SD型催化裂化钝化剂简介

本人在攻读博士学位期间，历经三年的艰苦研究，在详细的实验室研究基础上，最终开发出用于催化裂化装置的SD型钝镍钝钒双功能钝化剂、并且成功地进行了工业中试，取得良好效果，现将该钝化剂简介如下：
一  SD型钝化剂的理化性质
    项目   SD型钝化剂
    物子   物理性质   淡黄色液体，
    溶解   溶解性     水溶性
    PH鞋   PH     6．5
  密度(2   密度(20℃)，8／cm3     1．25
    凝点， 凝点℃     -5
    分解   分解温度，℃     330
    运动   运动粘度，m2／s     4．60(20~C)

    本钝化剂除了有良好的钝化效果以外，它还克服了传统的有机锑型钝化剂中由于挥发性的有机锑型化合物毒性极强而严重危害人体和环境的致命弱点，同时该钝化剂的生产工艺相当简单，原料价廉易得，运输和使用极其方便，因此，该产品具有良好的市场竞争力。
二  钝化剂的钝化机理    
    1  钝镍机理
    在催化裂化装置中，镍对催化剂的污染主要是因为催化剂上的沉积镍在催化裂化的再生条件下转化为氧化镍，氧化镍在催化裂化反应的还原性气氛下，极易被氢气还原成零价镍，由于零加镍的强脱氢活性，从而导致裂化产物中氢气和积炭产量增加，汽油收率下降。本钝镍剂的设计正是基于上述镍污染机理，让钝化剂中的钝镍活性组分与催化剂上的沉积镍在催化裂化再生条件下生成一种新的镍化合物，该化合物即使在催化裂化反应的还原气氛下也很难被氢气还原成零价镍，从而抑制低价镍的高脱氢活性，达到降低氢气和积炭产量的目的，起到钝镍的作用。
    2  钝钒机理
    钝化剂中的钝钒活性组分与催化剂上的沉积钒在催化裂化再生条件下生成M(VO，)：，熔点高于800~C，阻止了低熔点的V20s向沸石体相迁移，从而避免了由于钒酸和五氧化二钒对沸石骨架结构的破坏导致的沸石裂化活性降低，达到钝钒的目的。
三  钝化剂的经济效益分析
    通过SD型钝化剂的中试结果，可做如下简单的技术经济分析：
    钝化剂的销售价格：约25000元／吨。假如有某年加工100万吨原油的催化裂化装置，假定原油中的镍、钒总量为20ppm，则每年需加入约120吨钝化剂，需投资约300万。但加入钝化剂后，可增产汽油14000吨，降低柴油产量700吨，这样可得净收益约3000万。因此使用该钝化剂对炼厂是很有吸引力的技术。
***一：
催化裂化钝化剂生产投资预算报告

   钝化剂生产的前期投资包括设备费、工艺设计费、安装费和生产原料(以生
产4吨钝化剂为基准)共四项。预算总金额为32万元。各项预算明细见下表。
设备费合计：12．5万元
设备名称   单价／万元   数量／个 小计／万元
搪瓷反应釜     4．5     2     9．0
泵     0．8     1     0．8
量流控制阀     0．03     6     0．18
转子流量计     0．05     1     0．05
液位计     0．05     1     0．05
变频器     0．5     1     0．5
原料罐     0．4     2     0．8
平台+管线     0．8     1     0．8
设备安装费：2．5万元
牛卢原料费合计：2．0万元
原料名称 单价，万元／吨 数量，吨 小计，万元
二乙醇胺     1．0     0．5     0．5
乙醇     0．5     1     0．5
磷酸氢二铵     1．0     1     1．0
总计：17．0万元

设备和原料费合计 ：8．5万元
名称   单价，  万元     数量     ／ 小计，万元
SANYOU   3．5万元／n屯     1吨     3．5
催化反应器   5．0万元／台     1台     5．0
设计费：2．0万元
前期运作费：4．5万元
总计，15．0万元
    甲方     乙方     合计
    12．5     5．0     17．5
    2．5     0     2．5
    0     2．0     2．0
    2．0     3．5     5．5
    0     4．5     4．5
    17．0     15．0     32．0

SD型催化裂化钝化剂的工业试验

    SD型钝化剂的工业试验在60万吨催化裂化装置上进行。该装置使用的FCC催化剂组成：Engelhard公司生产的R-X-60+兰炼生产的LCS-7B组成的混合催化剂。
   FCC平衡催化剂上的重金属含量：Ni=12000ppm；  Fe=4600ppm：V=250ppm：
Na=1600ppm。平衡剂上总的金属含量为18450ppm。
   该装置使用的原料油组成：直馏蜡油：脱沥青油：减压渣油的质量比二76：16：9。
   本次试验用SD型钝化剂共10吨，加量为20公斤/小时，工业试验的操作条件见表1。

表1  SD型钝化剂工业试验的主要操作条件
表1  SD型钝化剂工业试验的主要操作条件
项目     加钝化剂前 加钝化剂后
管反，℃     512．8     510．6
处理量，kg／h     67306     71741
原料预热温度，℃     202．0     194．2
二再床温，℃     683．4     665．7
分馏塔底气相温度，℃     345．3     343．8
分馏塔底液相温度，℃     317．5     343．0
回炼油量，kg／h     4300．3     4172．5
反应压力，Mpa     0．150     0．147
主风耗量，m3／[1屯原料     997     931
SD型钝化剂工业试验的部分数据列于表2。
   表2  加钝化剂前后物料平衡比较
    项目   加剂前   加剂后     结果比较
  干气／％     4．69     3．70     相对下降21．1％
    氢气／o／o     2．11     1．17     相对下降44％
  液化气／％     11．81     11．20
    汽油／o／o     37．35     38．82     +1．47
  柴油／o／o   31．53   31．46     0．07
  油浆／％     4．94     6．20
    焦碳／％     8．78     7．72     相对下降12．1％
    损失／o／o     0．90     0．90
    合计／％     100．0     100．0
轻油收率／％     68．88     70．28     +1．40
结论
   SD型钝化剂的工业应用试验表明：当FCC平衡剂上的总金属含量为18450ppm时，使用SD型钝化剂与加钝化剂前相比，氢气产率相对下降44％，干气产率相对下降21％，焦碳产率下降12％，汽油收率提高1．47％，轻油收率提高1．40％。因此，SD型钝化剂的钝化效果明显，完全具备工业应用的能力。

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   东营经济开发区创业中心
   联系人：黄琼华
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