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1、面向21世纪的炼油催化技术的新进展钱伯章（上海高桥石化公司炼油厂上海200137） 本文系22篇有关炼油催化技术最新文献述评，它涉及异构化、烷基化以及重整油改质与脱苯用催化剂，馏份油的加氢处理与加氢裂化，流化催化裂化（渣油充化催化裂化和增产烯烃的流化催化裂化工艺），渣油加氢处理以及生物催化脱硫。关键词：催化技术 炼油工艺1 前言催化技术现已成为炼油工业技术进步的重要支柱。在炼油工业中，60%以上的新产品和90%以上的新工艺的开发都与催化有关。美国全国石油委员会（NPC）对炼油与石化工业所做的调查认为，采用高选择性的催化剂和提高工艺过程的
2、可靠性是今后炼油工业的主要发展趋势。采用高效催化剂是提高加工效率、生产优质产品、降低过程能耗、增产创收的有力措施和发展方向。据催化剂集团公司（TCG）分析，1995年全球催化剂销售额已达86亿美元，到2001年可望达107亿美元，其中，炼油催化剂仍将以较快的速度发展，预计将从1995年的19亿美元增长到2001年的24亿美元。展望21世纪，预计生物催化脱硫和固体酸烷基化等技术将获得突破。日本对21世纪的炼厂展望（称之为REF-21）认为，与现有炼油技术相比，以下催化技术可望获得推广应用：原油采用生物催化脱硫预处理；石脑油、煤油及柴油可望在同一
3、套加氢处理装置中完成加氢脱硫处理；减压渣油改质的转化率可望由目前的＞65%提高到＞95%(淤浆法加氢转化技术);烷基化工艺所用硫酸或氢氟酸催化剂将被固体酸催化剂所取代以减少污染.面向21世纪的炼油催化技术中,现已居以下方面取得了重要进展:新配汽油组分生产技术、,馏分油加氢处理和加氢裂技术,催化裂化技术,渣油转化技术及生物催化技术,现就其发展成果和趋势分述于后.2 新配方汽油组分生产技术"清洁空气"正在主导当代汽油燃料品质的发展方向.自从日本和美国分别于1983年和1993年实现汽油无铅化,1995年美国推行无铅新配方汽油以来,生产高辛烷值无
4、铅汽油和新配方汽油已成为世界各国强化环境保护,减少汽车排气污染的一大趋势,为顺应这一历史潮流,生产新配方汽油组分的各种工艺在催化技术的发展和推动下获得了较快的进展.无铅和新配方汽油组分生产工艺主要涉及异构化烷基化催化重整和醚化等过程.2.1 异构化据统计,至1996年全世界生产异构化油的正构C5/C6异构化能力则达到5.6Mt/a.对异构化油的需求促进了异构化催化剂的发展.荷兰Alzo Nobel催化剂公司和Tatol公司于1997年正式推出n-C4和n-C5/C6异构化和高活性催化剂AT-2和AT-2G，其活性比现在工业用的其他催化剂
5、至少高出30%.现已在两套工业装置上完成运转试验，1997年将推向第三家用户.AT-2和AT-2G为AL2O3载Pt/Cl催化剂。AT2阿联酋JebdlAli的n-C4异构化装置（500kt/a,MTBE联合装置的一部分）上应用，其活性比现有催化剂至少高出40%.AT-2G的高活性可用于较低的反应温度，有利于热力学平衡，加氢裂化副反应也较少.2.2 烷基化烷基化不含苯和芳烃,辛值高,低硫或无硫,是新配方汽油(RGF）的重要组成部分。在美国汽油总组成中已占13%（vol)，在RGF中约占20.7%(vol).采用无污染催化剂是烷基化工艺发展方向
6、.经数年开发,UOP公司采用固体酸催化剂的烷基化工艺即将投入工业化应用。基性能特征和过程设计与传统的液体酸烷基化工艺相比具有较强的竞争性。但它又有别于液体酸催化技术，活性和选择性明显提高，过程效率也得以优化。名为Alkylene的烷基化新工艺是无污染轻质烷烃改质生产高辛烷值汽油技术，正在进行工业试验。表1和表2给出了进料组成和与传统H2SO4及HF法烷基化工艺的技术经济比较。表1 试验用进料组成Tab.1 composition of feedstocks for the test 组 分 含 量/% （vol)丙烷0.1
7、111丙烯0.12异丁烷26.59正丁烷6.4丁烯42.34异戊烯12.9正戊烯2.05戊烯9.48表2 不同工艺烷基化技术经济比较Tab.2 Techical-economic comparison for different alkylation technologies工艺HFH2SO4AlkyleneC+5烷基化油产量/t.a-1241.730237.350242.840辛烷值RON/MON94.1/92.094.1/92.09304/91.7估计投资/万美元244028402710生产费用美元/加仑0.5160.5790.550美元
8、/t40.7945.1643.02其他一些公司也在开发低污染催化剂烷基化工艺.例如丹麦托普索公司开发的可移动载体的液体酸催化剂二者特点结合在一起,反应器系统既具有固
