FCC 催化劑促進(jìn)重油轉(zhuǎn)化

巴斯夫推出了用于中度摻渣條件的新一代催化劑Altrium，Altrium催化劑是基于AIM（先進(jìn)新型載體）和IZY（改進(jìn)Y 沸石）兩種技術(shù)的結(jié)合。AIM整合了幾種新型載體技術(shù)，選擇性地納入催化劑設(shè)計(jì)，進(jìn)行性能和適用性的廣泛選擇。提供了微調(diào)沸石與載體比例的靈活性。隨著AIM的引入，巴斯夫開啟了新一代的載體系列，通過提高孔隙率來提高性能，使大分子擴(kuò)散到更多、分布更好的活性位點(diǎn)上。此外，Altrium催化劑的載體和沸石是由一個(gè)過程制造，確保其分散度好、彼此相鄰。這種原位處理使載體形態(tài)具有最大的靈活性和可控性，使催化劑具有更高的耐磨性、不含氯和最低的鈉含量。

催化劑制造過程提供了更多的靈活性。首先，以高嶺土和功能載體為原料制備催化劑微球，然后在微球中生長沸石，沸石生長所需的物質(zhì)由微球本身提供，即“原位”生長，由于沸石直接生長在微球上，形成了外延層，不再需要單獨(dú)的粘結(jié)劑。原位法使催化劑中包含了高質(zhì)量的沸石。此外，該過程還形成更開放的孔隙結(jié)構(gòu)，提高金屬耐受性。

商業(yè)試驗(yàn)Bayernoil Neustadt催化裂化裝置使用巴斯夫催化劑，深度部分燃燒，將高金屬和高殘?zhí)吭驮限D(zhuǎn)化為有價(jià)值的產(chǎn)品。為了使煉廠盈利能力最大化，F(xiàn)CC催化劑通過設(shè)計(jì)金屬耐受性、比表面積、沸石稀土含量、載體類型和孔結(jié)構(gòu)等參數(shù)來滿足裝置的特定要求。首先，優(yōu)化孔結(jié)構(gòu)促進(jìn)重質(zhì)原料分子擴(kuò)散，促進(jìn)重油裂化。其次，優(yōu)化沸石和載體的相對含量，從而優(yōu)先保證轉(zhuǎn)化率或收率。Altrium FCC 催化劑經(jīng)過了微調(diào)和定制，得以實(shí)現(xiàn)Bayernoil 的新目標(biāo)。為此，催化劑的設(shè)計(jì)特點(diǎn)包括：沸石與載體（Z/M）的比例較低；良好的金屬耐受性，保持低干氣收率的同時(shí)最大限度促進(jìn)重油轉(zhuǎn)化；確保再生催化劑上的碳含量保持在低水平，避免破壞部分燃燒狀態(tài)。低Z/M比的催化劑將促進(jìn)重油轉(zhuǎn)化，因?yàn)檩d體表面積已經(jīng)過優(yōu)化，促進(jìn)了重油分子的裂化，對進(jìn)入沸石的原料進(jìn)行了預(yù)裂解。

催化劑對比在先進(jìn)裂化評估（ACE）裝置上，定期對催化劑進(jìn)行評估，以便監(jiān)測商業(yè)試驗(yàn)的進(jìn)展。流化干氣系數(shù)（FDGF）是根據(jù)轉(zhuǎn)化率調(diào)整的干氣收率（C2及以上輕組分）。氫氣收率和FDGF受金屬含量影響很大。使用Altrium催化劑，其FDGF在典型金屬含量的全部范圍內(nèi)都保持不變，這意味著濕式壓縮機(jī)運(yùn)行可靠，不受干氣產(chǎn)率變化影響。

FCC試驗(yàn)期間的操作條件再生溫度受許多因素影響，包括操作條件、催化劑活性與進(jìn)料品質(zhì)等。在進(jìn)料的殘?zhí)浚–CR）處于典型范圍內(nèi)時(shí)，新催化劑保持了相似的再生溫度。報(bào)告的催化劑活性，稱為流化活性測試（FACT），是在ACE裝置中使用標(biāo)準(zhǔn)原料進(jìn)行催化劑樣品試驗(yàn)獲得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化率。在特定催化劑添加速率范圍內(nèi)保持不變。由于裝置轉(zhuǎn)化率是FCC工藝條件、原料性質(zhì)和催化劑性質(zhì)的函數(shù)，F(xiàn)ACT 活性提供了催化劑對裝置轉(zhuǎn)化率貢獻(xiàn)的單獨(dú)評價(jià)。使用Altrium 催化劑，催化劑活性在Bayernoil煉廠使用的催化劑添加速率范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。

FCC裝置的性能使用Altrium催化劑，輕循環(huán)油與重油的比例（LCO/BOT）提高，使得高價(jià)值產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率提高，這要?dú)w功于大分子的轉(zhuǎn)化。在新型催化劑的作用下，在穩(wěn)定的載體表面高度分散的沸石晶體為原料裂化提供了通道，然后進(jìn)料在活性材料上而不是在非晶載體上裂化，從而提高選擇性并減少積碳的形成。同時(shí)，由于裂化產(chǎn)物向沸石內(nèi)二次擴(kuò)散的減少，過度裂化也降到了最低。最終結(jié)果是高重油轉(zhuǎn)化率與低積碳，高附加值液體產(chǎn)品收率提高?？偟膩碚f，Altrium催化劑有助于促進(jìn)重油轉(zhuǎn)化，從而減少了油漿2.5%～3.0%（w），生產(chǎn)更多高附加值產(chǎn)品、汽油和LCO。

提高盈利能力對Altrium 催化劑提供的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行估算，汽油收率保持不變，而積碳和油漿收率減少。由于更有價(jià)值的LCO 收率增加，因此轉(zhuǎn)化率降低。在這些條件下，使用標(biāo)準(zhǔn)煉油產(chǎn)品價(jià)格，可將利潤率提高0.50～0.60美元/桶。在實(shí)際過程中，將根據(jù)市場條件，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

新型Altrium 催化裂化催化劑中結(jié)合了巴斯夫最新的載體技術(shù)，表現(xiàn)出了卓越的性能，為Bayernoil Neustadt煉廠的FCC裝置運(yùn)營帶來了額外的收益。在保持可靠穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，該煉廠促進(jìn)了重油轉(zhuǎn)化，使之成為更有價(jià)值的產(chǎn)品。