重油催化裂化催化劑

重油催化裂化催化劑（英文名稱catalytic cracking catalyst of heavy oil）是指以石油煉製工業中的焦油、減粘裂化的餾出油、減壓渣油經溶劑抽提得到的抽出油，經加氫處理的常壓重油和減壓渣油，甚至常壓重油和減壓渣油本身等重油組分為原料，進行裂化反應使用的催化劑。重油催化裂化過程稱為RFCC（residue fluid catalytic cracking），屬於石油煉製的二次加工過程。重油催化裂化催化劑是RFCC過程的核心技術，經過多年針對重油原料的研發改進，其組成是由各種功能組分得到複雜混合物，但仍是含Y型沸石的裂化催化劑本身，它起著主要的裂化功能，其他添加組分（如助燃劑、辛烷值劑，SOX轉移劑等），也可以作為單獨的顆粒添加劑使用。反應溫度480~510℃，壓力0.2~0.35MPa重油催化裂化催化劑的開發，都是以儘可能提高渣油摻煉比為基準點，再兼顧不同原料性質、裝置操作條件及目的產品分布要求等個性特點研製開發的。國內外開發成功，用於工業生產的專利重油催化裂化催化劑品有種數百種之多，新功能的重油催化裂化催化劑仍在不斷湧現。

基本介紹

• 中文名：重油催化裂化催化劑
• 主要包括：MLC系列和DVR系列
• 基準點：提高渣油摻煉比
• 時間：九十年代以來

重油原料的特點和對催化劑性能的要求

一般來說，隨著催化裂化原料乾點的上升，原料中硫、氮化物、金屬、瀝青質等雜質的含量也隨之上升。在渣油中這些有害雜質的含量更多。因此渣油等重油含有大分子烴類化合物，殘炭值高。重金屬和其它含硫、含氮污染物含量高。因而給裂化用催化劑、裂化技術、裝置等增加了許多困難，由於渣油等重油催化裂化的經濟效益顯著，在減壓原料中摻入渣油等重油，或將渣油等重油經預熱後直接作為原料進行裂化，得到迅速發展。因此一種良好的重油催化裂化催化劑應具備以下性能：

(1)良好的重油裂解性能；

(2)抗Ni，V，Na，N等污染性能強；

(3)焦炭選擇性好；

(4)良好的汽提性能；

(5)水熱穩定性高等。

我國重油催化裂化催化劑的研發及催化劑品種

近年來，重油的催化裂化發展很快，新型的重油催化裂化催化劑不斷套用於工業中：我國重油催化裂化催化劑在性能上有很大突破：其重油裂化能力高，抗重金屬污染，並且乾氣和焦炭產率低。RFCC催化劑的新品種也在不斷推出，我國的稀土Y型分子篩、超穩Y型分子篩和稀土1氫Y分子篩催化裂化催化劑的品種在不斷更新換代。工業套用結果表明，USY分子篩重油催化裂化催化劑具有高的水熱穩定性，低的焦炭選擇性，以及較好的抗重金屬污染能力。我國研究開發抗重金屬污染的催化裂化鈍化劑已套用於工業中，而且效果令人滿意：不同品種和性能的重油催化裂化催化劑如下：

（1）稀土Y型分子篩(REY)裂化催化劑：以水玻璃和硫酸鋁共膠生成的無定型矽鋁為基質生產的全合成稀土Y型分子篩催化劑，有氧化鋁含量13%～15%的低鋁REY分子篩催化劑和氧化鋁含量25%～30%的高鋁REY分子篩催化劑。但是，全合成裂化催化劑選擇性較差，製備流程長，將逐漸被性能更好的催化劑所取代。以鋁或矽溶膠作粘結劑，高嶺土為基質的稀土Y型分子篩半合成催化劑，裂化選擇性較好，乾氣和焦炭產率低，汽油收率高。這類催化劑有KBZ，CRC―1，LB―1，LC―7等等。CRC―1用於摻煉減壓渣油的催化裂化裝置，在催化劑上重金屬(Ni+V)10000µg/g時，經750℃高溫再生仍有較高的活性。LB―1Y型分子篩裂化催化劑，是一種將高嶺土部分轉化成Y型分子篩，這種催化劑的特點是磨損指數低，堆積密度大，活性高，水熱穩定性好，抗重金屬污染能力強等。

（2）超穩Y型分子篩(USY)裂化催化劑：SRNY分子篩重油裂化催化劑孔分布十分合理，大孔裂化重油組分中的大分子烴類並沉積重金屬；中孔裂化已經過預裂化的烴類分子；小孔進行完全裂化。所以這種催化劑具有較高的水熱穩定性和重油裂化能力，較好的焦炭選擇性和突出的抗重金屬污染能力，在重油催化裂化裝置上使用，結果令人滿意，CHZ―2和CHZ―3就屬於這類催化劑，已經在煉廠推廣使用。

LCH催化劑是我國第一代超穩Y型重油裂化催化劑ZCM―7之後，開發研製的又一新型重油裂化催化劑。工業品名為LCH―7催化劑。工業套用試驗結果表明，LCH催化劑有較好的平衡活性和穩定性以及抗重金屬污染能力，重油轉化能力強，輕質油收率高，是性能優良的重油和渣油催化裂化催化劑。 RZ―51重油裂化催化劑採用液相抽鋁補矽和分子篩後處理生產的新的USY分子篩裂化催化劑。這種催化劑具有很好的焦炭選擇性，與其它催化劑相比，在焦炭產率和轉化率相同的條件下，摻渣油量、輕油收率均可增加，重油產率降低，是一種較好的渣油裂化催化劑。CC―16(CHZ―3)低焦炭產率的渣油催化裂化催化劑。這種催化劑具有較多的二級孔以利於烴分子的預裂化；分子篩內無非骨架鋁碎片，以利於孔道暢通，並最大限度的減少脫氫等負反應，具有優異的焦炭選擇性；載體有適中的比表面和孔容以及一定的活性，以利於大分子烴預裂化；有較強的抗鎳釩等重金屬能力；孔分布合理利於汽提，減少可汽提焦。CC―16催化劑有優異的耐熱和水熱穩定性，催化劑的晶胞易於收縮，結晶保留度高；有很強的大分子烴預裂解能力，優異的焦炭選擇性；良好的抗重金屬污染能力。CC―16經工業試用，能提高摻煉渣油比例，有廣闊的推廣套用前景。

（3）稀土氫Y(REHY)分子篩裂化催化劑：RHZ―300催化劑具有活性高，焦炭選擇性好，抗重金屬能力強，機械強度高的特點，適用於重油催化裂化。RHZ―300催化劑降低生焦效果十分明顯，適應了多摻煉渣油的需要； LANET～35催化劑是新型的重油催化裂化催化劑，該催化劑以REHY和改進的超穩分子篩為活性組元，使用活性較高的複合基質。催化劑的重油轉化能力強，在摻渣比60%情況下，汽油+柴油+液化氣收率達82.83%，產量和質量也能滿足要求；汽油辛烷值高，可以直接生產出口90號汽油，乾氣和焦炭產率較低；催化劑抗重金屬能力強。

（4）Orbit系列重油催化裂化催化劑：Orbit―3000催化劑是一代新型裂化催化劑，具有大分子裂化活性高，焦炭選擇性好，適合於重質油加工。耐磨強度高，具有良好的重油裂化活性和高的穩定性及選擇性。同時還可以根據市場的要求，靈活調節目的產品方向，滿足不同裝置的需要。

我國新開發的重油催化裂化新工藝

我國開發出多種具有不同原料及產品特色的重油催化裂化新工藝，以及相配合的催化劑；其中有：

DCC(DeepCatalyticCracking)已工業化的技術DCC-I和DCC-1I，DCC-I是以最大量生產輕烯烴為目的的流化催化裂化技術，所用催化劑CHP-1和CRP-1是以擇形沸石為主要活性組分的催化劑。DCC-Ⅱ是以多產輕烯烴兼顧高辛烷值汽油為目標的技術，所用催化劑為CIP一1。

MGG(MaximumGasPlusGasoline)ARGG(AtmosphericResidueMaximmGasPlusGasoline)主要目的是多產輕烯烴和高辛烷值的優質汽油。兩種技術的主要差別是MGG用於以VGO為主要原料的催化裂化裝置，ARGG用於以常壓渣油為原料的催化裂化裝置。這兩項技術使用的催化劑為RMG和RAG系列催化劑。RAG催化劑的活性組分是由幾種分子篩構成，通過調整分子篩的種類和比例可製得性能各異的一系列RAG催化劑。RMG-2是MGG工藝專用的催化劑，其結構穩定性好，有良好的孔分布梯度，可使大小不同烴類的分子與活性中心進行有選擇的接觸，活性高，水熱穩定性好，抗鎳污染能力強，氣體烯烴選擇性好，焦炭產率低。RAG-6是ARGG技術專用催化劑，抗磨性能有待改進。

MIO(MaximumIso—Olefine)是多產異丁烯和異戊烯的流化催化技術。使用RFC―1催化劑，最大量的生產異構烯烴和高辛烷值汽油。RFC―1催化劑具有良好的異構烯烴選擇性，其中異構產物中烯烴與烷烴比及異丁烯和異戊烯的產率均比常規催化裂化高一倍以上。與MGG相比，MIO汽油產率低，而異丁烯和異戊烯產率高得多，可達8.6%13.1%。

HCC(Heavy—oilContactCrackingProcess)工藝是目前國內外用重油直接裂解制乙烯的主要工藝技術之一。在HCC工藝過程中催化劑的性能有極其重要的影響，催化劑既要傳遞大量的熱量，又要起到催化的作用，並要長期經受苛刻的操作條件。LCM-1型～LCM-9型催化劑評價結果表明，LCM-5的烯烴選擇性較LCM-1有明顯的提高，LCM-8的乙烯產率最高，LCM-9的丙烯產率最高。這些催化劑具有優良的活性和選擇性，並具有良好的水熱穩定性和抗熱崩能。