第三节 催化裂化催化剂课件.ppt

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1、第三节催化裂化催化剂1炼油工艺学催化剂：能够改变化学反应速度而本身不发生化学反应的物质催化剂的催化作用：改变化学反应的速度催化作用特征不能改变化学反应平衡不能改变反应热效应本身性质不发生变化自由基途径：210～293kJ/mol正碳离子途径：42～125kJ/mol活化能催化剂还对操作条件、工艺过程和设备型式的选择有重要，生产成本也有着重要影响目前国内的情况大约是催化剂单耗0.5～1.5kg，中石化规定单耗在0.75以下分类：无定型硅酸铝：包括天然白土、合成低铝硅酸铝、合成高铝硅酸铝结晶型硅铝酸盐：即分子筛催化剂一、催化裂化催化剂的种类、组成和

2、结构1．无定型硅酸铝催化剂无定型硅酸铝催化剂具有孔径大小不一的许多微孔，一般平均孔径4～7nm，主要成分是氧化铝和氧化硅，依铝含量不同，又分为低铝和高铝质子酸和非质子酸形成的酸性中心就是硅酸铝催化剂的活性来源，它们能引发正碳离子反应2．结晶型硅铝盐催化剂(分子筛催化剂)结晶型泡沸石，是以SiO2和Al2O3为主要成分具有晶格结构的结晶硅铝盐分子筛催化剂具有更高的选择性、活性和稳定性特点：具有稳定的、均一的微孔结构,具有很大的内表面分为A型、X型、Y型及丝光沸石等几种类型孔径A单晶胞化学组成硅铝原子比4A4.2Na12[（AlO2）12（SiO2

3、）12].27H2O1：15A5Na2.6Ca4.7[（AlO2）12（SiO2）12].3H2O1：113X8—9Na86[（AlO2）86（SiO2）106].264H2O1.5：2.5：1Y8—9Na56[（AlO2）56（SiO2）136].264H2O2.5—5：1丝光沸石5.8—6.9Na8[（AlO2）6（SiO10）12].24H2O5：1八面沸石笼或超笼Si或AlH-Y型分子筛先用NH4+置换Na+，然后加热除去NH3即剩下H+稀土-Y型分子筛用稀土金属离子(如铈、镧、镨等)置换得到的氢离子和稀土元素离子置换得到的超稳Y型分子

4、筛H-Y型分子筛经脱铝得到的具有更高硅铝比RE-H-Y型分子筛钠离子分子筛没有活性，常见各类分子筛：活性组分：10～35%的分子筛担体：天然活性白土、合成低铝硅酸铝和合成高铝硅酸铝担体的作用起稀释作用担体可以容纳分子筛中未除去的Na+适当的担体可以增强催化剂的耐磨程度起着储存和传递热量的作用分子筛的价格高，采用担体可以降低催化剂的成本在重油催化裂化中，担体可以起到预裂化的作用二、裂化催化剂的使用性能1．密度真实密度：一般为2～2.2g/cm3颗粒密度：一般是0.9～1.2g/cm3堆积密度：一般为0.5～0.8g/cm3项目松动沉降密实新鲜催化

5、剂0.400.440.53平衡催化剂0.630.690.792．活性（activity)微反活性法：在微型固定式流化床反应器中放置5.0g待测催化剂，采用标准原料(我国规定用大港235～337℃的轻柴油)，在反应温度为460℃，重量空速为16h-1，剂油比为3.2的反应条件下反应70s，所得反应产物中的(<204℃的汽油+气体+焦炭)质量占总进料量的百分数即为该催化剂的微反活性(MA)微反活性只是一种相对比较的评价指标，它并不能完全反映实际生产的情况催化剂改变化学反应速度的能力。催化剂的平衡活性新鲜催化剂在开始投用的一段时间内，活性急剧下降，待

6、下降到一定程度后则缓慢下降，因此初活性不能真实反映实际的生产情况。在生产中会损失一部分催化剂（跑损）并需要定期补充一定量的新鲜催化剂，因此在生产装置中的催化剂活性可能保持一个稳定的水平上，此时的活性为平衡催化剂活性。与催化剂的稳定性有关平衡催化剂活性与催化剂补充量有关。3．选择性(selectivity)表示催化剂增加目的产品和减少副产品的选择反应能力“汽油产率/转化率”或“焦炭产率/转化率”来表示分子筛催化剂的选择性优于无定型硅酸铝4．稳定性(stability)稳定性指催化剂耐高温和水蒸气老化的性能，由水热处理前后活性比较来评价。既催化剂在

7、使用过程中保持活性的能力催化剂稳定性的评价一般高铝硅酸铝的稳定性优于低铝硅酸铝，而分子筛催化剂的稳定性则更好REY(三价)分子筛>AE(二价)分子筛>碱(一价)分子筛>H分子筛5.再生性在生产过程中，由于高温及水蒸气的作用，小孔径的微孔遭到破坏，平均孔径增大而比表面积减小，这种现象叫老化6．筛分组成和机械强度筛分组成一般要求在20～80μm之间通常把催化剂粒度分成四个部分：0～20μm，20～40μm,40～80μm，>80μm适当的细粉(<40μm)含量可以改善流化质量，降低催化剂损耗及提高再生效率，细粉在粗颗粒之间起了润滑作用，改善了催化剂

8、流化性能采用“磨损指数”来评价微球催化剂的机械强度通常要求微球催化剂磨损指数≯2四、裂化催化剂助剂催化裂化是炼油工艺中最重要的加工过程之一，因而也是技