国内外加氢裂化催化剂技术发展
信息来源：化工活动家
关键词 | 加氢裂化 催化剂 发展
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导 读
未来市场对于化工产品的需求将持续增长，由炼油型向化工型转型发展已成为炼油企业的主要选择。加氢裂化产品中的轻烃、轻石脑油、重石脑油以及尾油均为优质的基础化工原料。
加氢裂化催化剂是加氢裂化技术的核心。国外生产商及专利商主要有Axens，CLG，Criterion，UOP和Haldor Topsøe等，国内的专利商主要有中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院（FRIPP）、中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院（RIPP）等。
国外加氢裂化催化剂技术
01
Axens公司
近年，Axens公司加氢裂化催化剂开发的重点是缓和加氢裂化技术和高转化率加氢裂化技术，图1列出了Axens部分加氢裂化催化剂。
在缓和加氢裂化技术方面主要有HDK786，HDK776，HDK766，其中HDK786适于生产润滑油基础油和中间馏分油，HDK766适用最大量生产柴油，可以用作预处理剂以及原料为轻柴油、劣质蜡油、溶剂脱沥青油等的加氢裂化反应。在提高转化率上，Axens开发了HYC600，HYK700两个系列加氢裂化催化剂。2017年推出的Craken系列加氢裂化催化剂（Craken-D和Craken-Flex），用于生产高质量燃料油（尤其是生产重石脑油）的专用催化剂，原料油适应性优良，可以加工脱沥青油、减压蜡油和焦化重蜡油。Craken-D对中间馏分油选择性高，改善了产品柴油的浊点；Craken-Flex生产的尾油适用于生产Ⅲ类润滑油基础油，提高了中间馏分油和石脑油的收率。
02
CLG公司
美国CLG公司于20世纪50年代末开发的Isocracking加氢裂化技术，对世界加氢裂化技术有深远的影响。图2列出了CLG部分加氢裂化催化剂。
与采用常规浸渍法制备的催化剂相比，CLG公司通过共沉淀制备技术开发的ICR系列催化剂，可以负载更多活性金属，活性是常规氧化铝载体加氢催化剂的2~3倍，提高了喷气燃料选择性，多产喷气燃料1000桶/d。其中的高活性非贵金属催化剂ICR-183，ICR-214，ICR-215和高活性贵金属催化剂ICR211，ICR-209，ICR-257，可最大量生产石脑油/喷气燃料，也可以全部生产石脑油。
03
Criterion公司
Criterion公司与Zeolyst公司合作，推出了多种不同功能的加氢裂化催化剂，图3列出了Criterion加氢裂化催化剂。
Z-FX20，Z-FX10，Z-3733，Z-3723和Z-2723，适用于灵活生产石脑油（化工原料）或中间馏分油。Z-853，Z-863，Z-NP10和Z-NP20催化剂为化工原料型，用于最大量的生产石脑油。在石脑油选择性方面，Z-NP10和Z-NP20的性能要优于Z-853和Z-863。除了性能优化外，催化剂制备技术也有很大改进，形状由传统的三叶草（TL）变为新三叶草（TAX），既能降低压降也能更好地利用催化剂。
04
UOP公司
UOP公司开发的加氢裂化催化剂可以分为三大类：馏分油型、灵活生产石脑油和馏分油型、最大量生产石脑油型，图4列出了UOP加氢裂化催化剂。
馏分油型加氢裂化催化剂有HC215，HC-120和DHC-8。HC-150，HC-140和HC43LT主要用于灵活生产石脑油和馏分油。HC190，HC-185，HC-175和HC-24主要用于最大量生产石脑油（化工原料），其中HC-190在相同的工艺条件下，比HC-24重石脑油收率提高4％，轻石脑油收率降低3％。
UOP公司在催化剂研发中重点从加氢程度、产品选择性、氢气选择性消耗等多维度去思考设计，其最新一代加氢裂化催化剂主要有轻油型的HC-185LT、灵活型的HC-470LT和中油型的HC130LT，另外还开发了HC-310LT，HC-320LT，置于两段工艺中第二段反应器内。在石脑油（化工原料）生产方面，UOP新开发了HC-680加氢裂化催化剂，但具体性能还未见报道。
05
Haldor Topsøe公司
HaldorTopsøe公司主要致力于最大量生产柴油和中间馏分油的加氢裂化催化剂的研发，图5列出了HaldorTopsøe加氢裂化催化剂。
TK-943，TK-933，TK-926主要用于最大量生产柴油，其中TK-933，TK-943用于最大量生产中间馏分油，具有氢耗低、适当加氢裂化活性的特点，与其它催化剂相比，柴油产品的浊点降低了10~20℃；TK-926采用调变载体酸性来提高催化剂的异构化活性，从而提高产品的流动性。TK-951，TK-947，TK-931，TK-925主要用于最大量生产中间馏分油，其中TK-951可以在较低的氢耗下最大量生产中间馏分油；TK-925主要用于最大量生产高质量的柴油；TK-931具有适宜的中间馏分油收率，可以用于生产高质量的优质柴油、喷气燃料、润滑油等燃料油。
国内加氢裂化催化剂技术
01
FRIPP
FRIPP针对国内能源资源的特点，聚焦于重油清洁高效转化，先后开发了高压加氢裂化、中压加氢裂化、缓和加氢裂化、中压加氢改质、加氢尾油异构脱蜡、柴油临氢降凝、劣质催化柴油加氢等工艺技术及配套催化剂技术，成功地进行了200套（次）国内外工业应用。
FRIPP现已开发了50多个牌号品类齐全的加氢裂化催化剂体系，是国内加氢裂化技术的主要专利商，在国内市场份额占60％以上。FRIPP通过开发新的催化剂材料和创新性制备技术，完成了第五代高活性加氢裂化催化剂的创制及推广，主要包括FC-70催化柴油转化催化剂、FC-52轻油型催化剂、FC-76灵活型催化剂、FC-60高中油型催化剂及FC-80生产高黏度指数加氢尾油的催化剂。图6列出了FRIPP开发的系列加氢裂化催化剂。
与上一代催化剂相比，在单程转化率相同的条件下，FC-52平均反应温度降低了6℃，重石脑油和喷气燃料收率分别增加了2.1和1.6百分点，柴油收率降低了2.1百分点，两环以上环状烃在加氢裂化尾油中减少3.5百分点，尾油芳烃指数（BMCI）降低了0.8单位，产品黏度指数提高了7单位。
FC-60适用于生产中间馏分油，可以有效降低二次裂解反应，降低氢耗，降低了气体和轻石脑油产量，提高目标产物的收率。
FC-70适用于劣质柴油加氢转化，主要用于FD2G技术。与上一代相比，相同工艺条件下，活性提高了3℃，氢耗降低0.12百分点，C5+液体收率提高了0.3百分点，汽油馏分辛烷值提高了1.2。
FC-76以富含介孔结构的高效改性分子筛为酸性组分，催化剂活性金属分散度得到有效提高、孔径分布得到优化、活性金属利用率得到改善，加氢活性显著提高，可以用于灵活性生产清洁燃料和优质化工原料（乙烯裂解原料）。在上海石化1500kt/a加氢裂化装置应用，目的产品收率、尾油质量及运行能耗等方面显著改善。液体产品收率提高0.19百分点，重石脑油收率提高5.94百分点，喷气燃料产品收率提高5.61百分点，柴油收率降低6.27百分点。增产石脑油和喷气燃料组分、压减柴油效果明显；加氢裂化尾油产品BMCI值比上周期降低了1.9单位，装置能耗下降96.56MJ/t。
FC-80适用于生产高质量的尾油产品以及优质的石脑油、高质量的喷气燃料和柴油产品等。2017年该催化剂在俄罗斯斯拉夫炼油厂进行工业应用获得满意效果。
02
RIPP
RIPP最新研制了RHC-224C，RHC-210，RHC210F等加氢裂化催化剂，其中RHC-224C适用于灵活型加氢裂化流程，与上一代催化剂RHC-220相比，堆积密度降低了10％，在相同工艺条件下，尾油产品中链烷烃含量提高而BMCI值降低。RHC210，RHC-210F适用于生产石脑油，其中RHC-210与上一代催化剂相比，具有更低的堆积密度和更高的反应活性；为了提高催化剂的市场竞争力，RHC210F致力于降低催化剂的成本。
03
中国石油化工研究院
近年来，中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院针对多产中间馏分油的生产需求，通过USY与高硅Beta二元分子筛合理复配，两种分子筛产生协同催化作用，开发出了加氢裂化催化剂PHC-03。该催化剂适用于最大量生产中间馏分油，以及生产高质量的重石脑油和裂化尾油。