深度好文抚顺石油化工研究院加氢裂化催化
——石化缘，缘石化，石化缘
加氢裂化采用具有裂化和加氢两种作用的双功能催化剂。裂化活性由无定型硅铝或沸石载体提供，加氢功能由结合在载体上的金属（W、Mo、Ni）提供。
烃类在加氢裂化过程中的裂解反应是在催化剂的酸性中心上进行的，都遵循正碳离子反应机理。
以烷烃在双功能催化剂上裂解反应为例简述反应历程：
3、典型示意流程图及特点
一段一次通过加氢裂化流程
高压一段一次通过流程的加氢裂化装置是以直馏减压馏分油生产喷气燃料、低凝柴油、裂化尾油作为乙烯裂解原料或高粘度指数，低凝点润滑油料。
一段串联全循环加氢裂化流程图
高压一段串联全循环加氢裂化有两种类型：一种是“中间馏分油”型加氢裂化；一种是“石脑油”型加氢裂化。前者主要产品是喷气燃料、轻柴油。后者主要产品为重石脑油。其特点：单程转化率一般控制在60%左右，裂化尾油全部返回裂化反应器，“中间馏分油”型的尾油为℃馏分，“石脑油”型则为℃馏分。
4、应用范围（原料与目的产品）
高压加氢裂化可以加工各种重质劣质原料油，生产优质汽、煤、柴、润及化工石脑油和蒸汽裂解制乙烯原料。抚顺石油化工研究院开发的高压加氢裂化工艺包括一段串联、两段和单段单剂等工艺，并且根据用户对目的产品要求的不同，可以选择不同类型的催化剂和不同的工艺条件，控制不同的单程转化率，并可按一次通过，中间馏分或尾油部分或全循环方式运行，循环切割点也可以根据需要灵活设定，因此灵活性大，适应性强，可以满足不同用户的需要。对于希望从有限原料油最大量生产化工石脑油的石油化工企业，可以选择℃尾油全循环一段串联或两段高压加氢裂化工艺；对于以化工石脑油为主要目的产品并同时希望生产部分优质中间馏分油产品的石油化工企业，则可以采用60℃或℃，甚至℃尾油全循环一段串联或两段高压加氢裂化工艺；对于希望从有限原料油最大量生产化工石脑油和蒸气裂解制乙烯原料的石油企业，则可以选择中间馏分全循环一段串联高压加氢裂化工艺；对于以化工石脑油和蒸气裂解制乙烯原料为主要目的产品并同时希望兼产部分优质中间馏分油产品的石油化工企业，则宜采用一段串联一次通过高压加氢裂化工艺。
5、加氢裂化催化剂品牌、鉴定、获奖及工业应用情况
种类
代数
牌号
工业鉴定（应用）
获奖等级时间
时间应用厂家总加工量
轻油型
第一代
.11
.中石化科技进步一等奖.国家科技进步二等奖
～年上海、辽化、吉化、扬子、燕山总加工量为万吨/年
第二代
.
.集团公司科技进步一等奖～年扬子、天津总加工量为80万吨/年
第三代
中油型第一代.11.中石化科技进步一等奖.国家科技进步一等奖
～年荆门、茂名、镇海总加工量为万吨/年
第二代.1.与获国家科技进步二等奖.中石化科技进步一等奖
～年金陵、金陵、镇海、抚顺石化总加工量为80万吨/年
第三代..集团公司科技进步二等奖～年辽化、吉化总加工量为80万吨/年
高中油型第一代.总公司科技进步三等奖第二代.1.集团公司科技进步一等奖～年镇海、茂名总加工量为0万吨/年
单段分子筛型第一代第二代ZHC-01.5.集团公司科技进步三等奖～年齐鲁加工量为16万吨/年
单段无定型第一代ZHC-0.7
年大庆总加工量为6万吨/年
第一代.5
年抚顺石化总加工量为15万吨/年
6、典型催化剂使用性能
催化剂催化剂是一种沸石型高中馏分油加氢裂化催化剂。中试成果已于年通过了中国石化集团公司主持的技术鉴定。鉴定专家一致认为：催化剂是一种活性好、稳定性好、中油选择性高的加氢裂化催化剂，该剂达到了国际同类催化剂的先进水平。
催化剂是能最大量灵活生产航煤和柴油的中馏分油型加氢裂化催化剂，该剂具有较高的开环活性和加氢活性，适合处理重质、劣质物料，原料适应性强。催化剂还具有较高的抗氮性能，一段串联工艺条件下允许50～μg/g的高氮进料，甚至可以在单段单剂苛刻操作条件下直接处理高硫高氮重质物料，因而在工艺上具有很大的灵活性。
催化剂于年5月在10万吨/年加氢裂化装置首次工业应用取得成功，各项指标均达到设计要求，经过一年多的运转，反应温度稳定在℃～℃之间，催化剂的工业应用，使该加氢裂化装置总处理能力提高5%，并在高转化率下，中油收率仍高达70.1m%，氢耗较低、经济效益显著，该催化剂达到了国际先进水平。
催化剂首次工业应用取得成功，另一套万吨/年加氢裂化装置于年9月全部换用催化剂，投料一次开车成功。
催化剂工业应用结果表明：催化剂加工原料适应性强、活性好、中油选择性高、具有高加氢活性和高开环选择性，因而可生产优质的加氢裂化产品，石脑油芳潜高，喷气燃料的烟点高、芳烃低，柴油十六烷值高等特点。采用一段串联一次通过流程，使用同一胜利混合油为原料，对催化剂与国外同类高中油型催化剂进行了对比评价。
催化剂与国外参比催化剂对比评价结果
催化剂
参比催化剂
原料油
胜利混合油
反应温度 ℃
T
T+3
生成油密度 g/cm3
0.
0.
液收 m%
96.7
96.8
产品分布(对原料) m%
8℃轻石脑油
3.8
3.5
8～13℃重石脑油
8.
8.0
13～8℃航煤
33.4
3.6
8～℃柴油
15.9
16.4
℃尾油
35.4
36.3
中油选择性 m%
76.3
76.8
从评价结果看出，催化剂与国外参比剂相比，中油选择性相当，但反应温度低3℃，说明催化剂活性要好于对比的国外同类剂，产品分布、产品性能基本相当。
ZHC-0(FB)催化剂ZHC-0(FB)催化剂是一种无定型加氢异构裂化催化剂。中试成果已于年通过了中国石化集团公司主持的技术鉴定。该剂适用于单段单剂加氢裂化工艺过程，加工处理高硫原油VGO，可加工N≤μg/g原料。采用单程通过流程时，在生产优质中间馏分油产品的同时，兼产部分高芳潜的石脑油和低BMCI值的尾油，尾油既是优质蒸汽裂解制乙烯原料，也可经脱蜡生产高粘度指数的润滑油基础油。也可采用全循环工艺流程，最大量生产优质中间馏分油产品。
ZHC-0在加工处理石蜡基原油馏分油，具有中间馏分油选择性高、低温性能好、液体产品收率高，化学氢耗低等特点，并且产品方案灵活，产品质量好，随市场季节需求变化能力强。
ZHC-0催化剂属于无定型加氢裂化催化剂。以下列出加工伊朗VGO部分典型数据。
伊朗VGO单段加氢裂化典型数据
工艺流程
单程通过
全循环
反应总压 MPa
15.7
15.7
体积空速 h-1
0.9
0.96
产品分布(对原料)m%
轻石脑油
4.1
6.5
重石脑油
8.0
14.
喷气燃料
19.5
3.9
柴油
39.4
4.6
尾油
7.3
产品性质
重石脑油芳潜 m%
67.3
59.9
喷气燃料烟点 mm
4
8
芳烃 v%
14.
8.4
柴油 凝点 ℃
-4
-13
十六烷值
58.04
64.38
尾油 BMCI值
10.05
(循环油)5.6
采用该剂加工大庆常三/减一线混合油，可以生产-35#低凝柴油和0#轻柴油组分，副产部分石脑油及SCR原料。
-35#低凝柴油和0#轻柴油组分收率达到70m%以上。实现了改善炼油厂的产品结构，提高柴汽比目的。ZHC-0加氢异构裂化催化剂的首次工业应用获得圆满成功，为生产清洁柴油、增产优质低凝柴油，提高炼油企业技术经济效益和社会效益，提供了强有力的技术支撑。
催化剂催化剂是抚顺石油化工研究院根据国内部分企业现有加氢裂化装置扩能改造需要而新开发的一种高抗氮、高灵活性加氢裂化催化剂。催化剂一个重要特点是其优异的抗氮性能，其抗氮能力明显高于和催化剂，从而可以增加精制反应器的空速，提高总空速，增加装置处理能力。催化剂另一个显著特点是其较高的生产灵活性。在按中油方案运行时，催化剂的活性和中油选择性不低于催化剂，在按轻油方案运行时，催化剂的活性与催化剂相近，但其加氢活性和中油选择性明显高于后者，可在保证重石脑油产率满足需要的同时，增加高质量中间馏分油的产率。
催化剂中试成果已于年7月通过中国石化集团公司主持的技术鉴定。鉴定意见认为催化剂具有优异的活性、选择性、稳定性、抗氮性能和再生性能，可灵活生产石脑油和中间馏分油，在精制油氮含量0～50μg/g条件下，不仅仍能保持其高活性，而且稳定性好，甚至在精制油氮含量80～μg/g的条件下也能稳定运转。该催化剂能满足目前部分炼厂扩能改造的需要，有很好的实用价值和应用前景。该项成果具有创造性，属同类催化剂国际先进水平，催化剂的评价结果见下表。
催化剂评价结果
原料油
伊朗VGO
反应压力 MPa体积空速 h-1精制油氮 μg/g化学氢耗 m%
15.71.03～50.17
轻石脑油(C5～8℃)： 收率 m%
7.63
重石脑油(8～13℃)：收率 m%芳潜 m%
13..09
喷气燃料(13～8℃)：收率 m%冰点 ℃烟点 mm芳烃 v%
36.34－.5
柴油(8～℃)：收率 m%凝点 ℃十六烷指数
15.89－63.6
尾油（℃）：收率 m%
3.73
催化剂已于年工业应用一次开汽成功。工业运转结果表明：催化剂活性较高、抗氮能力强、活性稳定性好，催化剂在满足辽化加氢裂化装置由万吨/年扩能改造为万吨/年需要的同时，还降低了氢耗，增加了液收，还提高了优质喷气燃料和柴油的产率。催化剂产品分布和产品性质都很好地满足厂家生产要求。重石脑油是较好的催化重整进料，喷气燃料馏分可直接做为优质3#喷气燃料出厂。柴油馏分可做优质-35#柴油和优质柴油的调合组分，尾油是极好的蒸汽裂解制乙烯原料。工业生产的催化剂活性评价结果如下表所示。
催化剂工业运转的主要工艺指标、产品分布及产品性质
主要工艺条件
运行方案
喷气燃料
－35#柴油
反应系统压力 MPa体积空速 h-1
15.81.0
15.71.0
产品分布 m%
干气液态烃轻石脑油重石脑油喷气燃料－35#柴油重柴油尾油氢耗 m%C5+液收m%
1.......86..49
1....5..15.65..57
产品主要性质
运行方案
喷气燃料
－35#柴油
轻石脑油：
密度 g/cm3
0.
0.
硫/氮μg/g
0.5/0.5
0.5/0.5
重石脑油：
密度 g/cm3
0.
0.
硫/氮μg/g
0.5/0.5
0.5/0.5
芳潜 m%
49.7
51.5
喷气燃料：
密度 g/cm3
0.
冰点 ℃
－60
烟点 mm
8
芳烃 v%
4.43
闪点 ℃
46
－35#柴油：
密度g/cm3
0.
闪点 ℃
56
凝点 ℃
－40
十六烷指数
49.
重柴油：
密度 g/cm3
0.
0.
凝点 ℃
－
7
十六烷指数
67.6
70.4
尾油：
密度 g/cm3
0.
0.
BMCI值
9.4
8.3
关于抚顺石油化工研究院
抚顺石油化工研究院创建于年，隶属于中国石油化工股份有限公司，是国内最早建立的石油研究机构。年4月1日，中央人民政府燃料工业部决定，将煤管总局所属抚顺矿务局研究所中有关油类部分划归燃料工业部东北石油管理局，正式命名为“东北石油管理局抚顺研究所”，主要从事人造石油和石油炼制方面的科研工作，这就是中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院的前身。经过近六十年的发展，已成为以临氢催化、生物化工、环境保护技术以及材料产品开发为核心专业领域的综合性科研开发基地。设有中国实验室国家认可委员会认可的石油产品检验实验室、国家石蜡质量监督检验中心，是国家石油蜡类产品标准化归口单位和辽宁省精细石油化工重点实验室、辽宁省沥青材料工程技术研究中心的依托单位。中国石化股份公司环境监测总站、加氢技术情报站、石蜡科技情报站也设在这里。拥有中小型炼油及化工试验装置余套，其中具有当今世界先进水平的加氢试验装置60多套，有各类大型分析测试仪器余台。截至年底，已取得科技成果奖多项，获国家科技进步奖和发明奖1项，申请国内外专利件，获专利授权件。
抚顺石油化工研究院主要从事加氢裂化催化剂及工艺技术开发、馏分油加氢精制催化剂及工艺技术开发、渣油加氢处理催化剂及工艺技术开发、石油蜡类及特种溶剂油产品加氢精制催化剂及工艺技术开发、生物及化工技术开发、石化企业和油田废水、废气、废渣治理技术开发以及石油沥青、特种蜡产品生产技术开发。在临氢催化基础研究和催化剂表征、临氢催化动力学及其过程模拟软件开发、原油评价、油品分析测试和石油蜡类产品标准化、科研装备开发等方面也具有雄厚的技术实力。可进行石油加工、化工工程、生物工程、石蜡生产、环境保护等方面新技术的成套工艺包编制及关键设备主要结构参数研究与设计。
油品加氢技术是抚顺石油化工研究院的传统优势领域，其成果水平和开发能力均处于国际先进行列。加氢裂化方面，已开发出高压加氢裂化、中压加氢裂化、缓和加氢裂化、中压加氢改质等工艺技术以及配套的十大类30多个牌号的催化剂；加氢精制方面，开发出高空速重整原料预精制、低压航煤加氢、重蜡油加氢处理、劣质柴油加氢改质（MCI）、劣质柴油加氢异构降凝（FHI）、加氢精制生产超低硫柴油、石油蜡类产品及溶液油加氢精制、FCC汽油选择性加氢脱硫以及液相循环加氢技术等工艺技术及与之配套的催化剂，可以满足各种原料油加氢处理生产清洁燃料、石油蜡类产品和特种油品的需要；重油加氢处理方面，开发出沸腾床渣油加氢处理技术以及五大类近50个牌号的催化剂。开发出各种高等级道路沥青、彩色沥青、优质建筑沥青、水工沥青以及多种乳化沥青和特种沥青的生产技术，研制出用于军工、电子、橡胶、农业、机械、日化、汽车等七大类多个品种的特种蜡，部分产品出口国外。石油化工和生物工程技术方面，开发出丁烯水合脱氢制甲乙酮技术、苯胺合成二苯胺工艺技术、生物法生产长链二元酸及二元酸合成麝香-T工艺技术、聚酰胺热溶胶合成技术、生物柴油生产技术、L-乳酸生产技术及发酵法生产1,3-丙二醇技术等。环保技术方面，开发出处理石化企业废水、废气、废渣的一系列技术并推广应用，具有国家环保总局颁发的甲级环境评价（EIA）证书。所开发的实沸点蒸馏仪、十六烷值机、加氢小型试验装置等在炼化企业普遍应用。近年来，按照集团公司的科技创新发展战略，大力开展了以绿色、低碳、高附加值为目标的新兴能源资源技术平台和以节能、环保、装置长周期运转为目标的公用技术平台建设，取得初步成效。
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