【精品论文】用湛江高岭土作FCC催化剂载体的可行性研究

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1、炼油与化工2010年第1期REFININGANDCHEMICALINDUSTRY15用湛江高岭土作FCC催化剂载体的可行性研究王振波，田辉平，陈振宇（石油化工科学研究院，北京100083）摘要：对湛江高岭土的物化性质进行分析测试，并对以湛江高岭土为载体制备的半合成催化剂进行评价。结果表明，湛江高岭土晶体结构以片状为主，粒度分布较为集中，化学组成与苏州高岭土基本相当；采用湛江高岭土为载体的催化剂，其质量指标和裂化性能与对比样相当，可以满足FCC催化剂质量指标的要求。关键词:高岭土；FCC催化剂；载体中图分类号：TQ426文献标识码：A文章编号:1671-4962（2010）01-00

2、15-02目前工业半合成流化催化裂化催化剂（简称置评价。FCC催化剂）均采用高岭土或经过各种热处理和化!"#$%&'()［1~4］学改性的高岭土作为载体。高岭土不仅起到分散分子筛，提高分子筛的稳定性和增强催化剂耐*+磨性能的作用，而且高岭土具有预裂化重油大分［5，6］,-./子，抗重金属污染的作用。作为FCC催化剂的重要组成部分，高岭土的质量是影响催化剂物化01性能的重要因素之一。为了拓宽高岭土资源，降低催化剂生产成本，文中对湛江高岭土能否作FCC23催化剂载体进行了初步尝试。1实验部分./1.1原料*4高岭土由湛江市理科高岭土有限公司提供，对比样为苏州高岭土（S-1）。分子筛、R

3、ECl3溶液、图1半合成FCC催化剂的制备工艺流程氨水溶液、化学水及粘结剂为工业品。硫酸及盐2实验结果与讨论酸为化学纯试剂。为了更好地说明实验结果，以工业上广泛采1.2催化剂制备流程用的苏州高岭土S-1为对比样，并采用相同的工艺半合成FCC催化剂的制备工艺流程见图1。制备半合成FCC催化剂。1.3分析评定方法2.1高岭土分析测试结果物相分析、高岭石、石英：X射线粉末衍射法；（1）X光粉末衍射结果元素分析：X射线荧光光谱法；粒度分析：激光粒度样品的X光分析结果见表1。仪；电镜：SEM扫描电镜分析；磨损指数：直管磨损从表1可见，湛江高岭土与苏州高岭土样品相分析法；孔体积：水滴法；堆比：

4、堆密度测定方法；当，可以用来试制半合成催化剂。微反活性：MAT轻油微反评价；裂化性能：ACE装（2）化学组成参考文献：［3］孙宝慈.全国大型尿素生产及技术进步综述［R］.第十五届大氮［1］P.Heffer，M.Prud.第76届IFA年会［R］.国际化肥工业协会，肥重庆年会，2008：4-7.2008：1-5.收稿日期：2009-11-30［2］李志坚.改革开放30年氮肥工业发展与展望［R］.第十五届大作者简介：李付兴，男，助理工程师，2005年毕业于西南石油大学，氮肥重庆年会，2008：8-30.现从事工程项目咨询工作。炼油与化工16REFININGANDCHEMICALINDU

5、STRY第21卷表1样品的X光分析结果粒度分布结果见表3。表3高岭土样品的粒度分布/μm样品物相高岭石/%石英/%以高岭石为主、含少量样品D（v，0.1）D（v，0.5）D（v，0.9）湛江高岭土871.5石英、伊利石等湛江高岭土0.771.824.26以高岭石为主，含少量苏州高岭土S-20.731.824.72苏州高岭土881.0钾长石，水云母等从表3可以看出，在湛江高岭土的粒度分布样品的化学组成见表2。中，D（v，0.5）的值与苏州高岭土相当，D（v，0.9）的表2样品的化学组成/%值小于苏州高岭土，说明湛江高岭土的粒度分布样品Na2OK2OAl2O3SiO2Fe2O3更为集中

6、，根据制备FCC催化剂的经验，湛江高岭湛江高岭土0.0870.8245.450.20.76土的粒度分布有利于催化剂的强度。苏州高岭土0.0490.5945.450.80.58（4）原料土扫描电镜分析从表2可以看出，湛江高岭土中Al2O3含量与从扫描电镜的测试结果看，湛江高岭土的矿苏州土相当，钠、钾、铁的含量略高，但仍满足制备物轮廓清晰，大多数呈厚度较薄的等厚片状晶半合成FCC催化剂对高岭土元素组成的要求。体。而苏州高岭土管片状混杂，棒针形的管状土（3）粒度分布所占比例已接近一半，管状晶体完整程度不一，而对于半合成FCC催化剂来说，原料高岭土的片状的高岭土大多为不规则的单片状，大小不

7、均，粒径越小，催化剂微球的磨损指数越低，高岭土的见图2，3。图2湛江高岭土的SEM图（7000倍）图3苏州高岭土的SEM图（7000倍）2.2制备FCC催化剂的实验结果催化剂物化性质见表4。进而在ACE装置上对催采用相同的制备工艺，分别以湛江高岭土和化剂的裂化性能进行了评价，评价结果见表5。苏州高岭土为载体制备FCC催化剂ZC-1和SC-1，由表4可见，以湛江高岭土为载体制备的半合表4催化剂物理化学性质样品Al-1-12O3/%Na2O/%RE2O3/%P/%Fe2O