釩捕集劑在重油催化裂化裝置上的應(yīng)用

1、釩捕集劑在重油催化裂化裝置上的應(yīng)用釩捕集劑在重油催化裂化裝置上的應(yīng)用但鑫楊發(fā)新楊發(fā)新福建煉油化工有限公司催化車間摘要：介紹福建煉油化工有限公司利用美國INTERCAT公司的釩捕集劑(VTrap)解決重油催化裂化加工過程中長期存在的催化劑釩污染的問題。使用結(jié)果表明：靈活地使用Intercat公司的釩捕集劑，在加工劣質(zhì)原料時向系統(tǒng)內(nèi)加入，在原料性質(zhì)較好時停止加入，可以使催化裂化裝置效益最大化。關(guān)鍵詞：重油催化裂化釩催化劑釩捕集劑微反活性在催

2、化裂化過程中，原料中的重金屬特別是釩幾乎全部沉積在催化劑上。釩主要通過在催化劑顆粒內(nèi)和顆粒間的遷移，與分子篩發(fā)生多種形式的物理化學(xué)作用，破壞分子篩的晶體結(jié)構(gòu)造成催化劑永久失活。隨著催化裂化裝置平衡劑釩污染的日趨嚴(yán)重，將導(dǎo)致催化劑活性下降，選擇性變差，輕質(zhì)油收率降低，焦炭和干氣產(chǎn)率上升，產(chǎn)品質(zhì)量變差，嚴(yán)重時將不得不通過大量置換催化劑，或減少摻渣率、降低處理量等手段來維持裝置正常生產(chǎn)。我公司以加工進(jìn)口原油為主，原油釩含量相對較高，同時公司為

3、了降低成本，提高經(jīng)濟效益，所加工原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化日趨嚴(yán)重，原料中鎳、釩等重金屬物質(zhì)含量明顯偏高。由于脫鹽原油中的污染金屬幾乎全部集中在常壓渣油中，因此，重油催化裝置原料中的重金屬含量日益增高并隨摻渣比的增加而增加。圖1為重油催化裂化裝置試用釩捕集劑期間的原料V和Ni含量，可看出在重油催化進(jìn)料中釩較高，甚至大大超過鎳含量！為此，從2004年2月7日開始福建煉油化工有限公司試用VTRAP助劑解決重油催化裂化裝置存在的釩污染嚴(yán)重的問題。釩捕

4、集劑(VTrap)是由Chevron公司研制開發(fā)，技術(shù)專利屬于Intercat公司的一種催化助劑。它是一種固體的FCC催化助劑，它不具有裂化活性，僅僅是VTrap，其作用機理是使沉積在催化劑上的釩在再生器環(huán)境中生成的五價釩酸與VTrap中的堿性金屬(Mg)氧化物化合成穩(wěn)定的釩酸鹽（Mg2V2O7）而失去在顆粒間和顆粒內(nèi)的流動性，從而避免對沸石的破壞。從試用情況看，VTrap具有很好的捕集、鈍化釩效果，能有效地保護系統(tǒng)催化劑活性，獲得較好

5、的產(chǎn)品分布，同時能降低新鮮催化劑的消耗，因此具有較好的經(jīng)濟效益，為福建煉油化工有限公司加工劣質(zhì)原油，降低原料進(jìn)口成本，實現(xiàn)效益最大化提供了條件。1工業(yè)應(yīng)用1.1應(yīng)用概況釩捕集劑試用期間，系統(tǒng)主催化劑為MGD工藝專用催化劑RGD1同時還向系統(tǒng)內(nèi)加入了汽油降硫劑（LGS150）和增產(chǎn)丙烯助劑（ZCATHPCX），后兩種助劑因加入量較小，分別約為400kgd和50～70kgd，因此在考察VTrap捕釩效果時將其忽略。VTrap的應(yīng)用分四步進(jìn)行

6、，分別為：第一階段（2004年2月2日～7日）：進(jìn)行空白標(biāo)定，收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；第二階段（2004年2月8日～13日）：為固體抗釩助劑快速加入階段，在6d的時間內(nèi)快速向系統(tǒng)加入VTrap14t，約占反再系統(tǒng)催化劑藏量的6％左右。第三階段（2004年2月14日～28日）：為正常加入階段，按新鮮催化劑（RGD1）補充速率的5%控制VTrap的加入量此階段新鮮催化劑RGD1加入量平均為2.97td，VTrap加入量平均為148.5kgd；第四階段

7、：2004年2月29日以后為優(yōu)化階段，按前兩階段的結(jié)果，同時兼顧VTrap和新鮮催化劑的成本，調(diào)整VTrap和新鮮劑的最佳補充速率，以使裝置達(dá)到效益最大化。1.2應(yīng)用結(jié)果分析a)釩捕集劑的捕釩效果VTrap的捕釩能力的評價通過捕獲率來測定的。根據(jù)我公司現(xiàn)有的分析手段，只能通過催化劑的微反活性和圖1催化進(jìn)料總V和Ni含量b)釩捕集劑對產(chǎn)品分布的影響圖3～圖7為系統(tǒng)VTrap含量與轉(zhuǎn)化率、液收及汽油、液化氣、柴油、干氣和油漿收率圖。從圖中可

8、以看出轉(zhuǎn)化率及液體產(chǎn)品、汽油和液化氣收率隨系統(tǒng)VTrap含量同向變化，油漿和干氣收率隨VTrap含量反向變化。2月8日～20日為釩捕集劑快速加入和正常加入階段，此階段系統(tǒng)催化劑藏量中VTrap含量迅速上升并保持在最高水平（6％），因此液體產(chǎn)品收率和轉(zhuǎn)化率上升也最明顯。最典型的是2月19日～3月8日，反再系統(tǒng)平衡催化劑釩含量一直保持在10000μgg以上（見圖2），但裝置仍保持了較好的液體產(chǎn)品收率，平均在82％以上（見圖3），同時由圖3也

9、可看出液收和VTrap含量的同向變化關(guān)系。因此，VTrap能較好的保護裝置催化劑的活性和選擇性，并是使裝置保持較好的產(chǎn)品分布。圖3液收、轉(zhuǎn)化率和VTrap含量圖4LPG收率和VTRAP含量圖5汽油收率和VTrap含量圖6柴油收率和VTrap含量c)釩捕集劑對新鮮催化劑消耗和產(chǎn)品性質(zhì)的影響從圖1～3可看出，在原料釩含量大幅增加，重質(zhì)油進(jìn)料釩含量最高為39.08mgkg（見表2），微反活性仍保持在60％左右。并且在系統(tǒng)催化劑藏量中VTrap