牡丹江JCM-180高效重油助剂工业应用报告

1、JCM-180渣油催化裂化助剂标定报告编写： 审核： 催 化 主 任： 意见： 生产技术处处长： 意见： 生产副总经理： 意见： 牡丹江首控石油化工有限公司2011年 11月30日 JCM-180渣油催化裂化助剂使用标定报告1. 前言牡丹江首控石油化工有限公司20万吨（现生产能力达到25万吨）重油催化裂化装置是由北京石科院设计，1987年投产，反再型式为双提升管高低并列式单段再生，设前置烧焦罐。投产后经过几次改造及优化生产方案，目前装置操作平稳、运转正常，并产生了较好的经济效益和社会效益。装置当前使用的催化剂为中石化齐鲁公司的MLC-500增产柴油催化剂和GOR-降烯烃催化剂。为了在原有装置的

2、基础上提高总液收，扩大原料油选择范围，进一步降低汽油烯烃含量，保证汽油出厂烯烃含量不大于30%（v/v），公司决定于2011年11月12日开始试用由湖南聚力催化剂股份有限公司生产的JCM-180渣油催化裂化助剂。JCM-180渣油催化裂化助剂是湖南聚力催化剂股份有限公司与中国石油大学（华东）共同研发的以SFIC原位晶化技术平台为核心制备的新型渣油催化裂化助剂，这种助剂分子筛含量高、活性高、重油转化能力强、焦炭选择性好、液收和轻油收率高,并具有汽油烯烃含量低、辛烷值高、抗磨损能力强、抗重金属污染能力强等特点。特别在针对目前国内普遍炼制的M-180等重金属含量高，不易裂化的原料油方面表现出优异的性

3、能，在重油催化裂化装置上可与任意催化裂化催化剂混合使用，在原料油和操作条件基本不变的情况下，可提高总液收1%以上。该产品技术已获国家发明专利。 本次标定主要是考察使用JCM-180渣油催化裂化助剂后对提高液收、提高掺渣比、降汽油烯烃含量的效果，为今后选择使用渣油催化裂化助剂提供参考，同时追求装置最佳的产品分布和经济效益最大化。 2. 标定条件2.1 本次标定的主要操作条件：催化裂化处理量：810吨/天，（33t/h）；回炼比：6-12%； 剂油比：3.5-4.5；反应温度：504508； 再生温度：700720；2.2 原料组成:大庆原油常压渣油。2.3 产品质量控制指标： 汽油干点：185-

4、198，蒸汽压81Kpa，烯烃含量不大于30%（v/v）； 轻柴油：凝固点-23-25； 液态烃：基本不含C1和C52.4 反再系统中的JCM-180渣油催化裂化助剂占系统总藏量的1015%之间(根据生产时具体情况定)。3. 标定方案3.1 生产方案：从空白到总结标定以生产-35号柴油方案为主,柴油馏出口凝点控制在-23至-25,由于JCM-180助剂活性高,所有的操作都要朝降低生焦方向调整。3.2 标定目标：（1） 在原有装置的基础上，提高装置转化能力，减少油浆产率，在原料油、操作条件基本保持不变的情况下，催化轻收（液化气、汽油、柴油产率之和）提高1个百分点以上（m%）；（2） 提高平衡催化

5、剂的活性，减少催化剂单耗，催化剂单耗下降0.1Kg/t或平衡催化剂活性提高2个单位以上；（3） 焦炭产率基本不变，汽油烯烃含量下降2个百分点以上（%v/v），数据以同等工况下的空白标定数据或生产统计数据为基准。3.3标定时间： 空白标定为2011年11月6日0：00- 2011年11月9日0：00；总结标定为2011年11月25日0：002011年11月28日0：00。3.4数据采集统计和化验分析: 11月6、7、8、25、26、27日上午8：00采集一次数据，下午16：00采集一次，0：00再采集一次数据。空白标定和总结标定数据均采用72小时累计再平均。空白和总结标定的催化原油全分析、汽柴油

6、质量均委外分析,催化剂和平衡剂由湖南聚力催化剂股份有限公司分析,其余由牡丹江石化日常分析。4. JCM-180渣油催化裂化助剂使用情况4.1 新鲜剂和平衡剂理化性质 表1 催化剂和平衡剂理化性质项目新鲜剂平衡剂助剂主剂空白标定（主剂）总结标定(主剂+助剂)差值JCM-180MLC-500GOR-活性m%86798062653比表面积ml/g4792712531191278孔体积m2/g0.420.430.410.280.300.02表观堆比g/ml0.760.710.710.900.89磨损指数%（m/m）1.01.81.3灼烧减量（m/m）12.212.112.2Al2O3%（m/m）37.

7、651.550.2金属含量ppmNi33013460V220280Fe28003400410035613345Na28002000150034963320Ca12151190再生剂定碳0.130.12筛分0-40%18.515.516.719.518.3 0-149%95.991.291.197.397.0 上表列出了本次标定期间装置使用主剂助剂的新鲜剂和平衡剂的物化性质数据。从表看出: JCM-180渣油催化裂化助剂具有良好的物化性能，使用JCM-180助剂后平衡剂活性提高了3个百分点；比表面和孔体积有所提高；平衡剂上的镍钒含量增加，表明了加入助剂后，在平衡剂活性提高3个单位的同时，平衡剂筛

8、分基本不变，表明助剂的加入，不影响主剂的流化性能。4.2 生产事记：2011年11月12日8:0011月15日8:00每天用加助燃剂的小型加料器向系统加入JCM-180助剂1吨,停主剂；2011年11月15日8:0011月19日8:00每天加入JCM-180助剂0.5吨, 按空白前比例加入0.5吨主剂MLC-500和GOR-；2011年11月19日8:0011月25日8:00每天加入JCM-180助剂0.25吨, 按空白前比例加入0.75吨主剂MLC-500和GOR-；一共加入JCM-180助剂6吨，占到系统藏量的12%左右；2011年11月25日8:0011月29日8:00每天加入JCM-1

9、80助剂0.15吨, 按空白前比例加入0.85吨主剂MLC-500和GOR-，并开始总结标定。5技术分析5.1 原料油性质分析表2 原料油性质项目空白标定总结标定时间2011.11.0611.082011.11.2511.27用剂主剂MLC-500和GOR-主剂+JCM-180密度（kg/m3）0.89130.8935平均分子量粘度8028.2128.3610018.4018.59凝点3233残碳W%3.4053.655闪点，(开口)164水分，W%痕迹痕迹馏程HK<253<25310%39039830%45046150%53652270%>563>56390%KK30

10、0馏出v%2.02.0350馏出v%4.04.5500馏出v%4042从表2可看出，空白标定和总结标定催化原料性质基本相同。5.2 操作条件分析表3 操作条件项目空白标定总结标定差值日期2011.11.0611.082011.11.2511.27常压原油进料量（t/d）1014.001028.65催化加工量（t/d）805.35817.59常压拔出率20.5820.52一再压力MPa0.1900.190一再密相温度710705一再稀相温度702702一再主风量Nm3/min3292532700烧焦罐密相温度708709反应温度5085062小提升管温度475465-10小提升管进料量t/h1.

11、561.58原料预热温度215213沉降器压力MPa0.1830.183分馏塔底温度358354催化剂循环量t/h195183剂油比4.04.0回炼油进料量（t/h）10.957.213.74外取热阀位6060回炼比0.320.20.12从表3看出，催化原料加工量不变，反应温度降低2，再生温度降低5，原料预热温度降低2，回炼油进料量降低3.74t/h，回炼比降低0.12个百分点，是由于JCM-180助剂重油转化能力强所致。5.3 产品分布分析表4 物料平衡项目催化空白标定催化总结标定差值日期11.0611.0811.2511.27常压原油进料量（t/d）1014.001028.65+14.65

12、催化加工量（t/d）805.35817.59+12.24常压拔出率 20.5820.52-0.06干气 2.061.96-0.10液态烃 17.9615.89-2.07汽油 46.4949.11+2.62轻柴油 22.1322.84+0.71油浆 %3.942.42-1.52生焦率 6.727.04+0.32损失%0.700.74+0.04汽柴油收率%68.6271.953.33轻收（LPG+汽柴油）86.5887.84+1.26液收%（轻收油浆）90.5290.26-0.26备注干气中每天带走5.85吨液化气（见表8）表4是两组标定物料平衡对比数据（应该说明两组标定的差别情况），从中可看出，

13、总结标定时加工量基本保持不变情况下产品中干气略有下降，焦炭产率略有上升，汽油收率增加2.62 %，柴油收增加0.71%，轻收增加3.33%，液态烃收率降低2.07 %，总收率高1.26%。液态烃收率降低的原因其中有稳定系统在实验期间超负荷的因素，干气中液化气含量增大（5.85吨/天）5.4 产品性质分析5.4.1 汽油表5 稳定汽油分析项目空白标定总结标定差值日期2011.11.0611.082011.11.2511.27比重d4200.70590.704蒸 汽 压kPa73.067.0残留量%（v/v）1.01.0汽油烯烃含量3627.09芳烃含量12.813.8+1诱导期minminmin

14、（min）RON88.589.0+0.5MON81.181.2+0.1馏程HK10%474750%85.58390%157150KK192190从表5看出，装置使用JCM-180助剂后，汽油烯烃含量由使用前的36%（v/v）下降到27%（v/v），下降了9个百分点,说明该助剂降低汽油烯烃含量效果显著。液化气组成表6 液态烃分析项目空白标定总结标定日期2011.11.0611.082011.11.2511.27氢气v%甲烷v%乙烷+乙烯v%0.04丙烷v%10.7113.32丙烯v%39.2538.41异丁烷v%21.1123.11正丁烷v%3.573.60正异丁烯v%13.9012.93反丁烯

15、2 v%6.905.26顺丁烯2 v%4.563.33异戊烷v% 柴油性质 表7 柴油性质项目空白标定总结标定差值日期2011.110611.082011.11.2511.27比重d4200.8690.8634SP-25-24FP5755十六烷值35361粘度mm2/s馏程HK10%50%245.524190%28328795%290295KK 从表7看出，JCM-180使用前后柴油性质稳定。5.4.2 干气组成 表8 干气分析项目空白标定总结标定差值日期201111.611.82011.11.2511.27氢气（t/d）24.3319.50-4.83甲烷（t/d）21.9520.36-1.5

16、9乙烷+乙烯（t/d）45.4037.67-7.52丙烷（t/d）0.611.44+0.83丙烯（t/d）3.917.65+3.74异丁烷（t/d）t0.862.74+1.88正丁烷（t/d）0.571.260.69正异丁烯（t/d）0.592.051.46反丁烯2t（t/d）0.671.921.25顺丁烯2t（t/d）0.561.651.09异戊烷（t/d）0.553.763.21干气量（t/d）91.6877.74-13.94液化气含量（t/d）8.3222.4714.15如表8所示：由于使用JCM-180助剂提高了汽油产量2.62%，增大吸收解析塔负荷（原设计20万吨/年原油，现加工30

17、万吨/年原油），从而导致操作波动，造成干气不干，部分液化气被带入干气中，经计算每天多带5.85吨。表9烟气分析项目空白标定总结标定差值日期2011.11.611.82011.11.2511.27氧气4.404.17-0.23一氧化碳1.021.00-0.02二氧化碳13.7314.470.745.5 经济效益核算项目收率单价，元/吨产值，元1吨催化原料空白标定液化气17.965400969.84汽油46.4986003998.14柴油22.1386001903.18油浆3.944400173.36总液收86.58液收合计90.527044.52催化原料加JCM-180剂总结标定液化气15.89

18、5400858.06汽油49.1186004223.46柴油22.8486001964.24油浆2.424400106.48总液收87.84液收合计90.267152.24吨加工收益107.72以上收率数据为牡丹江石化25万吨/年装置11月份的标定数据，以上油品价格为2011年11月出厂价，按实际加工量25吨/年计算（助剂加入按系统藏量的15%，年周期按300天）。1)使用JCM-180助剂产值变化：107.72×25万吨= 2693万元2)使用JCM-180助剂约45吨/年，单价5.8万元/吨,使用本助剂可减少主剂用量60吨/年，主剂单价为2.8万元/吨。使用JCM-180助剂实际年增加成本（助剂加入量按系统藏量的15%，按300天/年计算）。45×5.8- 60×2.8= 93万元3)收益=产值变化-催化剂成本支出=269393=2600万元6、结论（1） JC