1、石油化工催化劑及應(yīng)用石油化工催化劑及應(yīng)用石油化學(xué)工程系石油化學(xué)工程系張春蘭張春蘭催化裂化催化劑催化裂化催化劑1催化加氫催化劑催化加氫催化劑3烷基化催化劑烷基化催化劑4催化重整催化劑催化重整催化劑2石油煉制催化劑石油煉制催化劑催化裂化催化裂化1催化裂化催化劑種類、組成催化裂化催化劑種類、組成3催化裂化催化劑的主要性質(zhì)催化裂化催化劑的主要性質(zhì)4催化裂化催化劑產(chǎn)品性能要求催化裂化催化劑產(chǎn)品性能要求2第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑的失活與再生催化裂化催化劑的失活與再生5催化裂化催化劑的制備催化裂化催化劑的制備6全球催化裂化催化劑的發(fā)展簡史全球催化裂化催化劑的發(fā)展簡史第三章 催化裂化催化劑年代年代

2、催化劑類型催化劑類型開發(fā)者開發(fā)者1915三氯化鋁A.M.McAfee1928酸處理活性白土E.Houdry1940合成硅鋁催化劑Houdry socony Vacuum Oil Co.1948微球催化劑Davision Chemical Co.1962沸石裂化催化劑Mobil Oil Co.1964超穩(wěn)Y和稀土Y型裂化催化劑Davision Chemical Co.1972原位晶化催化劑Engelhard(W.L.Haden etal)1986引入ZSM-5助辛劑Mobil Oil Co.1990-新型渣油催化裂化催化劑各催化劑制造公司2000-低碳烯烴，降硫和烯烴技術(shù)各催化劑制造公司中國催化

3、裂化催化劑的發(fā)展簡史中國催化裂化催化劑的發(fā)展簡史第三章 催化裂化催化劑年代年代催化劑類型催化劑類型開發(fā)者開發(fā)者50年代天然白土與合成硅鋁催化劑1964硅鋁小球裂化催化劑北京石科院與蘭州石化公司197313X型沸石催化劑蘭州石化公司1975REY微球裂化催化劑蘭州石化公司1981CRC-1高密度裂化催化劑 北京石科院與齊魯石化公司1986原位晶化催化劑蘭州石化公司1989LC-7中堆比裂化催化劑蘭州石化公司1993雙鋁黏結(jié)劑的引入北京石科院與蘭州石化公司1994ZRP分子篩的引入北京石科院與長嶺煉化公司2000-降汽油烯烴和多產(chǎn)低碳烯烴國內(nèi)三大催化劑生產(chǎn)廠一、催化裂化一、催化裂化（一）催化裂化的

4、特點(diǎn)（一）催化裂化的特點(diǎn)原料來源廣泛原料來源廣泛產(chǎn)品產(chǎn)率高，質(zhì)量好產(chǎn)品產(chǎn)率高，質(zhì)量好裝置操作彈性大，產(chǎn)品方案靈活。裝置操作彈性大，產(chǎn)品方案靈活。第三章 催化裂化催化劑（二）催化裂化的化學(xué)反應(yīng)（二）催化裂化的化學(xué)反應(yīng)1.1.裂解反應(yīng)裂解反應(yīng)1634816818C HC HC H 2.2.氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)是造成催化裂化汽油飽和度較高的主要?dú)滢D(zhuǎn)移反應(yīng)是造成催化裂化汽油飽和度較高的主要原因。原因。第三章 催化裂化催化劑環(huán)烷烴或環(huán)烷一芳烴環(huán)烷烴或環(huán)烷一芳烴( (如四氫萘、十氫萘等如四氫萘、十氫萘等) )放出氫放出氫使烯烴飽和而自身逐漸變成稠環(huán)芳烴。兩個(gè)烯烴分使烯烴飽和而自身逐漸變成稠環(huán)芳烴

5、。兩個(gè)烯烴分子之間也可以發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。子之間也可以發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。3.3.異構(gòu)化反應(yīng)異構(gòu)化反應(yīng)CCCCCCCC 第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑 4. 4.芳構(gòu)化反應(yīng)芳構(gòu)化反應(yīng) 烯烴環(huán)化并脫氫生成芳烴。烯烴環(huán)化并脫氫生成芳烴。 5.5.烷基化反應(yīng)烷基化反應(yīng) 烷烴和烯烴反應(yīng)生成較大的烷烴，或芳烴和烯烴烷烴和烯烴反應(yīng)生成較大的烷烴，或芳烴和烯烴反應(yīng)生成烷基芳烴反應(yīng)生成烷基芳烴 6.6.疊合反應(yīng)疊合反應(yīng) 烯烴與烯烴反應(yīng)生成一個(gè)更大分子的烯烴。烯烴與烯烴反應(yīng)生成一個(gè)更大分子的烯烴。第三章 催化裂化催化劑7.7.烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng) 指一個(gè)芳環(huán)上的烷基取代基轉(zhuǎn)移到另一個(gè)芳烴分指一個(gè)芳環(huán)上

6、的烷基取代基轉(zhuǎn)移到另一個(gè)芳烴分子上去。子上去。8.8.歧化反應(yīng)歧化反應(yīng) 烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的逆反應(yīng)烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的逆反應(yīng) 低相對分子質(zhì)量的烯烴歧化低相對分子質(zhì)量的烯烴歧化9.9.縮合反應(yīng)縮合反應(yīng) 主要是烯烴與烯烴、芳烴與烯烴、烯烴與芳烴之主要是烯烴與烯烴、芳烴與烯烴、烯烴與芳烴之間的碳碳鍵的生成反應(yīng)，生成較大的分子和氫氣。間的碳碳鍵的生成反應(yīng)，生成較大的分子和氫氣。 另一個(gè)結(jié)果是生成焦炭。另一個(gè)結(jié)果是生成焦炭。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑（三）正碳離子反應(yīng)機(jī)理（三）正碳離子反應(yīng)機(jī)理正碳離子正碳離子：缺少一對價(jià)電子的碳所形成的烴離子，：缺少一對價(jià)電子的碳所形成的烴離子， 如：如： RCHR

7、CH2 2 正碳離子正碳離子來源來源：由烯烴分子獲得一個(gè)氫離子而形成。：由烯烴分子獲得一個(gè)氫離子而形成。氫離子來源氫離子來源：酸性催化劑。：酸性催化劑。通過正十六烯的催化裂化反應(yīng)來說明正碳離子學(xué)說。通過正十六烯的催化裂化反應(yīng)來說明正碳離子學(xué)說。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑通過正十六烯的催化裂化反應(yīng)來說明正碳離子學(xué)說。通過正十六烯的催化裂化反應(yīng)來說明正碳離子學(xué)說。正十六烯從催化劑表面或已生成的正碳離子獲得正十六烯從催化劑表面或已生成的正碳離子獲得一個(gè)氫離子而生成正碳離子：一個(gè)氫離子而生成正碳離子：16325111021HnC HHC HC C H 163237365111021Hn

8、C HC HC HC HC C H 第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑大的正碳離子不穩(wěn)定，容易在大的正碳離子不穩(wěn)定，容易在位置上斷裂位置上斷裂：511291951122817HHC HC CHC HC HCCHC H C H 生成的正碳離子是伯正碳離子，不夠穩(wěn)定，易于變生成的正碳離子是伯正碳離子，不夠穩(wěn)定，易于變成仲正碳離子，然后又接著在成仲正碳離子，然后又接著在位置上斷裂：位置上斷裂：2 8173715322511CHCHC H CH CHC H C H C H CH CH 第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑正碳離子的穩(wěn)定程度依次是正碳離子的穩(wěn)定程度依次是叔正碳離子仲正碳叔正

9、碳離子仲正碳離子伯正碳離子離子伯正碳離子，因此生成的正碳離子趨向于，因此生成的正碳離子趨向于異構(gòu)叔正碳離子。異構(gòu)叔正碳離子。正碳離子將氫離子還給催化劑，本身變成烯烴。正碳離子將氫離子還給催化劑，本身變成烯烴。 第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑二、催化裂化催化劑使用性能的要求二、催化裂化催化劑使用性能的要求對催化裂化催化劑使用性能的要求：對催化裂化催化劑使用性能的要求：產(chǎn)品具有較理想的產(chǎn)品具有較理想的可流化性能可流化性能和和抗磨性能抗磨性能催化裂化催化劑應(yīng)當(dāng)具備催化裂化催化劑應(yīng)當(dāng)具備較高的活性、穩(wěn)定性和較高的活性、穩(wěn)定性和選擇性選擇性催化裂化催化劑應(yīng)具有較好的催化裂化催化劑應(yīng)具有較好的

10、抗金屬污染性能和抗金屬污染性能和再生性能。再生性能。催化裂化催化劑應(yīng)具有比催化裂化催化劑應(yīng)具有比較理想的表面結(jié)構(gòu)較理想的表面結(jié)構(gòu)。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑三、催化裂化催化劑的種類、組成和結(jié)構(gòu)三、催化裂化催化劑的種類、組成和結(jié)構(gòu) 工業(yè)上所使用的裂化催化劑雖品種繁多，但歸納工業(yè)上所使用的裂化催化劑雖品種繁多，但歸納起來不外乎三大類：起來不外乎三大類： 天然白土催化劑天然白土催化劑 無定型合成催化劑無定型合成催化劑 分子篩催化劑分子篩催化劑第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑 （一）催化裂化催化劑的種類（一）催化裂化催化劑的種類 1.1.天然白土催化劑天然白土催化劑 工業(yè)催化

11、裂化裝置最初使用的工業(yè)催化裂化裝置最初使用的經(jīng)處理經(jīng)處理的天然白的天然白土，其土，其主要活性組分是硅酸鋁主要活性組分是硅酸鋁。 2.2.無定型合成催化劑無定型合成催化劑 天然白土被天然白土被人工合成人工合成硅酸鋁所取代。硅酸鋁所取代。 特點(diǎn)：具有孔徑大小不一的許多微孔，一般平特點(diǎn)：具有孔徑大小不一的許多微孔，一般平均孔徑為均孔徑為4 47nm7nm，比表面積可達(dá)，比表面積可達(dá)500500700m700m2 2/g /g 。硅 酸 鋁 的 催 化 活 性 來 源 于 其 表 面 的 酸 性 。硅 酸 鋁 的 催 化 活 性 來 源 于 其 表 面 的 酸 性 。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂

12、化催化劑（二）無定型合成催化劑（二）無定型合成催化劑第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑（三）分子篩催化劑（三）分子篩催化劑結(jié)晶性硅酸鋁鹽（分子篩）催化劑結(jié)晶性硅酸鋁鹽（分子篩）催化劑分子篩催化劑在催化裂化中的應(yīng)用是催化裂化技術(shù)的分子篩催化劑在催化裂化中的應(yīng)用是催化裂化技術(shù)的重大發(fā)展。與無定型硅酸鋁相比具有的特點(diǎn)：重大發(fā)展。與無定型硅酸鋁相比具有的特點(diǎn)：具有具有更高更高的選擇性、活性和穩(wěn)定性，比表面的選擇性、活性和穩(wěn)定性，比表面600600800m800m2 2/g/g。分子篩是一種具有晶格結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽分子篩是一種具有晶格結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽又稱又稱沸石沸石。重要特點(diǎn)：重要特點(diǎn)：穩(wěn)定、均一穩(wěn)

13、定、均一的微孔結(jié)構(gòu)。有大小分子數(shù)級。的微孔結(jié)構(gòu)。有大小分子數(shù)級。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑分了篩又名分了篩又名結(jié)晶型沸石結(jié)晶型沸石，是一種具有規(guī)則晶體結(jié)構(gòu)，是一種具有規(guī)則晶體結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽，在它的晶格結(jié)構(gòu)中排列者整齊均勻，的硅鋁酸鹽，在它的晶格結(jié)構(gòu)中排列者整齊均勻，大小一定的孔穴，只有小于孔徑的分子才能進(jìn)入其大小一定的孔穴，只有小于孔徑的分子才能進(jìn)入其中，而直徑大于孔徑的分子則無法進(jìn)入。由于它能中，而直徑大于孔徑的分子則無法進(jìn)入。由于它能像篩子一樣將直徑大小不等的分子分開，因而得名像篩子一樣將直徑大小不等的分子分開，因而得名分子篩。催化裂化催化劑主要有分子篩。催化裂化催化劑主要

14、有四種四種Y Y型分子篩：型分子篩：REY;HY;RE-HY; USYREY;HY;RE-HY; USY型。一般催化裂化催化劑含分型。一般催化裂化催化劑含分子篩為子篩為101035%35%。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑X X型和型和Y Y型沸石具有相同的晶型沸石具有相同的晶體結(jié)構(gòu)，每個(gè)單元晶胞由八體結(jié)構(gòu)，每個(gè)單元晶胞由八個(gè)削角八面體組成個(gè)削角八面體組成由于削角八面體的連接方式由于削角八面體的連接方式不同，可形成不同的分子篩不同，可形成不同的分子篩。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑Y Y型分子篩的單元晶胞結(jié)構(gòu)型分子篩的單元晶胞結(jié)構(gòu)Y Y型分子篩由多個(gè)單元晶胞組成，每個(gè)單元

15、型分子篩由多個(gè)單元晶胞組成，每個(gè)單元晶胞由八個(gè)削角八面體組成，削角八面體晶胞由八個(gè)削角八面體組成，削角八面體的每個(gè)的每個(gè)頂端是頂端是SiSi或或AlAl原子原子，期間由，期間由氧原子氧原子相連接相連接。由八個(gè)削角八面體組成的空洞稱。由八個(gè)削角八面體組成的空洞稱為為八面沸石籠八面沸石籠。人工合成的分子篩是含鈉。人工合成的分子篩是含鈉離子的分子篩，這種分子篩本身沒有催化離子的分子篩，這種分子篩本身沒有催化活性，分子篩中的鈉離子可以用離子交換活性，分子篩中的鈉離子可以用離子交換的方式與其他陽離子交換。的方式與其他陽離子交換。以稀土金屬離子置換以稀土金屬離子置換 REYREY以氫離子置換以氫離子置換

16、HYHY兼用氫離子和稀土金屬離子置換兼用氫離子和稀土金屬離子置換 REHYREHY由由HYHY型分子篩經(jīng)脫鋁得到的更高硅鋁比的型分子篩經(jīng)脫鋁得到的更高硅鋁比的超穩(wěn)超穩(wěn)Y Y型分子篩。型分子篩。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑 1.1.活性組分的作用活性組分的作用 分子篩催化劑的活性比無定型硅酸鋁催化劑的分子篩催化劑的活性比無定型硅酸鋁催化劑的高得多，當(dāng)用某些單體烴的裂化速度來比較時(shí)，某高得多，當(dāng)用某些單體烴的裂化速度來比較時(shí)，某 些分子篩的催化活性比硅酸鋁些分子篩的催化活性比硅酸鋁高出上萬倍高出上萬倍，這樣高，這樣高的活性，在工業(yè)上無法進(jìn)行應(yīng)用，目前在工業(yè)上的活性，在工業(yè)上無法進(jìn)行應(yīng)

17、用，目前在工業(yè)上所用的分子篩催化劑中僅含有所用的分子篩催化劑中僅含有10103535的分子的分子篩，其余的是起篩，其余的是起稀釋作用的擔(dān)體稀釋作用的擔(dān)體以及粘結(jié)劑。工以及粘結(jié)劑。工業(yè)上廣泛應(yīng)用的擔(dān)體是業(yè)上廣泛應(yīng)用的擔(dān)體是低鋁低鋁硅酸鋁和硅酸鋁和高鋁高鋁硅酸鋁硅酸鋁。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑 2.2.擔(dān)體的作用擔(dān)體的作用 擔(dān)體除了起稀釋作用外，還有其他擔(dān)體除了起稀釋作用外，還有其他重要作用重要作用： 擔(dān)體可以擔(dān)體可以容納分子篩中未除去的鈉，從而提高了分子容納分子篩中未除去的鈉，從而提高了分子篩的穩(wěn)定性篩的穩(wěn)定性。 在再生和反應(yīng)時(shí)，擔(dān)體作為一個(gè)宏大的熱載體，起到在再生和反應(yīng)時(shí)，擔(dān)

18、體作為一個(gè)宏大的熱載體，起到熱量儲存和傳遞熱量儲存和傳遞的作用。的作用。 適宜的擔(dān)體可以適宜的擔(dān)體可以增強(qiáng)增強(qiáng)催化劑的催化劑的機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度。 分子篩的價(jià)格較高，使用擔(dān)體可分子篩的價(jià)格較高，使用擔(dān)體可降低降低催化劑的催化劑的生產(chǎn)成生產(chǎn)成本本。 對于重油催化裂化，對于重油催化裂化，擔(dān)體擔(dān)體可以先使難以進(jìn)入分子篩的可以先使難以進(jìn)入分子篩的大分子大分子先進(jìn)行裂化先進(jìn)行裂化，生成小分子再進(jìn)入分子篩。，生成小分子再進(jìn)入分子篩。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑四、催化劑的使用性能四、催化劑的使用性能1 1）物理性質(zhì)）物理性質(zhì)A A、密度（真實(shí)密度、顆粒密度、堆積密度）、密度（真實(shí)密度、顆粒密度

19、、堆積密度）B B、篩分組成和機(jī)械強(qiáng)度、篩分組成和機(jī)械強(qiáng)度C C、結(jié)構(gòu)特性（比表面、孔體積、孔徑）、結(jié)構(gòu)特性（比表面、孔體積、孔徑）2 2）使用性能）使用性能A A、活性、活性B B、選擇性、選擇性C C、穩(wěn)定性、穩(wěn)定性D D、抗金屬污染能力（污染指數(shù)）、抗金屬污染能力（污染指數(shù)）第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑 （一）物理性質(zhì)（一）物理性質(zhì) 催化劑的密度催化劑的密度 真實(shí)密度又稱真實(shí)密度又稱骨架密度骨架密度：顆粒的質(zhì)量與骨架實(shí)體：顆粒的質(zhì)量與骨架實(shí)體所占體積之比，一般在所占體積之比，一般在22.4g/cm/cm3 3。 顆粒密度顆粒密度：把微孔體積計(jì)算在內(nèi)的單個(gè)顆粒的密：把微孔體積

20、計(jì)算在內(nèi)的單個(gè)顆粒的密度，一般在度，一般在0.91.2g/cmg/cm3 3 。 堆積密堆積密度度：催化劑堆積時(shí)包括微孔體積和顆粒間：催化劑堆積時(shí)包括微孔體積和顆粒間的孔隙體積的密度，一般在的孔隙體積的密度，一般在0.50.8g/cmg/cm3 3。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑 篩分組成和機(jī)械強(qiáng)度篩分組成和機(jī)械強(qiáng)度篩分組成篩分組成一般要求在一般要求在202080m80m之間之間 通常把催化劑粒度分成通常把催化劑粒度分成四個(gè)部分四個(gè)部分：0 020m20m，202040m, 4040m, 4080m80m，80m 80m 適當(dāng)?shù)募?xì)粉適當(dāng)?shù)募?xì)粉(40m)(40m)含量可以改善流化質(zhì)量

21、，降低含量可以改善流化質(zhì)量，降低催化劑損耗及提高再生效率，細(xì)粉在粗顆粒之間起催化劑損耗及提高再生效率，細(xì)粉在粗顆粒之間起了潤滑作用，改善了催化劑流化性能了潤滑作用，改善了催化劑流化性能采用采用“磨損指數(shù)磨損指數(shù)”來評價(jià)微球催化劑的機(jī)械強(qiáng)度來評價(jià)微球催化劑的機(jī)械強(qiáng)度 通常要求微球催化劑磨損指數(shù)通常要求微球催化劑磨損指數(shù)2 2 。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑孔體積孔體積：低鋁催化劑在：低鋁催化劑在0.60.7mL/g,高鋁的達(dá)高鋁的達(dá)0.84mL/g，純的，純的Y型分子篩型分子篩0.35mL/g，加入硅酸鋁，加入硅酸鋁載體的分子篩催化劑為載體的分子篩催化劑為0.65mL/g。比表面積

22、比表面積：新鮮分子篩催化劑的比表面積為：新鮮分子篩催化劑的比表面積為250m2/g?？讖娇讖剑盒迈r新鮮催化劑的孔徑為催化劑的孔徑為0.40.8nm,平衡平衡催化劑催化劑為為0.912.5nm,分子篩分子篩孔徑較規(guī)則，孔徑較規(guī)則，Y型分子篩孔徑型分子篩孔徑為為0.9nm.第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑 （二）使用性能（二）使用性能 1.1.活性：活性：第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑 工業(yè)上經(jīng)常采用更為簡便的間接測定方法工業(yè)上經(jīng)常采用更為簡便的間接測定方法KOH指數(shù)法。指數(shù)法。：在微型固定式流化床反應(yīng)器中放置在微型固定式流化床反應(yīng)器中放置5.0g待測催化劑，采用標(biāo)準(zhǔn)原料待測

23、催化劑，采用標(biāo)準(zhǔn)原料(我國規(guī)定用大港我國規(guī)定用大港235337的輕柴油的輕柴油)，在反應(yīng)溫度為，在反應(yīng)溫度為460，重，重量空速為量空速為16h-1，劑油比為，劑油比為3.2的反應(yīng)條件下反應(yīng)的反應(yīng)條件下反應(yīng)70s，所得反應(yīng)產(chǎn)物中的，所得反應(yīng)產(chǎn)物中的(AE(AE(二價(jià)二價(jià)) )分子篩分子篩 堿堿( (一價(jià)一價(jià)) )分子篩分子篩HH分子篩分子篩第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑3.3.選擇性選擇性 ：表示催化劑增加目的產(chǎn)品和減少副產(chǎn)品：表示催化劑增加目的產(chǎn)品和減少副產(chǎn)品的選擇反應(yīng)能力。通常用的選擇反應(yīng)能力。通常用“汽油產(chǎn)率汽油產(chǎn)率/ /轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率”或或“焦炭產(chǎn)率焦炭產(chǎn)率/ /轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率

24、”來表示來表示 q裂化催化劑在受重金屬污染以后，其選擇性會變裂化催化劑在受重金屬污染以后，其選擇性會變差差 q裂化氣中的裂化氣中的H H2 2/CH/CH4 4比值不僅可反映重金屬污染的比值不僅可反映重金屬污染的程度，而且也可反映催化劑選擇性的變化。程度，而且也可反映催化劑選擇性的變化。 q分子篩催化劑的選擇性優(yōu)于無定型硅酸鋁分子篩催化劑的選擇性優(yōu)于無定型硅酸鋁第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑 4.抗重金屬污染性能抗重金屬污染性能 重金屬對催化劑的污染程度用重金屬對催化劑的污染程度用污染指數(shù)污染指數(shù)表示：表示： 污染指數(shù)污染指數(shù)=0.1（e + Cu + 14Ni + 4V） 式中：

25、式中：e 、 Cu 、 Ni 、 V 分別為催化劑上鐵、分別為催化劑上鐵、銅、鎳、釩的含量，以銅、鎳、釩的含量，以10-6表示。表示。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑分子篩催化劑與無定形硅酸鋁催化劑的性能比較分子篩催化劑與無定形硅酸鋁催化劑的性能比較性能性能分子篩催化劑分子篩催化劑無定形硅酸鋁無定形硅酸鋁活性活性所需反應(yīng)時(shí)間所需反應(yīng)時(shí)間選擇性選擇性對熱穩(wěn)定性對熱穩(wěn)定性再生溫度再生溫度氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)活性氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)活性抗重金屬穩(wěn)定性抗重金屬穩(wěn)定性對再生催化劑含對再生催化劑含炭量的要求炭量的要求裂解和異構(gòu)活性高裂解和異構(gòu)活性高短（約短（約1 14 4秒）秒）好（焦炭產(chǎn)率低）好（焦炭產(chǎn)率低）好好

26、高（約高（約700700）很高很高較強(qiáng)較強(qiáng)不大于不大于0.2%0.2%低低長長差（焦炭產(chǎn)率高）差（焦炭產(chǎn)率高）較差較差 較低（約較低（約600600）較低較低較弱較弱可在可在0.5%0.5%左右左右第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑 五、催化劑的失活與再生五、催化劑的失活與再生 （一）催化劑失活原因（一）催化劑失活原因 結(jié)焦失活結(jié)焦失活 ：催化裂化反應(yīng)生成的焦炭沉積在催化：催化裂化反應(yīng)生成的焦炭沉積在催化劑的表面，覆蓋催化劑的活性中心，使催化劑的劑的表面，覆蓋催化劑的活性中心，使催化劑的活性和選擇性下降。活性和選擇性下降。 水熱失活水熱失活：在高溫下，特別是有水存在的條件下，：在高溫下

27、，特別是有水存在的條件下，裂化催化劑的表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，比表面積減小、裂化催化劑的表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，比表面積減小、孔容減小，分子篩的晶體結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致催化劑孔容減小，分子篩的晶體結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致催化劑的活性和選擇性不斷下降，的活性和選擇性不斷下降， 過程比較慢。過程比較慢。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑 毒物失活毒物失活 ：對催化裂化催化劑的毒物主要是某些：對催化裂化催化劑的毒物主要是某些金屬和堿性氮化物。幾種重金屬中，以鎳、釩的金屬和堿性氮化物。幾種重金屬中，以鎳、釩的影響最為重要。而且已老化的重金屬的污染作用影響最為重要。而且已老化的重金屬的污染作用要比新沉積金屬的作用弱得多。要

28、比新沉積金屬的作用弱得多。 由于結(jié)焦而喪失活性的催化劑，可以再生。由于由于結(jié)焦而喪失活性的催化劑，可以再生。由于結(jié)構(gòu)變化和金屬污染的催化劑不能再生。結(jié)構(gòu)變化和金屬污染的催化劑不能再生。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑 （二）（二）裂化催化劑的再生裂化催化劑的再生 通常在離開反應(yīng)器時(shí)催化劑上通常在離開反應(yīng)器時(shí)催化劑上含炭約含炭約1 1，對于無對于無定型硅鋁酸催化劑，要求再生劑的含炭量降至定型硅鋁酸催化劑，要求再生劑的含炭量降至0.50.5以下以下，對分子篩催化劑則一般要求，對分子篩催化劑則一般要求降至降至0.20.2以以下下，超穩(wěn)，超穩(wěn)Y Y分子篩催化劑要求分子篩催化劑要求降至降至0.

29、050.05以下以下。通。通過再生可以恢復(fù)由于結(jié)焦而喪失的活性，但不能過再生可以恢復(fù)由于結(jié)焦而喪失的活性，但不能恢復(fù)由于結(jié)構(gòu)變化及金屬污染引起的失活。恢復(fù)由于結(jié)構(gòu)變化及金屬污染引起的失活。第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑六、催化裂化催化劑合成六、催化裂化催化劑合成（一）全合成催化劑的制備（一）全合成催化劑的制備采用基化工原料（硅源和鋁源）通過采用基化工原料（硅源和鋁源）通過沉淀反應(yīng)沉淀反應(yīng)制備制備催化劑載體，再沉淀分子篩而獲得催化劑的方法，催化劑載體，再沉淀分子篩而獲得催化劑的方法，稱為稱為合成法合成法。制備全合成催化劑必須制備制備全合成催化劑必須制備硅凝膠硅凝膠和和鋁凝膠鋁凝膠。NaNa2 2OmSiOOmSiO2 2+H+H2 2SOSO4 4 mSiO mSiO2 2HH2 2O+NaO+Na2 2SOSO4 4第三章第三章 催化裂化催化劑催化裂化催化劑將酸加到水玻璃溶液中，首先得到硅酸，硅酸立即將酸加到水玻璃溶液中，首先得到硅酸，硅酸立即縮聚生成硅溶膠，硅溶膠再進(jìn)一步縮聚得到硅凝膠?？s聚生成硅溶膠，硅溶膠再進(jìn)一步縮