非临氢降凝催化剂工艺介绍

非临氢降凝催化剂工艺介绍

1.非临氢降凝反应原理
1.1非临氢降凝的化学反应
　　非临氢降凝的化学反应实质是石蜡分子在中孔沸石催化剂的作用下被择形裂化。裂化的石蜡分子主要是正构烷烃（C₁₄-C₁₈）和带一个甲基侧链的异构烷烃，其反应亦遵循正碳离子反应机理。
1.2 非临氢降凝择形反应机理
　　择形反应即形状选择性反应。在择形催化作用中，当反应物或产物的分子与沸石催化剂晶内微孔尺寸相近时，分子运动受到约束，产生晶内扩散限制。非临氢降凝所使用的催化剂，其主要活性组分是MFI类的高硅中孔沸石。大分子异构烷烃、环烷烃，其烃分子直径大于0.6nm，不能进入孔道内，因而不会发生反应。
1.3 非临氢降凝原理
　　烃类的凝点与烃的相对分子质量和分子结构有关。相同结构的烃类分子，凝点随相对分子质量增加而增高；相对分子质量相近的烃类分子则正构烷烃凝点最高，异构烷烃，环烷烃，烯烃都低。
2. 非临氢降凝工艺
2.1非临氢降凝工艺所用原料油的性质
　　非临氢降凝工艺所用的原料油包括：炼油厂直馏常三线、常四线及减一线馏分油或其混合馏分油。馏分油非临氢降凝工艺对原料质量的要求为：密度0.82-0.92g/cm³,凝点20-40℃,馏程250-550℃。
　　几种原料油及性质列入下表

原　料　油　性　质

2.2非临氢降凝工艺和产物分布
2.2.1脱蜡反应的影响
2.2.1.1反应温度
　　在催化剂上，正构烷烃的择形裂化是催化剂表面反应控制，所以温度对转化率的影响是显著的。随着反应温度的提高，柴油收率下降，蜡的转化率明显增加，柴油凝点降低。随着反应时间的增长，催化剂表面积碳逐渐增多，蜡择形裂化活性缓慢下降。为了保证一定的转化率，达到产品凝点要求，要逐步提高反应温度来弥补催化剂的活性衰减。在长周期反应中温度的影响表现为：反应初期和中期，提高反应温度对降凝效果影响显著，而反应后期，由于催化剂积炭趋于饱和，提高温度效果不显著。
2.2.1.2反应压力
　　实验室在0-1.5MPa的范围内考察了反应压力的影响，其主要表现为：提高压力裂化气体产率降低、汽油收率增加、富气和汽油中烯烃减少，柴油中酸性物质明显增加，催化剂积炭速率加快，反应周期缩短，所以非临氢降凝宜在常压下进行。
2.2.1.3空速
　　在一定反应温度、压力下，随空速的提高，蜡转化率下降，产品柴油凝点升高。要保持一定的转化率，即产品柴油达到一定凝点要求，提高空速必须相应提高反应温度；高温、高空速对延长反应周期不利，非临氢降凝的适宜的空速为0.5-1.0h^-1.
2.2.2降凝深度与降凝产品收率的关系
　　对于同一种原料油，随着降凝深度(柴油凝点降低的度数)加深，液体产物收率降低，气体增加。
2.2.3非临氢降凝典型的工艺条件和产物分布
　　下表给出对来自不同炼油厂常三线馏分油的非临氢降凝，典型工艺条件和产物分布。从表的数据可以看出，非临氢降凝反应压力都不大于0.2MPa，质量空速0.15-0.7h-1,反应温度范围330-420℃。

非临氢降凝工艺条件及产物分布

2.2.4非临氢降凝产品性质
　　柴油的外观为透明浅黄色，凝点可控制在0－-35℃，十六烷值较高，一般比催化裂化柴油高10-20个单位。非临氢降凝副产的汽油组分为水白色，含轻组分高。由于汽油中烯烃含量高，溴价高，诱导期偏低，但辛烷值高，MON为79-80，RON为90-92，裂解气中C₂干气很少，主要是C₃、C₄组分占97%以上，其中烯烃高达60-70%，是宝贵的石油化工原料。

3.非临氢降凝工艺对催化剂的要求

3.1催化剂要有适当的活性，活性太高容易积碳，活性太低裂化能力不足。
3.2催化剂选择性好。
3.3催化剂机械强度高。
3.4催化剂的堆比密度适当。
 

4.非临氢降凝催化剂及使用
7.1非临氢降凝催化剂质量指标
催化剂质量指标见下表
项目            单位            质量指标
孔容            ml/g             ≥0.20
比表面          m2/g             ≥200
堆积密度        g/ml              ≥0.60
强度            N/cm             ≥100
氧化钠          %（m/m）        ≤0.10
直径            mm               1.6-2.4
长度            mm               2-15

7.2降凝催化剂使用条件
7.2.1原料油要求
项目          单位          技术指标
密度          g/ml           0.82-0.92
流程          ℃            250-550
7.2.1     空速           h^-1（m/m）      0.5-0.9
7.2.3     反应温度       ℃              290-440
7.2.4    反应压力       MPa            常压
7.3  催化剂使用要求
7.3.1催化剂不能受潮，不能与强酸、碱接触。
7.3.2催化剂装填前用30目筛网筛去粉末。
7.3.3催化剂使用时先将催化剂升温到290-310℃，然后开始进料，并严格控制反应温度在300-430℃之间。
7.3.4催化剂在使用过程中根据产品凝点调整操作，当产品凝点符合要求时尽量维持低的反应温度。
7.3.5如果装置间断操作，停止进料后用0.4-0.6MPa蒸汽或者氮气吹扫8-12小时.
7.3.6反应温度达到440℃以后，且产品凝点不符合要求时，催化剂需要再生处理。
7.4 syjn-1催化剂包装、标志、运输、储存
7.4.1本产品采用内衬塑料袋，外用塑料编织袋包装。
7.4.2本产品有较强的吸水性，在运输过程中注意防潮。
7.4.3本产品在储存过程中要避免接触酸碱及其它化学品，也不宜露天存放。
7.5 非临氢降凝催化剂的装填
7.5.1准备工作
　　准备好所需的惰性瓷球和催化剂，所需的每种材料的数量应事先确定好。
　　准备好所需要的催化剂装料斗。
　　检查反应器内件，主要包括：出口集合管和卸催化剂短管是否安装妥善。反应器底部没有水，积垢、垃圾等。
7.5.2装惰性瓷球
　　用袋子通过反应器入口管嘴放入惰性瓷球，装完后用工具进行平整。
　　装催化剂催化剂用30目的筛网筛去细粉。在反应器入口法兰装上催化剂装料斗，装料帆布管末端在催化剂床层以上300mm处。在装料过程中对催化剂进行及时平整，直至把催化剂装填到设计高度，并避免催化剂局部高度超过150mm。最后把惰性瓷球装直规定的位置。
7.5.3装上反应器分布盘。
7.5.4上好反应器盖子。
7.5.5封闭好反应器，保护好催化剂。
7.6催化剂的投用
7.6.1催化剂干燥
　　非临氢降凝催化剂为多孔物质，比表面很大，吸水性强，因此，需对催化剂进行干燥，干燥条件如下：
压力：0-0.1MPa
介质:空气
温度:300-360℃
升温速率:15-30℃/小时
干燥时间:6-8小时
7.6.2投用方法
当反应器床层温度达到260℃时，开始通过热蒸汽，当温度达到300℃开始进油。