一种在石油催化裂化装置中可提高轻质油收率的助剂及其制备方法

摘要

一种在石油催化裂化装置中可提高轻质油收率的助剂及其制备方法,它由A剂、B剂、苯三唑脂肪酸铵盐以及溶剂油制备而成；其中，A剂由稀土与冰醋酸反应制得，B剂由脂肪酸、过氧化氢与锑化合物反应制得。本发明所述助剂可提高轻质油收率3.06个百分点，焦炭收率减少0.4个百分点，重油收率减少1.95个百分点。本发明所述助剂可替代金属钝化剂，它不改变催化裂化装置现有操作条件，即能达到增加经济效益，节约能源，减少二氧化碳的排放的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种助剂及其制备方法,尤其涉及一种在石油催化裂化装置中可以提高轻质油收率的助剂,属石油裂化领域。

背景技术

催化裂化是石油炼厂由重质油生产汽油的主要过程之一。催化裂化原料在催化剂的作用下按碳正离子机理进行裂化、异构化和芳构化反应，裂化产物比热裂化具有更高的经济价值，气体中C3和C4较多，异构物多；汽油中异构烃多，二烯烃极少，芳烃较多，是炼油厂经济效益的主要来源，同时催化裂化装置的能耗和二氧化碳排放量也较大。

近年来，国内原油逐渐变重，重质油和稠油所占比例不断增加，其常渣含量也较高。随着催化裂化原料的变重，其残炭以及重金属含量越来越高，使得催化裂化平衡剂上的 Fe 、 Ni 、 Cu 、 V 、 Na 等金属含量逐渐增加，催化剂发生严重重金属污染，由此催化剂活性下降，致使 FCC装置（催化裂化装置）加工能力下降，氢气和焦炭产率增加，轻质油收率和总液收减少。

目前，解决重金属污染和轻质油收率下降的通用方法是使用金属钝化剂，但只能维持催化剂活性，不能有效提高轻质油收率。因此，研究开发既能防止催化剂被金属污染又能提高轻质油收率，从而达到增加经济效益，节约能源，减少二氧化碳排放的目的的助剂是业界共同关注的课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷、提供一种在石油催化裂化装置中可提高轻质油收率的助剂，所述助剂既能防止催化剂被金属污染又能提高轻质油收率，从而达到增加经济效益，节约能源，减少二氧化碳排放的目的。此外，本发明还要进一步提供该助剂的制备方法。

本发明所述技术问题是由以下技术方案实现的。

一种在石油催化裂化装置中可提高轻质油收率的助剂，它由以下重量份的组分制成：

A剂                        20-30 ，

B剂                        40-50 ，

苯三唑脂肪酸铵盐           10-30 ，

溶剂油                      6-8，

其中，A剂由稀土与冰醋酸反应制得，B剂由脂肪酸、过氧化氢与锑化合物反应制得。

上述助剂，其由以下重量份的组分制成：

A剂                        30 ，

B剂                        50 ，

苯三唑脂肪酸铵盐           14，

溶剂油                      6 。

上述助剂，所述溶剂油选择芳烃或烷烃类溶剂。

上述助剂，所述稀土重量份为40-50、冰醋酸重量份为40-60。

上述助剂，所述脂肪酸重量份为30-50、过氧化氢重量份为10-30、锑化合物重量份为20-40。

上述助剂，所述锑化合物选择氧化锑。

一种制备上述助剂的方法，它包括如下步骤：

a．制备A剂：稀土与冰醋酸在50-60℃下反应5-6小时制得；

b．制备B剂：脂肪酸、过氧化氢与锑化合物在170-180℃下反应7-8小时制得；

c．制备助剂：将A剂、B剂、苯三唑脂肪酸铵盐以及溶剂油加入带有加温装置的反应容器中，控制温度40-50℃，搅拌3小时，搅拌均匀即得本发明所述助剂。

本发明所述助剂具有提高轻质油收率的作用。尤其当A剂、B剂、苯三唑脂肪酸铵盐以及溶剂油的重量份分别为30、50、14、6时，轻质油收率可达66.80%。本发明所述助剂加入量从60ug/g到100ug/g时，随着加入量增加，轻质油收率增加。在加入量为100ug/g时，可提高轻质油收率3.06个百分点，焦炭收率减少0.4个百分点，重油收率减少1.95个百分点。本发明所述助剂可替代金属钝化剂，它不改变催化裂化装置现有操作条件，既能防止催化剂被金属污染又能提高轻质油收率，从而达到增加经济效益，节约能源，减少二氧化碳的排放的目的。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

实施例1～4   制备本发明所述助剂的四组实施例配方：

，制备方法如下：

a．制备A剂：稀土与冰醋酸在50-60℃下反应5-6小时制得；

b．制备B剂：脂肪酸、过氧化氢与锑化合物在170-180℃下反应7-8小时制得；

c．制备助剂：将A剂、B剂、苯三唑脂肪酸铵盐以及溶剂油加入带有加温装置的反应容器中，控制温度40-50℃，搅拌3小时，搅拌均匀即为本发明所述助剂。

本发明中的溶剂选用s-100#、s-200#芳烃溶剂油或120#、200#烷烃溶剂油；脂肪酸选用长链(含16～18个碳原子)饱和脂肪酸；稀土为镧系稀土，如镧和铈。

测试实施例1～4组中不同产品提高轻质油收率的效果。

2.1、试验原料：常压重油 

2.2、试验装置

取自抚顺石油三厂的小型提升管FCC装置，包括（1）进料系统(原料槽、原料计量泵、管线、流量计等)；（2）反应-再生系统(提升管反应器、沉降器、再生器、进料喷咀、待生剂和再生剂输送管线)；（3）产品罐。产品分析用美国生产的HP5880型气相色谱分析仪。

2.3、试验条件

空白和加助剂试验采用的工艺条件与工业装置基本相同，如下表所示。

空白和加助剂试验工艺条件

项目数据反应温度，℃500再生温度，℃680原料预热温度，℃260剂油比7.0进料速率，g·h^-11000汽相水蒸气，g·h^-1100雾化水蒸气，g·h^-1100

2.4 、催化剂

        平衡剂  CRC-2，

        比表面积  300㎡/g，

        孔体积   0.4 mL/g，

        堆密度   680 kg/m³，

        微反活性 64，

        筛分组成，%：

              0－20 um     7.4，

             20－40 um    25.1，

             40－80 um    41.6，

             80－110 um   15.2，

               >110 um    10.7；

        重金属：

             Ni     5600 ug/g，

             V     2400 ug/g；

2.5、对研制的四种助剂，在相同加入量(100ug/g,加入量表示每1克原油中添加1微克本产品）下进行对比实验，结果见下表。

  四种助剂的实验结果对比

项目未加剂助剂1#差值助剂2#差值助剂3#差值助剂4#差值产品分布，％         干气2.532.48-0.052.26-0.272.52-0.012.34-0.19液化气16.0715.74-0.3315.63-0.4415.96-0.1115.81-0.26汽油40.2641.070.8141.150.8941.341.0840.870.61柴油23.4825.141.6625.652.1724.721.2425.081.60重油12.3610.84-1.5210.41-1.9511.07-1.2910.96-1.40焦炭5.304.73-0.574.90-0.404.39-0.914.94-0.36轻油收率，%63.7466.212.4766.803.0666.062.3265.952.21总液收，%79.8181.952.1482.432.6282.022.2181.761.95转化率，%87.6489.161.5289.591.9588.931.2989.041.40

注：轻质油收率 = 汽油收率+柴油收率，

    总液收率 = 汽油收率+柴油收率+液化气收率，

    转化率 = 100-重油收率，

从上表可见，四种助剂配方均具有提高轻质油收率的作用。从提高轻油收率角度考虑，第二组助剂的效果最好。                                                         

助剂2#应用效果评价实例

    采用助剂2#，考察加剂量对轻油收率的影响，加剂量确定在60～120 ug/g之间，试验结果见下表。

 助剂2#的加入量对轻油收率的影响

    从上表可见，加剂量从60ug/g到100ug/g时，随着加剂量增加，轻质油收率增加。在加入量为100ug/g时，可提高轻质油收率3.06个百分点，焦炭收率减少0.4个百分点，重油收率减少1.95个百分点。从100ug/g到120ug/g，轻质油收率基本不变。适宜的加入量应在80～100ug/g之间。