表7 CHV-1在洛阳石化公司重催应用结果
项 目 Centurion 原料油性质密度（20℃） 残炭,m% Ni含量,ppm V含量,ppm 平衡剂性质活性,m% Ni含量,ppm V含量,ppm 催化剂单耗（kg/t） 产品分布,% 液化气 汽油 柴油 油浆 焦炭 干气+损失 轻质油收率（m%） 液化气+轻收率（m%） 汽油辛烷值（RON） 9.03 43.11 29.81 4.60 9.48 3.97 72.92 81.95 90.1 10.22 43.13 28.08 4.92 9.34 4.31 71.21 81.43 90.7 11.71 46.64 24.38 3.63 9.23 4.41 71.02 82.73 90.7 0.9043 6.05 2.6 14.0 56 3885 8700 1.35 工业标定结果 CHV-1 0.9108 6.3 5.6 18.0 57 3500 8700 1.4 1997.11.1-12.10 生产统计 0.8993 6.39 5.6 18.0 62.8 3500 8500 1.4 大庆全减压渣油催化裂化催化剂DVR-1的开发成功代表国产重油裂化催化剂的最新研发成果。DVR-1采用了独特的基质材料，使中孔的最可几孔径达到100?左右，并且含有必要的酸性，沸石则优化调整了裂化活性与氢转移活性的平衡。其在燕山2#重油催化裂化装置上应用近一年半时间，结果表明：该剂水热稳定性好、对高沸点和高粘度重油的裂化能力强、抗重金属污染能力优、焦炭的选择性好，即使在65-85%的高掺渣量下操作也不用卸剂，并可维持适宜的平衡活性，而且长期使用该剂对两器流化质量没有不良影响。标定结果见表8。 表8 DVR-1在燕山石化公司VRFCC装置应用标定结果 方案 加工量,t/d 掺油比,% 产品分布,m% 干气 液化气 汽油 柴油 油浆 焦炭 损失 转化率,% 轻收,% 总液收,%
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标-1 2408 67.1 3.27 10.49 44.67 27.95 3.51 9.38 0.73 68.54 72.62 83.11 标-2 2401 75.8 3.73 9.52 43.01 28.83 4.09 10.09 0.73 67.08 71.84 81.36 标-3 2406 85.1 4.15 9.39 41.10 28.74 5.05 10.82 0.75 66.21 69.84 79.23 2.2多产柴油，满足市场需求
近年我国成品油市场柴油需求增长较快，1998-1999年市场需求柴汽比达到了1.7-1.8。针对这种情况，石科院开发了适合我国国情的以增产柴油为目的的重油裂化催化剂MLC-500和CC-20D。它们分别在沧州炼油厂和九江炼油厂应用的结果(见表9和表10)表明：使用增产柴油催化剂后，在保证重油转化能力显著增强、焦炭和干气产率基本不变或减少的前提下，可大幅度提高柴油收率，使催化裂化装置的柴汽比达到较高水平，这种催化剂投放市场后受到普遍欢迎，1999年这两种催化剂共销售1.4万吨左右，在国内多家炼厂获得应用，极大地满足了市场对柴油的需求。 表9 MLC-500在沧州炼油厂工业标定结果 催化剂 处理量,吨/天 常渣量,% 产品分布,m% 干气 液化气 汽油 柴油 油浆 焦炭 损失 转化率,% 轻油收率,% 总轻收,% 柴汽比 RHZ-300 1093 100 6.02 10.31 35.51 29.09 6.90 11.63 0.90 64.01 64.24 74.55 0.83 MLC-500 1076 100 5.01 11.69 29.78 37.71 3.07 11.87 0.87 59.22 67.49 79.18 1.27 表10 CC-20D在九江炼油厂工业应用结果 催化剂 催化剂占系统藏量 掺渣比,m% 主要操作条件 加工量,t/d 反应温度,℃ 再生温度,℃ 回炼比 产品分布,m% 干气 液化气 汽油 柴油 油浆 焦炭 损失 转化率,% 轻质油收率,% 轻收+液化气,m% 柴汽比 RON
- 7 - 对比剂98年2季 100% 21.54 2400 502 679 0.41 3.39 13.13 40.38 28.96 6.46 6.63 1.07 63.53 69.34 82.45 0.72 / CC-20D(jj)98年4季 100% 22.39 2210 495 680 0.55 4.14 14.47 37.58 34.63 2.10 6.38 0.70 62.57 72.21 86.68 0.92 92-94 2.3提高低碳烯烃产率，走油化结合的道路
受国际炼油业利润持续低迷、而石油化工业利润丰厚的影响，许多大型炼油企业正转向与化工联合，由石油炼制过程直接为石油化工过程提供廉价原料，从而提高赢利力。催化裂化装置增产低碳烯烃是油化结合的有效途径。丙烯市场需求增长较快，世界丙烯供应的30%、美国丙烯供应的50%来自催化裂化。相对而言，碳4烯烃的需求长较慢，主要受MTBE生产需求的控制。
为增产低碳烯烃，国内外在工艺和催化剂方面均进行了广泛研究和实践，Mobil和kellogg开发的MAXOFIN工艺采用ZSM-5分子筛含量超过25%的专用催化剂，获得高的丙烯产率；Intercat公司开发了Pentasil系列助剂，其中PENTACAT主要用于增产丙烯和碳4烯烃，其ZMX催化剂用于需要碳4烯烃的炼厂。Engelhard公司正在用其FlexTex系列催化剂的制造方法生产不增加液化气总量，但增产丙烯、尤其是碳四烯烃的第二代Maxol催化剂。
石科院开发的DCC工艺仍然是由重质原料生产丙烯的主要途径。DCC专用催化剂以晶内含稀土的择形分子筛ZRP-1为主要活性组元，具有高的水热活性稳定性和丙烯产率，在国内外多套装置上应用效果良好。目前正在开发丙烯选择性更高的第二代催化剂。石科院开发的MI0工艺以多产异构碳四烯烃为目的，其专用催化剂活性组元具有特殊的孔道结构和酸强度，对生成异构碳四烯烃具有选择性催化作用。最近石科院又开发了以生产乙烯和丙烯为目的的CPP工艺，其专用催化剂具有优异的水热活性稳定性，其多功能活性中心能够在保证重油裂化的前提下，促进自由基反应的发生，从而有效提高乙烯收率。CPP催化剂中型评价结果见表11。
表11 CPP催化剂中型评价结果
催化剂 主要操作条件 反应温度,℃ 原料油 产品分布 裂化气 干气 液化气 汽油 柴油 油炭 焦炭 损失 转化率,m% 气体产率,m% 氢气 甲烷 乙烯 丙烯 丁烯 三烯之和,m%
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CPP催化剂 / 640 大庆蜡油+30%大庆减渣 / 66.58 40.15 26.43 11.72 8.53 3.75 8.51 0.91 87.82 / 0.95 11.70 22.82 15.96 8.20 46.98 2.4生产清洁汽油，满足新环保法规的要求
由于环保法规日益严格，清洁燃料的生产已成为全球关注的重大课题。催化裂化对清洁汽油的生产具有重要影响。我国汽油池中催化裂化汽油比例高达80%以上，而FCC汽油烯烃含量一般高达40-50v%，与清洁汽油新标准有很大距离。因此降低催化裂化汽油的烯烃含量成为问题的焦点。通过研制开发专用的催化裂化催化剂，在催化裂化过程中一定程度地直接降低催化汽油中的烯烃含量，是较经济合理的解决方案。国外GraceDavison和AKZO公司都已相继开发成功了降低烯烃的裂化催化剂，烯烃降低幅度可达6－10个体积百分点。但国外催化剂都是针对蜡油装置开发的。对于掺炼渣油的装置，特别是掺炼渣油比例较高的装置尚未见工业应用报道。1999年石科院结合我国原油和FCC装置特点开发了GOR系列催化裂化降烯烃催化剂，其中GOR-C催化剂在洛阳石化总厂高钒常渣原料油的工业试验结果表明；汽油烯烃由42.2v%下降到31.6v%，下降10.6个百分点；GOR-Q催化剂在高桥石化公司上海炼油厂VGO掺炼一定量的大庆渣油的工业试验结果表明：汽油烯烃由43.1v%下降到34.4v%，下降8.7个百分点。GOR催化剂用于上述两种原料油时，汽油辛烷值基本不变，汽油质量明显改善。工业标定结果见表12和表13。此外，石科院还根据装置灵活操作的需要，开发了催化裂化降烯烃助剂GOR-A，其中型提升管评价结果见表14。 表12 GOR-C洛阳炼油厂工业标定结果
催化剂 原料性质 3密度（20℃），g/cm 残炭，m% 处理量,t/h 产品分布，% 干气 液化气 汽油 柴油 油浆 焦炭 转化率,% 轻油收率,% 总轻收,% 汽油组成（FIA法）,V% 烷烃 烯烃 芳烃 RON MON 诱导期,min CMOD-100 0.8946 7.22 161 4.67 12.05 39.67 28.21 5.15 10.25 66.65 67.88 79.73 44.2 42.2 13.6 90.8 79.9 560 GOR-C 0.8969 8.12 147 4.70 14.54 37.09 27.72 5.30 10.65 66.99 64.81 79.35 52.4 31.6 16.0 90.7 80.1 580 清洁汽油生产的另一主题是汽油脱硫。欧美、日本等发达国家对汽油硫含量都进行了严格限制。美国车用汽油调和组分的中36%为催化裂化汽油，但98%的硫却来自其中。因此，近年国外除了加快开发催化汽油选择性加氢脱硫、吸附脱硫等技术外，催化剂制造商也在研制能够在催化裂化过程中降低汽油硫含量的裂化催化剂和助剂。
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表13 GOR-Q在高桥石化上海炼油厂工业标定结果
催化剂 原料性质 3密度（20℃）,g/cm 残炭,m% 处理量,t/h 蜡油 减渣 产品分布,% 干气 液化气 汽油 柴油 油浆 焦炭 转化率,% 轻油收率,% 总轻收,% 汽油烯烃含量（FIA法）V% RON MON 诱导期,min 表14 GOR-A的中型提升管评价结果 助剂加入量 催化剂(基础剂) 原料油 反应温度 剂油比,C/O 反应时间,秒 产品收率,m% H2-C2 液化气 +C5汽油 柴油 重油 焦炭 转化率,m% 轻质油收率,m% 总液收,m% 汽油组成(FIA) 烷烃,V% 烯烃V% 芳烃V% MON(实测) RON(实测) 诱导期,min
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0 3 6 9 DVR-1 大庆30%VR 500 4.04 4.05 2.00 2.00 1.05 12.80 57.59 17.11 6.46 4.99 76.44 74.70 87.50 41.7 46.5 11.8 79.6 88.9 719 1.11 14.72 56.39 16.46 6.08 5.24 77.45 72.86 87.57 45.6 41.6 12.8 79.5 88.3 924 MLC-500 0.8967 4.0 / 125.12 44.33 3.79 15.44 44.14 22.57 4.64 8.92 72.79 66.71 82.15 43.08 90.4 79.6 639 GOR-Q 0.8804 2.68 / 118.50 55.32 4.30 18.63 44.69 21.15 1.73 9.00 77.12 65.84 84.47 34.4 89.8 80.4 1005 4.09 2.02 1.07 13.27 57.25 15.33 8.25 4.83 76.42 72.58 85.85 39.0 49.4 11.6 79.8 89.4 715 4.12 1.91 1.27 16.54 55.52 16.09 4.87 5.70 79.04 71.61 88.15 48.1 36.0 15.9 78.1 86.5 837