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催化劑:加速乙烯行業成長升級

催化劑:加速乙烯行業成長升級

  • 分類:行業新聞
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  • 來源:
  • 發布時間:2017-02-07 00:00
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  前不久,揚子石化—巴斯夫有限責任公司宣布,經過為期一個月不同層面的對比遴選,中國石油石油化工研究院(簡稱石化院)研發的裂解汽油二段加氫LY-9802催化劑中標該公司74萬噸/年乙烯配套裂解汽油加氫裝置。

  經過50余年的科研攻關,中國石油在乙烯裂解餾分加氫催化劑領域取得了一系列國內領先的研究成果,開發的部分催化劑性能達到國際先進水平,特別是裂解汽油一、二段加氫催化劑在國內乙烯企業廣泛應用,具有很強的市場競爭力。

  加快我國大型乙烯成套技術國產化步伐

  上世紀60年代,石化院就開始進行裂解汽油加氫催化劑及工藝研究,經過多年的攻關,相繼開發出裂解汽油一段鈀系LY-7051、LY-7701、LY-7901、LY-8601、LY-9301、LY-9801、LY-9801D系列加氫催化劑,裂解汽油一段鎳系LY-2008加氫催化劑及裂解汽油二段LY-8602、LY-9302、LY-9702、LY-9802系列催化劑。

  2000年以來,由于受乙烯原料多元化的影響,部分裂解汽油加氫裝置的原料中水、砷含量超標,餾分偏重,加氫負荷偏大,影響裂解汽油一段鈀系LY-9801催化劑的使用效果。為滿足用戶需求,適應不斷變化的加氫工況,石化院開展了新型裂解汽油加氫催化劑開發工作,并于2004年正式立項,2006年研究開發出新型裂解汽油一段鈀系催化劑LY-9801D。該催化劑具有對油品適應性強、高空速運轉能力及抗毒物能力強等特點,并在上海石化、燕山石化、蘭州石化等企業成功應用。

  鎳基裂解汽油加氫催化劑由于良好的抗雜質性能和較低的運行成本,近年來成為市場新寵,但國內市場一直被進口催化劑所壟斷。

  為適應市場需要,石油化工研究院2003年正式立項,歷經5年攻關,開發出活性、選擇性好,抗雜質和高負荷運轉能力強的LY-2008鎳基裂解汽油一段加氫催化劑。2008年起,該催化劑已先后在獨山子石化、大慶石化、遼陽石化成功應用。該催化劑的成功應用打破了國外技術的長期壟斷,填補了中國石油在鎳基裂解汽油加氫催化劑領域中的空白,對于加快中國石油大型乙烯成套技術國產化步伐、提升中國石油在乙烯行業的核心競爭力具有重要的意義。

  填補國內技術空白,打破進口催化劑壟斷

  2012年年底,我國乙烯年產量達到1800萬噸,催化裂化產量達1.5 億噸,這兩大工藝產生碳四、碳五、碳九等中低餾分油1000萬噸以上,加上油田伴生氣中的碳四餾分,中低餾分的有效利用成為亟待解決的問題,目前中低餾分除提取約30%雙烯烴及少量單烯烴作化工原料外,剩余多用作燃料,造成資源浪費。

  石化院經3年攻關,2005年開發了高鎳催化劑LY-2005及中低餾分油烯烴深度加氫工藝。高鎳系LY-2005催化劑處于國際先進水平,具有三個工藝特點:一是應用高鎳催化劑,較貴金屬催化劑價格低,抗雜質性能強;二是輕烴加氫反應溫度低,可在20攝氏度下反應;三是催化劑加氫性能穩定,工業運轉周期5年以上,可使加氫產品烯烴含量低于1%。2005年以來,該催化劑先后在蘭州石化、上海石化、獨山子石化實現成功應用。LY-2005催化劑的成功開發,填補了國內在該領域的技術空白,打破了進口技術的壟斷,為“十二五”期間中國石油統一規劃碳四、碳五資源提供了技術支持。

  構建我國乙烯裂解餾分加氫技術平臺

  碳四烷基化汽油因其無硫、無烯烴、無芳烴、高辛烷值的特點,日益受到重視。在清潔油品生產中,催化裂化碳四烷基化原料須進行加氫預處理,除去碳四餾分中的丁二烯組分,將部分1-丁烯異構化為2-丁烯,以提高烷基化油的辛烷值。

  為適應烷基化過程對原料要求的提高,石化院2002年正式立項,開始進行“FCC 碳四餾分選擇性加氫除丁二烯催化劑研發與工業應用”研究,以提高催化劑的丁二烯加氫選擇性和轉化率、提高催化劑異構化能力為目標,經過3年科研攻關,于2005年成功開發出了碳四選擇性加氫異構技術即LY-DBiso-03選擇加氫、異構催化劑及工藝技術,并于2005年5月在蘭州石化煉油廠烷基化預加氫裝置成功實現了工業化應用,加氫產品中丁二烯加氫率大于99%,1-丁烯異構為2-丁烯,異構化率大于70%,丁烯收率大于98%,完全滿足工業裝置要求。

  2012年年底,該催化劑又成功中標寧波海越新材料有限公司新建84萬噸/年烷基化預加氫裝置,該裝置是目前國內規模最大的碳四烷基化預加氫裝置。今年5月,該裝置完成了LY-DBiso-03催化劑的工業裝填,預計今年6月初開工。

  石化院在該催化劑領域近10年來共獲省部級獎勵16項、地市級獎勵8項,申請國內外發明專利41件、其中授權24件,制定催化劑產品企業標準5項。這一系列成果對提升我國石油化工行業的國際市場競爭力具有重要意義。

  在煉化領域,能使反應速度成千上萬倍地加速進行,而本身并不消耗的物質,就叫做催化劑。這類物質也形象地被稱為“觸媒”,經過它的撮合作用,就能產生神奇的化學反應或使反應速度大大加快。

  有資料顯示,幾乎所有的石油煉制與化工過程都離不開催化劑,石油煉制與化工技術的進展幾乎都是得益于新型的、更高效的催化劑的問世。

  催化劑種類繁多,大多為固態,也有的是液態。按反應體系的相態分為均相催化劑和多相催化劑,均相催化劑有酸、堿、可溶性過渡金屬化合物和過氧化物催化劑。多相催化劑有固體酸催化劑、有機堿催化劑、金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、絡合物催化劑、稀土催化劑、分子篩催化劑、生物催化劑、納米催化劑等,按照反應類型又分為聚合、縮聚、酯化、加氫、脫氫、氧化、還原、烷基化、異構化等催化劑。

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