，DMMC-1催化剂占系统藏量的变化见图1。

由图1可得，随DMMC-1催化剂的不断加入，其占系统藏量不断增加，至2006年9月13日，进行中间标定时，DMMC-1催化剂占系统藏量为37w%左右，至2006年11月11日，进行总结标定时，DMMC-1催化剂占系统藏量为67w%左右。

三次标定的工业平衡剂的性质见表3。

由表3可得，空白、中间和总结标定的工业平衡剂的比表面积依次为105m2/g、112m2/g和119m2/g，孔体积依次为0.22ml/g、0.24ml/g和0.26ml/g，催化剂520℃微反活性指数依次为73.2w%、72.6w%和73.3w%。

由此可以看出，随DMMC-1的加入，工业平衡剂的比表面和孔体积增加。

4.4标定物料平衡三次标定的物料平衡见表4。

由表4作图2～图5。

由图2可得，空白、中间和总结标定的乙烯产率依次为2.69w%、2.90w%和3.11w%。

丙烯产率依次为15.37w%、16.29w%和17.80w%。

由此可见，随着DMCC-1催化剂的应用，总结标定的乙烯产率比空白标定增加0.42个百分点，比中间标定增加0.21个百分点。

总结标定的丙烯产率比空白标定增加2.43个百分点，比中间标定增加0.51个百分点。

由图4可得，空白、中间和总结标定的液态烃产率依次为34.60w%、36.50 w%和38.90 w%，汽油产率依次为29.90w%、26.92w%和26.09w%，柴油产率依次为19.42w%、20.80w%和19.57w%。

由此可见，随DMMC-1的加入，总结标定的液态烃产率比空白标定增加4.30个百分点，比中间标定增加2.40个百分点。

总结标定的汽油产率比空白标定减少3.81个百分点，比中间标定减少了0.83个百分点。

由图4可得，空白、中间和总结标定的总液收依次为83.92w%、84.22w%和84.56w%，由此可见，随DMMC-1的加入，总结标定的总液收比空白标定增加0.64个百分点，与中间标定相当。

由图5可得，空白、中间和总结标定的焦炭产率依次为7.61w%、7.26w%和7.05w%，由此可见，随DMMC-1的加入，总结标定的焦炭产率比空白标定减少0.56个百分点，比中间标定减少了0.21个百分点。

4.5 干气和液化气性质干气组成见表5。

由表5可得，空白、中间和总结标定乙烯在干气中浓度分别为34.20w%、33.87w%和38.56w%。

由此可见，总结标定的干气乙烯浓度高于空白标定的干气乙烯浓度。

液化气组成见表6。

由表6可得，空白、中间和总结标定丙烯在液化气中浓度分别为44.91ϕ%、44.89ϕ%和45.91ϕ%。

由此可见，液化气中丙烯浓度随DMMC-1占系统中藏量的增加而略有增加。

4.6 汽柴油性质汽、柴油性质见表7和表8。

由于中间标定和总结标定的DMMC-1催化剂是分两批100吨催化剂各自单独生产，两批催化剂配方不同，从而导致了催化剂的裂化性能和产品性质也不尽相同。

由表7可得，空白、中间和总结标定汽油中色谱法烯烃含量依次为41.43w%、44.99w%和36.91w%，芳烃含量依次为33.85w%、28.71w%和35.97w%，荧光法汽油烯烃含量依次为42.3w%、43.1w%和37.5w%，由此可见，总结标定的汽油烯烃含量最低，芳烃含量最高，中间标定的汽油烯烃含量最高，芳烃含量最低，由空白和总结标定可以得到，新一代DCC催化剂DMMC-1具有降低汽油烯烃和增加汽油芳烃含量的性能。

空白、中间和总结标定汽油诱导期依次为303分钟、180分钟和320分钟，总结标定的汽油诱导期时间最长，中间标定汽油诱导期时间最短。

空白、中间和总结标定汽油总硫含量依次为707µg/g、402µg/g和535µg/g，由此可见，中间和总结标定的汽油总硫含量均低于空白标定，这种结果的主要原因可能是空白标定原料硫含量偏高，中间和总结标定原料硫含量偏低引起。

由表8可得，空白、中间和总结标定柴油总硫含量依次为5184µg/g、3593µg/g和4773µg/g，由此可见，中间和总结标定的柴油总硫含量均低于空白标定，主要原因也是原料中硫含量不同引起。

4.7 回炼油和油浆性质回炼油和油浆性质见表9和表10。

由前面标定物料平衡结果可以知道，新一代DCC催化剂DMMC-1与MMC-2相比，具有重油裂化能力强，轻质油收率高的特点，由表4可得，随DMMC-1催化剂占系统含量的增加，空白、中间和总结标定油浆产率越来越少，随油浆量的减少，分馏塔底液位偏低，为避免油浆泵抽空，在中间和总结标定时往分馏塔底补部分新鲜原料，结果导致回炼油和油浆性质发生变化，使得其饱和烃增加，密度降低等。

5工业数据统计5.1生产统计数据来源及选取原则为尽可能全面和准确对比DMCC-1催化剂使用情况，考虑催化裂解2006年2月20日～3月5日小修及4月份回炼不合格液化气因素影响，本次裂解生产统计数据取自2006年5月～12月日常生产数据。

5.2原料油性质图6显示了2006年6月1日到2006年11月30日的原料油密度统计图，由图6可得，安庆分公司催化裂解装置原料油密度基本上在0.89到0.91之间波动，7月份原料密度略大，原料性质略差，9月份后，原料密度略小，原料性质略好。

5.3 液化气产率图7显示了半年液化气产率分布图，由图7可得，随7月22日新一代DCC催化剂DMMC-1的逐步加入系统，除去催化裂解装置因脱吸塔进料-稳定汽油换热器（E-302）内漏检修造成生产异常外，液化气产率逐步增加，由加剂前的34w%左右增加到38w%左右，统计值的平均数与工业标定的数值基本相同，在新催化剂试用前后的催化裂解装置操作条件不变的情况下，催化剂发挥了多产液态烃的关键作用。

5.4 总液收图8显示了5～12 月统计报表总液收，由图8可得，随新一代DCC催化剂DMMC-1的逐步加入系统，装置总液收保持在84.2～84.5%,新催化剂试用前总液收相当并略有上升。