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炼油催化剂技术新发展

更新时间:2015/05/26 14:06:31
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     据美国《烃加工》2015年3月报道,催化剂集团资源公司(TCGR)称,最近几年炼油催化剂和工艺的发展,主要是在加工轻质致密油、提高中馏分油的选择性与质量、提高渣油转化率和多产石油化工原料四方面。脱蜡技术现在得到更大的重视,其原因主要是加工轻质致密油。

      其它发展体现在以下五个方面:

      一是西方三家催化裂化催化剂制造商(雅宝、巴斯夫和Grace)都在加速开发轻质致密油催化剂,以处理这种石蜡基原料并减少金属污染;

      二是中国石化在全球催化裂化催化剂市场继续保持较小的优势,尽管已不再拥有价格优势,因为稀土价格已下降到原先水平;

      三是Axens和UOP公司已开发出重整催化剂新品种,可以提高重整油收率和氢气产率,并能多产石油化工原料(芳烃);

      四是北美由于能得到低成本的氢气,一些催化剂公司在加速开发高活性的加氢处理催化剂,以实现最大量饱和与提高收率;

      五是用于低压超低硫柴油装置的加氢脱硫活性更高或成本-效率更好的催化剂已经问世。能处理多种污染物如砷、铁和硅新的加氢处理保护床专用催化剂已经走向市场。

     催化裂化新催化剂。Grace公司已经开发了有助于炼油商降低油浆产率、利用馏分油裂化价差和应对多加工渣油与机会原油趋势的解决方案。Grace催化剂技术公司销售经理Schiller称,加工机会原油和把塔底油转化为轻循环油与更轻的产品是炼油商欲实现催化裂化装置效益最大化面临的挑战。现在Grace公司为应对挑战在扩大ACHIEVE催化剂系列的品种。ACHIEVE系列催化剂(100,200,300,400,800)包括能使炼油商实现效益最大化的多种先进催化剂技术。为应对美国的页岩油革命,Grace公司已成功开发了ACHIEVE400催化裂化催化剂,以解决炼油商担心的催化汽油辛烷值下降问题。

      在这项研发计划中,开发了五项关键的催化功能技术:一是扩散率更高的基质;二是双沸石技术;三是灵活的氢转移能力;四是更好的容金属能力;五是更高的活性。利用这些功能设计最好的催化剂系统使Grace公司拥有了设计催化裂化新催化剂的方法。ACHIEVE催化剂的配方中含有深度转化塔底油高扩散率的基质,并能抗非常规的金属中毒。利用最新一代的整体金属捕集技术保护活性组分免于失活,同时保持焦炭选择性并使产生干气减至最少。此外,双沸石的特性能使汽油辛烷值提高、液化气产率提高,超高活性还有助于保持装置的热平衡。

     加氢处理新催化剂。Criterion催化剂技术公司正在推出基于ASCENT技术平台的一系列氢加工新催化剂。延伸高加工量试验计划的结果表明,炼厂可以预计提高活性10%~20%。重要的是,得到这样的结果并不会影响催化剂的其它关键性能,特别是有限的氢耗、好的物理性质、较低的密度和容易再生,所有这一切使ASCENT技术成为一个可用于多种馏分油加氢处理和催化裂化原料油加氢预处理引人注目的系统。

     Criterion公司负责催化剂研发工作的副总裁George称,虽然近年来高活性的II型催化剂已成为主流产品,在Criterion公司领先的CENTERA技术成为最好典范的情况下,I/II混合型催化剂仍可提供较好的多种性能。许多拥有低-中压装置或氢气不足的炼油商,正渴望提高转化率、延长运转周期并加工更难加工的原料。这就是ASCENT催化剂近十年来一直是公司催化剂产品中关键产品的原因所在。

      新催化剂代表第三代技术。George称,通过优化载体的孔结构,然后使催化剂的金属(钴和镍)和非金属助剂与钼之间达到平衡。这个最新进展涉及到改进活性中心在载体上的分散,并选用成熟的制造技术来生产CENTERA催化剂。一个时期以来公司一直在强化并使用ASCENT技术。这些最新的产品在活性方面通常与纯II型催化剂接近。

      提供给用户的第一批催化剂包括钴钼(DC-2535)和镍钼(DN-3532)馏分油加氢处理催化剂。后者打算用于更难加工的原料。在进行试验的范围内已经表明,镍钼(DN-3532)与其前一代催化剂相比,相对体积脱硫活性明显提高20%左右。Criterion公司也推出了新一代的加氢裂化原料油加氢预处理镍钼催化剂(DN-3552),与前一代基准催化剂相比,脱硫和脱氮活性至少提高20%,且不消耗更多氢气。加氢是一项非常复杂的技术,没有两套装置完全一样,炼厂的目的也很不一样。必须拥有多种催化剂来适应不同用户提高产品价值的需要。

     介孔沸石催化裂化/加氢裂化新催化剂。在炼油与石化工业中用于催化和分离工艺的创新材料开发商Rive技术公司正在与Grace催化剂技术公司合作,把用于催化裂化的分子大道技术进行工业化。分子大道沸石技术,通过在沸石中许多较大的介孔来改进催化剂或吸附剂中沸石晶体的传质过程。在催化裂化装置中,介孔或分子大道能明显改善进出催化剂中沸石晶体的扩散,从而改进焦炭选择性、强化塔底油裂化、减少干气产出和提高C3和C4产率。

      Rive技术公司也与Zeolyst和Criterion公司合作,通过利用分子大道技术开发和工业化加氢裂化催化剂。用于生产中馏分油的初步工作表明,能明显提高柴油选择性。两家公司预计2016年可以得到产品。此外,Rive公司仍在与几家领先的石油和化学公司以及石化工业的技术供应商合作,推进分子大道技术在高附加值领域的应用。Rive技术公司称仍在继续验证分子大道技术用在催化裂化工艺中为炼油商创造的价值。公司的供应链最近在脱瓶颈,预计这项技术在2015年会加速工业应用。

      加氢裂化新催化剂。所有加氢裂化催化剂公司都在集中力量开发中馏分油选择性好多产喷气燃料/煤油和柴油的新催化剂。最近先进炼油技术(ART)与ChevronLummus全球公司(CLG)已达成合作协议,所有竞争供应商都在催化剂和工艺两方面有内部合作联系或通过协议和联盟关系加强合作。利用纳米催化剂的悬浮床加氢裂化技术为渣油转化提供了一个升级换代的新机遇,特别是埃尼悬浮床技术(EST)工艺正在进行工业规模的运转。催化剂/工艺开发商如HaldorTopsoe、壳牌/Criterion和UOP/埃克森美孚也都能供应有利于异构化(超过裂化)多产柴油的脱蜡催化剂。

来源:石化资讯