FV-1催化剂在石蜡加氢装置上的应用

1、FV-1型催化剂在石蜡加氢装置上的应用摘要：介绍了 FV-1型催化剂在石蜡加氢装置上的应用情况，并与其上一代产品481-2B型催化剂进行了对比评价。对比结果表明：FV-1型催化剂能较好的解决催化剂床层压降高的问题，能够满足半炼蜡生产标准， 同时由于其高空速的指标能够实现装置在不改造的情况， 提高石蜡产量的目的。关键词：催化剂 活性1 .前言石蜡产品是我国目前最有出口创汇竞争力的石油产品之一。从 1979年兴起 的石蜡加氢精制技术发展至今，所用的加氢精制催化剂有481-2B、RJW-1/2、SD-1、5058等。催化剂是石蜡加氢精制的关键技术，上述催化剂对于促进和发 展我国的石蜡加氢精制技术、增

2、加石蜡产量及国际石蜡贸易额发挥了重要作用。 1998年抚顺石油研究院成功开发出高活性 FV- 1型催化剂，通过工业放大试验。 2000年11月16日，上海炼油厂新建10万吨/年的石蜡加氢精制装置采用 FV催 化剂一次开车成功，生产出合格的食品级石蜡。2002年10月14日至24日我厂石蜡加氢装置停工更换催化剂，首次应用抚顺石油化工研究院开发的FV-1催化剂。本次更换催化剂装填量为12.985吨，反应器的顶部装填了保护剂 FZC103 0.245吨，FZC103A 0.25吨。本批催化剂质量分析结果如下：表1装填催化剂质量分析数据项目指标分析结果WOwt%NiO,wt%外观球型球型粒度,mm孔容

3、,ml/g比表回积,m/g160205耐压强度,N/粒不小于402开工初期成品的质量分析3/h ,反应温度255C,反应器压差稳定在0.020.05Mpa之间，成品塞波特 达到29#,生产正常。在开工初期（一个月内）成品赛波特号分布在 26#29 # 之间，其中 29# 占 37.63 %, 28# 占 16.13 %, 27# 占 22.58 %, 26# 占 23.66%, 产品质量能够满足全炼蜡标准。2004年1月，加工量13.5 m3/h、14.5 m3/h、15.0 m/h条件下分阶段对?置进行标定，可定产品产量分可见表 2'样品-J|原料蜡|成品蜡|原料蜡|成品蜡|原料蜡I

4、成品蜡项目.食品蜡采样时间/A阶段第二阶段第三阶段熔点C54-60比色赛波特号<2819269261628含油>光安定性号>4445354针入度(25 C) 1/10mm>18191719181918嗅味号>1000000水杂无有有有有有有易碳通过未通过通过未通过通过未通过通过粘度(80 ) mm2/s一粘度(100 ) mm2/sFeppm稠划、芳煌280-289 nm>290-299 nm>53290-359 nm>360-400 nm>从上表中可以看原料加工量变化后对产品质量影响不大，催化剂能够满足大处理量要求，其中产品蜡的稠环芳烂的

5、饱和性较好， 紫外消光值较低，针入度有 所下降，熔点回升较小，满足食品级石蜡的质量指标。本次标定原料为半炼蜡标 准，因此含油较高，产品中仍含有少量肉眼可见机械杂质。5月份排除冷换设备泄漏等对产品质量的影响因素之后把反应温度提高了20 C以提高催化剂的催化活性。提高反应温度后产品质量改善作用不明显，分析催化剂活性下降原因为催化剂硫化态降低。 为提高催化剂的活性，改善石蜡成品 质量，6月2日3日进行了在线注硫，将二硫化碳注入原料蜡，对催化剂进行 补充硫化处理，具体实施情况如下：注入速度 2040l/h,反应温度为275C,由 于注硫影响了脱硫反应的进行，产品赛波特不合格，成品转入循环。注硫期间，

6、蜡高分泄压氢改泄入低压瓦斯线，停止注硫后12小时，产品分析合格开始外送。 催化剂补硫步骤：表4催化剂硫化步骤6月1日准备好硫化剂 CS22.0吨，加入注硫罐备用。准备好 H2s分析检测管； 6月2日8:00开始降低原料量至3/h;8:25引582线灯油至泵房前，备用；蒸汽吹扫 588线；催化剂硫化曲线图硫化时间（小时）%v9:00用灯油扫通注硫流程，开始以 2040L/h注硫；13:00石蜡高分泄压氢改泄入低压瓦斯线；18:40塔201B汽提蒸汽改控 450kg/h;18:45石蜡成品改走588线循环；6月3日11:00停止注硫，调节冷 203冷却水；15:10石蜡高分泄压氢改泄入 RIDOS

7、;23:20成品分析合格，转合格线外送。催化剂硫化曲线图：（见下页催化剂硫化曲线图）催化剂硫化后效果：本次催化剂硫化过程共用二硫化碳 620L, 780kg,硫化过程中循环氢中H2s 基本控制20008000Ppm范围内。经过硫化后，石蜡成品质量有所改观，赛波 特由1625提高到2026。由于装置已接近检修后期，反应系统和汽提干燥系 统内积存的机械杂质较多，对石蜡成品的比色有一定的影响，经实验室过滤成品 质量得到改善，但是装置内的成品过滤器因上压快，反吹过于频繁，造成蒸汽浪费严重已经停用。注硫后虽然质量有所提高但是成品仍不能满足全炼蜡的生产要 求。4. FV 1型催化剂和481-2B型催化剂使

8、用情况对比分析表5 FV 1型催化剂和481-2B型催化剂质量指标对比表项目FV-1型质量指标481-2B型质量指标WOwt%MoONiO,wt%外观球型球型粒度,mm孔容,ml/g三比表回积，m/g二160二220堆密度,g/ml三耐压强度,N/粒二40三使用两种催化剂开工初期的机杂都较多。 在开工初期，481-2B催化剂的催化 剂由于强度小，粉末破碎对机杂的影响为负面影响， 到了生产周期的末期，催化 剂床层对机杂的截流作用逐渐的呈正面影响，整个反应器相当于一个大的过滤 器，因此反应末期机杂合格最高达到 93%。使用FV-1型催化剂对机杂的增加 和减少影响作用不明显，反应初期和末期机杂情况相

9、同，成品中存在少量的机杂， 其主要原因为腐蚀产生的铁离子和上游装置高温部位产生的细小焦状颗粒。机杂量少时不影响产品质量，但机杂量大时，赛波特号平均下降45#。委托检验中心对成品进行采用过滤考察其赛波特变化情况，石蜡成品经过滤基本能达到 26以上。分析结果见下表：表6石蜡成品过滤前后分析结果时间采样地点过滤前赛波特过滤后赛波特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为考察石蜡成品中金属含量情况，采样对石蜡成品和原料分别进行了分析, 分析结果如下：表7金属元素分析（2003.06.04成品赛波特22）样品减二线原料减二线成品减三线原料减三线成品Fe mg/kgNi mg/kg未检出未检出未检出未检出V mg/kg未检出未检出未检出未检出Cu mg/kgNa mg/kgCa mg/kgMg mg/kgPb mg/kg未检出未检出未检出未检出Si mg/kg表8硫氮含量分析（2003.06.11成品赛波特26）样品减二线原料

11、减二线成品减三线原料减三线成品熔点c残碳%(m/m)N g g/gS g g/g111013由上表可以没有催化剂所含的活性金属带出，判断未发生催化剂的大量破 损情况，使用FV-1型催化剂前后成品机杂含量变化不明显。成品中铁离子含 量较高，分析原因主要由上游装置携带而来。 其他金属元素含量正常，成品的氮 元素和硫元素比原料都有所下降，说明脱氮反应和脱硫反应进行较为正常。从本批催化剂开工初期的成品分析看，赛波特最高水平为2830#,而且29#仅占37.63%,说明催化剂起始的催化活性不高。 而使用481-2B型催化剂赛 波特最初基本维持在3031#,从换剂初期的产品质量情况评价，该批 FV-1 型

12、催化剂的初始活性不如481-2B型催化剂。分析原因为催化剂装填后的初始硫 化过程中，在硫化后期系统压力提至 5.0MPa后，不能适应循环机的操作条件而 停运循环机，造成循环氢气量低，导致催化剂硫化效果较差。催化剂硫化反应进 行的深度是提高催化剂活性的关键。上海了炼油厂首批FV-1催化剂装填后装置运行6个月后也发生了催化剂活性下降的现象， 该厂采取措施为：停工用灯油 循环注硫，注硫后催化剂活性恢复较好。从我厂的情况分析来看，又由于我厂加 工的是低硫的大庆原油，原料不具有补硫作用，所以催化剂使用68个月后产生了因硫损失而导致的活性下降现象。MpaMpa。因此反应压力限制了催化剂的活性的进一步提高。

13、4.3空速h-1,本期催化剂装填量为12.985吨，今年年初的标定结果验证，在空速1.0 条件下(加工量3/h)石蜡成品满足半炼蜡要求，生产出的石蜡成品赛波特号最 高达到29#。在空速度1.0条件下，每年可生产石蜡为10万吨。而使用481 2B催化剂最大空速指标为1.0,装置最大加工量为13.5 m3/h,不能满足扩量生产 的要求。从提高装置加工量和挖掘装置潜力的角度考虑，使用FV-1催化剂有一定的优势。aa,分析原因为大量的机杂和焦质滞留在催化剂空壳内及反应器顶部的催化 剂间隙，导致顶部催化剂结成整体焦块，同时催化剂床层出现塌陷造成压降上升， 使用FV- 1型催化剂有效的解决了床层压降上升的

14、问题。表9 FV-1型催化剂和481-2B型催化剂使用情况对比汇总481-2BFV-1反应起始温度C235255反应压力Mpa反应初期产品赛波特号28 29#30 31 #催化剂寿命1年1年半1年9个月换剂后高活性周期(达到全炼蜡生产标准)810个月8个月反应末期反应器床层压降Mpa(1)该批催化剂运行至2004年7月换剂，使用寿命为17个月，比481-2B 最高使用寿命超出3个月，而两种剂价格接近，因此使用 FV-1催化剂加工成本 更低。使用FV-1催化剂在不增加设备投资的情况下每年可增产石蜡8760万吨，黄蜡和加氢精制石蜡差价为每吨450元，每年可增加经济效益394万元。(2) 2004年7月所换FV-1催化剂目前已运行满24个月，使用寿命超过历 史最好水平7个月，降低换剂成本为105万元。6.结论：(1)从FV-1型使用情况整体评价，较好的解决了