編 輯 | 化工活動家

作 者 | 劉雪玲等

來 源 | 煉油技術與工程

關鍵詞 | 加氫裂化  催化劑  發展

共 3198 字 | 建議閱讀時間 13 分鐘

導 讀

未來市場對于化工產品的需求將持續增長，由煉油型向化工型轉型發展已成為煉油企業的主要選擇。加氫裂化產品中的輕烴、輕石腦油、重石腦油以及尾油均為優質的基礎化工原料。

加氫裂化催化劑是加氫裂化技術的核心。國外生產商及專利商主要有Axens，CLG，Criterion，UOP和Haldor Tops?e等，國內的專利商主要有中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院（FRIPP）、中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院（RIPP）等。

國外加氫裂化催化劑技術

01

Axens公司

近年，Axens公司加氫裂化催化劑開發的重點是緩和加氫裂化技術和高轉化率加氫裂化技術，圖1列出了Axens部分加氫裂化催化劑。

在緩和加氫裂化技術方面主要有HDK786，HDK776，HDK766，其中HDK786適于生產潤滑油基礎油和中間餾分油，HDK766適用最大量生產柴油，可以用作預處理劑以及原料為輕柴油、劣質蠟油、溶劑脫瀝青油等的加氫裂化反應。在提高轉化率上，Axens開發了HYC600，HYK700兩個系列加氫裂化催化劑。2017年推出的Craken系列加氫裂化催化劑（Craken-D和Craken-Flex），用于生產高質量燃料油（尤其是生產重石腦油）的專用催化劑，原料油適應性優良，可以加工脫瀝青油、減壓蠟油和焦化重蠟油。Craken-D對中間餾分油選擇性高，改善了產品柴油的濁點；Craken-Flex生產的尾油適用于生產Ⅲ類潤滑油基礎油，提高了中間餾分油和石腦油的收率。

02

CLG公司

美國CLG公司于20世紀50年代末開發的Isocracking加氫裂化技術，對世界加氫裂化技術有深遠的影響。圖2列出了CLG部分加氫裂化催化劑。

與采用常規浸漬法制備的催化劑相比，CLG公司通過共沉淀制備技術開發的ICR系列催化劑，可以負載更多活性金屬，活性是常規氧化鋁載體加氫催化劑的2~3倍，提高了噴氣燃料選擇性，多產噴氣燃料1000桶/d。其中的高活性非貴金屬催化劑ICR-183，ICR-214，ICR-215和高活性貴金屬催化劑ICR211，ICR-209，ICR-257，可最大量生產石腦油/噴氣燃料，也可以全部生產石腦油。

03

Criterion公司

Criterion公司與Zeolyst公司合作，推出了多種不同功能的加氫裂化催化劑，圖3列出了Criterion加氫裂化催化劑。

Z-FX20，Z-FX10，Z-3733，Z-3723和Z-2723，適用于靈活生產石腦油（化工原料）或中間餾分油。Z-853，Z-863，Z-NP10和Z-NP20催化劑為化工原料型，用于最大量的生產石腦油。在石腦油選擇性方面，Z-NP10和Z-NP20的性能要優于Z-853和Z-863。除了性能優化外，催化劑制備技術也有很大改進，形狀由傳統的三葉草（TL）變為新三葉草（TAX），既能降低壓降也能更好地利用催化劑。

04

UOP公司

UOP公司開發的加氫裂化催化劑可以分為三大類：餾分油型、靈活生產石腦油和餾分油型、最大量生產石腦油型，圖4列出了UOP加氫裂化催化劑。

餾分油型加氫裂化催化劑有HC215，HC-120和DHC-8。HC-150，HC-140和HC43LT主要用于靈活生產石腦油和餾分油。HC190，HC-185，HC-175和HC-24主要用于最大量生產石腦油（化工原料），其中HC-190在相同的工藝條件下，比HC-24重石腦油收率提高4％，輕石腦油收率降低3％。

 

UOP公司在催化劑研發中重點從加氫程度、產品選擇性、氫氣選擇性消耗等多維度去思考設計，其最新一代加氫裂化催化劑主要有輕油型的HC-185LT、靈活型的HC-470LT和中油型的HC130LT，另外還開發了HC-310LT，HC-320LT，置于兩段工藝中第二段反應器內。在石腦油（化工原料）生產方面，UOP新開發了HC-680加氫裂化催化劑，但具體性能還未見報道。

05

Haldor Tops?e公司

HaldorTops?e公司主要致力于最大量生產柴油和中間餾分油的加氫裂化催化劑的研發，圖5列出了HaldorTops?e加氫裂化催化劑。

TK-943，TK-933，TK-926主要用于最大量生產柴油，其中TK-933，TK-943用于最大量生產中間餾分油，具有氫耗低、適當加氫裂化活性的特點，與其它催化劑相比，柴油產品的濁點降低了10~20℃；TK-926采用調變載體酸性來提高催化劑的異構化活性，從而提高產品的流動性。TK-951，TK-947，TK-931，TK-925主要用于最大量生產中間餾分油，其中TK-951可以在較低的氫耗下最大量生產中間餾分油；TK-925主要用于最大量生產高質量的柴油；TK-931具有適宜的中間餾分油收率，可以用于生產高質量的優質柴油、噴氣燃料、潤滑油等燃料油。

國內加氫裂化催化劑技術

01

FRIPP

FRIPP針對國內能源資源的特點，聚焦于重油清潔高效轉化，先后開發了高壓加氫裂化、中壓加氫裂化、緩和加氫裂化、中壓加氫改質、加氫尾油異構脫蠟、柴油臨氫降凝、劣質催化柴油加氫等工藝技術及配套催化劑技術，成功地進行了200套（次）國內外工業應用。

FRIPP現已開發了50多個牌號品類齊全的加氫裂化催化劑體系，是國內加氫裂化技術的主要專利商，在國內市場份額占60％以上。FRIPP通過開發新的催化劑材料和創新性制備技術，完成了第五代高活性加氫裂化催化劑的創制及推廣，主要包括FC-70催化柴油轉化催化劑、FC-52輕油型催化劑、FC-76靈活型催化劑、FC-60高中油型催化劑及FC-80生產高黏度指數加氫尾油的催化劑。圖6列出了FRIPP開發的系列加氫裂化催化劑。

與上一代催化劑相比，在單程轉化率相同的條件下，FC-52平均反應溫度降低了6℃，重石腦油和噴氣燃料收率分別增加了2.1和1.6百分點，柴油收率降低了2.1百分點，兩環以上環狀烴在加氫裂化尾油中減少3.5百分點，尾油芳烴指數（BMCI）降低了0.8單位，產品黏度指數提高了7單位。

FC-60適用于生產中間餾分油，可以有效降低二次裂解反應，降低氫耗，降低了氣體和輕石腦油產量，提高目標產物的收率。

FC-70適用于劣質柴油加氫轉化，主要用于FD2G技術。與上一代相比，相同工藝條件下，活性提高了3℃，氫耗降低0.12百分點，C5+液體收率提高了0.3百分點，汽油餾分辛烷值提高了1.2。

FC-76以富含介孔結構的高效改性分子篩為酸性組分，催化劑活性金屬分散度得到有效提高、孔徑分布得到優化、活性金屬利用率得到改善，加氫活性顯著提高，可以用于靈活性生產清潔燃料和優質化工原料（乙烯裂解原料）。在上海石化1500kt/a加氫裂化裝置應用，目的產品收率、尾油質量及運行能耗等方面顯著改善。液體產品收率提高0.19百分點，重石腦油收率提高5.94百分點，噴氣燃料產品收率提高5.61百分點，柴油收率降低6.27百分點。增產石腦油和噴氣燃料組分、壓減柴油效果明顯；加氫裂化尾油產品BMCI值比上周期降低了1.9單位，裝置能耗下降96.56MJ/t。

FC-80適用于生產高質量的尾油產品以及優質的石腦油、高質量的噴氣燃料和柴油產品等。2017年該催化劑在俄羅斯斯拉夫煉油廠進行工業應用獲得滿意效果。

02

RIPP

RIPP最新研制了RHC-224C，RHC-210，RHC210F等加氫裂化催化劑，其中RHC-224C適用于靈活型加氫裂化流程，與上一代催化劑RHC-220相比，堆積密度降低了10％，在相同工藝條件下，尾油產品中鏈烷烴含量提高而BMCI值降低。RHC210，RHC-210F適用于生產石腦油，其中RHC-210與上一代催化劑相比，具有更低的堆積密度和更高的反應活性；為了提高催化劑的市場競爭力，RHC210F致力于降低催化劑的成本。

03

中國石油化工研究院

近年來，中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院針對多產中間餾分油的生產需求，通過USY與高硅Beta二元分子篩合理復配，兩種分子篩產生協同催化作用，開發出了加氫裂化催化劑PHC-03。該催化劑適用于最大量生產中間餾分油，以及生產高質量的重石腦油和裂化尾油。