契合炼油企业需求的固定床渣油加氢催化剂研究进展.docxVIP

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契合炼油企业需求的固定床渣油加氢催化剂研究进展

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摘要：以炼油企业需求为导向，石科院先后开发了第一代、第二代、第三代RHT和RHT-200系列渣油加氢催化剂。为实现炼油企业对重劣质原料加工的需求，开发了适用于加工高铁钙含量渣油的保护剂，适用于加工高金属（Ni+V）含量渣油的脱金属剂，以及适用于加工高沥青质含量渣油的沥青质转化催化剂;为实现炼油企业对优质催化裂化进料的需求，开发了具有活性缓释功能的脱金属脱硫催化剂和兼具高活性和高稳定性的脱硫脱残炭催化剂;另外，第三代RHT系列催化剂能够适应苛刻的渣油加氢工艺条件;RHT-200系列催化剂具有显著的低堆比高活性特征，能够满足炼油企业对高性价比渣油加氢催化剂的需求。

关键词：炼油企业;固定床;渣油加氢;催化剂

随着世界范围内重质油储量的逐渐增加以及我国原油对外依存度的持续攀升，如何通过绿色低碳的加工工艺生产轻质清洁油品，实现重质油的深度综合利用，已经逐渐成为衡量炼厂经济效益的关键指标[1-2]。近年来渣油加氢工艺由于投资成本较低、操作方便而且经济效益较好，应用愈加广泛。以固定床渣油加氢--催化裂化为代表的组合工艺，由于可以显著提高渣油加氢技术的经济性，因此受到大多数炼油企业的青睐[3-4]。固定床渣油加氢技术的核心是催化剂，要想实现重劣质渣油的深度转化，渣油加氢催化剂必须脱除原料中机械杂质，铁、钙、镍、钒等金属，同时完成氮化物、硫化物的脱除和残炭的高效转化，使目标产物加氢渣油满足催化裂化装置进料要求。以炼油企业对渣油加氢催化剂需求为导向，由中国石化石油化工科学研究院研发、中国石化催化剂有限公司生产的三代RHT系列渣油加氢催化剂，先后在海内外多套装置进行工业应用，实现了炼油企业对重劣质原料加工的需求，对优质加氢渣油的需求以及对苛刻工艺条件下催化剂适应性的需求，为炼油企业创造了巨大的经济效益。本文首先介绍了石科院开发的各代RHT系列渣油加氢催化剂，然后重点综述了石科院为实现炼油企业需求所开发的定制化催化剂的设计思路和工业应用实例，以期为炼油企业应用RHT系列渣油加氢催化剂提供一定的指导信息和有益借鉴。

1石科院渣油加氢系列催化剂

石科院从2000年左右开始研究渣油加氢催化剂的制备技术，依据渣油加氢反应过程中的化学，创新催化剂的设计思路，开发了孔径较大的渣油加氢保护剂，有效脱除渣油原料中铁、钙等金属;同时，通过改善渣油加氢脱金属的孔道结构，调控渣油中镍、钒等金属在催化剂孔道中的沉积位置;另外，通过制备具有较高床层孔隙率的异形催化剂，提高了渣油中大分子的扩散性能，而且有利于降低床层压降，保证装置的运转周期[5-7]。综合上述设计理念，石科院成功开发了第一代RHT系列渣油加氢催化剂，并于2002年11月在中石化齐鲁分公司1.50Mt/aVRDS固定床装置上成功实现了工业应用。

經过前两代RHT系列渣油加氢催化剂的开发，石科院在渣油加氢催化剂的工业应用实践中积累了丰富的经验。随着原油的日益重质化和劣质化，同时社会对清洁燃料的急迫需求，如何保持渣油加氢催化剂活性，使渣油加氢装置的产品加氢渣油满足催化裂化装置的进料要求，同时维持渣油加氢催化剂的稳定性，尽可能延长渣油加氢装置的运转周期，提高炼厂经济效益，成为新型渣油加氢催化剂开发的重点。为此，石科院围绕提升催化剂反应稳定性以及强化反应过程中难转化物种如沥青质、胶质、稠环类芳烃的加氢转化两方面，根据渣油加氢反应的机理特点，成功开发了第三代RHT系列渣油加氢催化剂，催化剂的种类、牌号、物化性质和主要功能如表1所示[10-13]。目前为止，第三代渣油加氢催化剂已在海内外16套装置工业应用60余次，为炼油企业创造了可观的经济效益。

基于前三代RHT系列渣油加氢催化剂的开发技术平台和工业实践经验，为了进一步提升渣油加氢催化剂的市场竞争力，同时延长渣油加氢装置换剂周期，降低炼油企业生产成本，开发高性价比、高稳定性的渣油加氢催化剂成为新时期重要任务。为此，石科院通过研制新型金属前驱盐，调控载体成型工艺，优化催化剂制备方法，开发了RHT-200系列渣油加氢催化剂，并在炼油企业实现了工业应用。

2契合炼油企业需求的渣油加氢催化剂开发和应用

2.1适用于加工重劣质原料的催化剂开发和应用

石科院研发的第三代RHT系列渣油加氢催化剂解决了重劣质原料的适应性问题。针对保护剂，设计了具有特殊孔道结构和适宜空隙率的催化剂，有效缓解铁钙等金属沉积所引起的床层压降快速升高问题;针对脱金属催化剂，设计了活性组分非均匀分散的蛋黄型催化剂，使催化剂的容金属能力和金属利用率明显提高;针对重劣质原料中含有较多的沥青质、胶质等难转化物种，在沥青质转化催化剂开发过程中，设计了强化沥青质扩散同时保持较高比表面积的双峰孔载体。催化剂结构的优化显著提升了催化剂的原料适应性，