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重油催化裂化催化剂发展趋势

标签: 催化裂化 催化剂   时间:2016-05-17   浏览量:422
催化裂化工艺面临的新形势不断增进催化剂新产品的开发,同时新品的开发研究又增进了炼油技术的发展。根据油品重质化的现状以及市场、环境保护的实际要求,重油催化裂化催化剂应具备良好的焦炭选择性、液收高、积碳少、可抗重金属镍、钒、抗铁、抗碱氮、孔结构合理,同时具有良好的汽提性能和水热稳定性。
优化催化剂的孔结构和酸性
分子筛的均匀排列的孔道和尺寸固定的孔径决定了只有直径较分子筛孔径小的分子才能通过沸石孔道而被分子筛吸附,而构直径较大的分子则由于不能进入沸石孔穴而不能被分子筛吸附,因此不能被催化反应。
对于重质原料,其分子尺寸~ 10 nm 左右,难以进入沸石小孔道进行反应,而且沸石的二次孔又有限,这就需要基质提供足够的中孔来预裂化重油分子。催化剂的平均孔径或孔体积对重油分子的裂化作用是很明显的催化剂的平均孔径或孔体积对重油分子的裂化作用是很明显的,催化剂的较佳孔径应为反应物分子的~ 倍,这样反应就基本不受扩散限制了。因此,开发具有开放式孔道结构且孔分布和酸性具有梯度分布的大孔载体材料成为重油催化裂化催化剂发展的主要趋势和目标。孔结构和酸性的梯度分布意义在于大孔无酸性或酸性较弱,起传热传质作用,并尽可能产生裂化的前身物或正碳离子,并不要求它将大分子裂化到底,否则将引起生焦中孔需要裂化活性,主要将从大孔传递过来的中等分子碎片和原料中的中等分子进一步裂化,但酸性不可太强,较好含有较多的弱小孔决定了催化剂总体裂化活性和选择性,因而需要较强的酸中心和适当的酸强度
目前对基质的改性措施主要包括采用双铝基粘结工艺、对活性氧化铝进行改性以及对高岭土进行改性。
改善焦炭选择性
对催化剂进行磷改性,可以改善其焦炭选择性,同时还有助于提高汽油选择性和辛烷值、水热稳定性以及抗磨强度。三种常用做法为①以含磷化合物处理基质或作为基质的部分或全部,再加入活性组分②以含磷化合物先处理沸石或直接加入沸石,再加入基质③催化剂喷雾成型后再用含磷化合物对催化剂颗粒进行后处理改性。
增强抗重金属污染能力
对基质进行改性,如在基质中引入磷改性氧化铝或在催化剂中引入中大孔活性添加组分以增强抗镍污染在催化剂中加入0. 2% ~ 20%的捕钒组分或对高岭土进行高温焙烧和酸改性异或使用硅溶胶粘结剂以增强抗钒污染采用高铝催化剂以增强抗铁污染等[8]。
设计开发个性催化剂

因裂化原料的性质以及市场需求不同,需要设计具有不同性质特征的个性催化剂以满足需求。如开发设计提高汽油辛烷值和多产低碳烯烃催化剂、多产柴油催化剂、降烯烃催化剂以及脱硫催化剂等。

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