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                    煉化裝置催化劑簡介

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                    點擊次數:246 更新時間:2022年03月28日11:22:01 打印此頁 關閉

                    煉化裝置催化劑簡介

                    (煉化裝置催化劑種類、用途、組分、反應后狀態等內容)

                    煉油、石油化工的核心技術是催化技術,催化技術的靈魂是催化劑,在現代煉油和化學工業中,90%以上的化學反應是通過催化反應實現的。在催化反應中,催化裂化催化劑是石油工業消耗量最大的催化劑,國產汽油的80%和柴油的40%均來自催化裂化。催化劑行業的進步對促進石油化工等支柱產業的發展及保護人類生存的環境等都有極重要的作用,全球催化劑市場的需求變化也反映了這種發展趨勢。

                    一、 催化劑概述

                    (一) 定義

                    在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率,反應前后都沒有發生變化的物質叫做催化劑,又叫觸媒。

                    (二) 基本特性

                    催化劑能夠加快化學反應速率,劑對反應具有選擇性;催化劑只能加速熱力學上可能進行的反應;催化劑只能改變化學反應的速率,不改變化學平衡,意味著對正方向有效的催化劑,對反方向的反應也有效。

                    二、煉化裝置催化劑種類

                    (一)常用煉油催化劑的種類

                    1.FCC 催化劑

                    2.加氫催化劑

                    3.RH系列裂化催化劑

                    4.超穩分子篩催化劑

                    5.DDC工藝技術專用催化劑

                    6.脫氫催化劑

                    7.氧化和氨氧化催化劑

                    8.芳烴裝置用的催化劑

                    9.烯烴聚合催化劑

                    10.茂金屬催化劑

                    (二)常用催化劑簡單簡介

                    1.FCC 催化劑

                    Albemarle公司開發了一種工業化的改進型FCC催化劑— — 新型專有ADZT100沸石技術。利用這項技術,該公司已經推出了一族新的名為ACTION系列的FCC催化劑。這種新催化劑可以用來提高車用燃料的產量或提高汽油的辛烷值,或兩者兼顧。辛烷、作為烷基化原料的LPG烯烴和高度異構化汽油的價值正在不斷上升因此這種新催化劑能夠幫助煉油行業在滿足對燃料的環保要求的同時提高利潤效益。這種催化劑針對兩種用途進行設計。ACTION LV是最大限度增產液體產品的催化劑。這種高劑油比的催化劑在生產最大量液體產品的同時能夠改進辛烷值并增產C4烯烴。ACTION BC則是一種適用于重油裂化的催化劑,設計用來裂化重油,改進辛烷值并增產Cd烯烴。

                    2.加氫催化劑

                    (1)煉油用RN-1型低壓加氫催化劑。該催化劑以烷基鋁水解的氫氧化鋁為原料擠條成三葉草型的氧化鋁載體W-Ni系加氫精制催化劑,獲中國發明專利。該催化劑由于改善了孔分布, 與同類催化劑相比有較高的活性, 在達到同樣的脫硫、脫氮水平, 其反應溫度低或可在較高的空速下操作。該催化劑孔分布集中, 強度較高, 壓碎強度24.3Kg/cm2,新推出的RN-10和RN-100催化劑強度更高,反應床層壓降更低。該催化劑廣泛適用于汽油、煤油、各種柴油等加氫精制過程, 已在國內工業裝置上使用, 并出口意大利。

                    (2)裂解制乙烯裝置用的碳三餾份液相加氫除炔催化劑

                    該催化劑是我國自行研究開發的, 具有高活性、高選擇性、良好的穩定性和長壽命等特點。與美國Lummous公司共同開發的碳三餾份液相加氫新工藝獲得了美國專利和中國專利。韓國、日本和印尼等先后采用了該專利技術及國產催化劑, 催化劑已在國內外十余套裝置中使用。

                    3.RH系列裂化催化劑

                    RH系列催化裂化催化劑是在稀土Y、氫型催化劑的基礎上, 采用了新的改性技術組合后, 開發成功的合成催化劑。由于催化劑在分子篩中引入了RE/H, 使反應中氫轉移得到進一步抑制, 從而有利于改善焦炭的選擇性, 提高了汽油的辛烷值。此外由于載體制備工藝方法的改進, 保證了催化劑有良好的耐磨性;采用不同比例的RE/H和不同的晶胞常數, 不同堆比, 可滿足不同的需要。

                    4.超穩分子篩催化劑

                    為適應重油催化裂化的需要研制成功具有穩定性優良、抗污染能力強、汽油辛烷值高、焦炭產率低、有良好的重油裂化能力的超穩分子篩催化劑。其中, ZCM-7超穩分子篩催化劑活性穩定性好、輕質油收率高、焦炭選擇性好、汽油辛烷值高;CHZ催化劑抗釩性能突出;LCH催化劑平衡活性穩定性以及抗金屬污染能力、焦炭選擇性均較好。這3種催化劑均適用于重油或摻渣油催化裂化

                    5.DDC工藝技術專用催化劑

                    配合我國研究開發的多產丙烯和高辛烷值汽油的深度催化裂解DDC工藝技術圈研制了配套專用催化劑CRP。該成套工藝技術已經美國S&W公司出口到泰國TPI, 并將提供相應的配套CPR-1型催化劑。此外, 還有最大量生產低碳烯烴和汽油MGG工藝技術專用的催化劑RMG多產異構烯烴的MIO工藝技術專用的催化劑RFC。

                    6.脫氫催化劑

                    目前苯乙烯的生產主要采用乙苯催化脫氫技術, 研究開發的GS系列乙苯脫氫催化劑具有高活性和穩定性, 可用于絕熱式和等溫式反應器。已先后在國內.6萬噸/年和3萬噸/年工業絕熱式裝置應用, 效果很好。在正常反應溫度和壓力下, 乙苯空速為 0.4-0.6 h-1, 水蒸氣/乙苯重量比為1.3-1.5。乙苯轉化率可達65%,苯乙烯選擇性為96%, 單程收率為64.2%。

                    7.氧化和氨氧化催化劑

                    國內研制的YS系列催化劑的特點是活性和選擇性下降較慢,YS-5催化劑選擇性保證值為81%, 實際可達82%, 在經過數年的連續運行后, 其選擇性仍可保證在78%以上, 已獲得中國、美國和歐洲專利。該催化劑已在國內3套工業裝置上使用, 其中, 最大為揚子石化公司20萬噸/年環氧乙烷裝置。

                    國內研制的用于流化床丙烯氨氧化制丙烯腈的MB系列催化劑是一種新型的細顆粒催化劑。該催化劑與國外同類催化劑相比, 反應活性高, 穩定性好,AN單程收率高, 丙烯單耗低,AN產品質量穩定, 純度可達99.65%, 已獲中國、美國和歐洲等多項專利, 并成功應用在國內多套萬噸級丙烯腈生產裝置上。

                    8.芳烴裝置用的催化劑

                    (1)重整催化劑

                    PR系列重整催化劑是Pt-Re雙金屬重整催化劑, 能在苛刻的催化重整條件下增加芳烴產率和提高催化劑壽命, 牌號有CB-6和CB-7 。該催化劑適用于中壓或低壓半再生裝置, 全國很多固定床重整裝置中已有大部分使用了該系列催化劑。 CB-8重整催化劑的特點是貴金屬含量低, 鉑為0.15%(m),錸為0.03%(m),比國外同類催化劑低32%, 因而生產成本低, 而且具有良好的活性、選擇性、再生性和強度。該催化劑已獲中國和美國專利。

                    (2)甲苯岐化催化劑

                    通過甲苯岐化和碳九芳烴烷基轉移增產苯和二甲苯是調節石油芳烴中各組份比例, 以滿足產需平衡的有效手段。為實現這一過程的ZA甲苯岐化催化劑具有空速高、轉化率高、穩定性高和再生性好。目前已在國內5套工業裝置上使用, 其效果良好。在反應溫度為360-480℃ , 壓力為3.0Pa的條件下, 甲苯和碳九的總轉化率為40%-44%, 苯和二甲苯總選擇性為96.5%, 該催化劑在使用初期反應溫度低、能耗低, 從而提高了生產能力。

                    (3)二甲苯異構化催化劑

                    國內研制的SKI系列異構化催化劑具有良好的活性和選擇性, 單程C8損失小, 對二甲苯產率高。由于該催化劑的酸性組份由分子篩提供, 操作簡單, 省去了鹵素型催化劑的連續補氯, 避免了設備腐蝕。該催化劑已成功地在國內多套裝置上使用, 具有國際先進水平。

                    9.烯烴聚合催化劑

                    生產聚丙烯用的N催化劑是屬于第三代高效催化劑, 是Ti-Mg體系共沉淀生成的新型催化劑。催化劑粉末平均粒徑在10-15μm左右, 固體催化劑顆粒屬于多級結構, 其原始粒子小于0.01μm。該催化劑有很高的比表面(150-400m2/g), 在X射線衍射圖上不出現MgCI特征峰, 所以不是通常所說的鈦載體載負在MgCI上的載體催化劑, 而是一種具有復雜結構的鈦鎂型催化劑。

                    10.茂金屬催化劑

                    80年代起國外開始茂金屬催化劑用于烯烴聚合的研究, 發展十分迅速, 這是繼Ziegler-Natta催化劑和高效負載型催化劑之后的最新一代烯烴聚合催化劑。國內在這方面研究也取得了進展, 其中間規選擇性茂金屬催化劑及其間規聚丙烯合成, 已經研制出結構組成新、化學穩定性良好、間規選擇性高的烯烴聚合茂金屬催化劑, 用于丙烯聚合首次得到間規聚丙烯(SSP) , 表征結果表明, 三單元以上間規立構單元之和大于92 % , 熔點Tm139, 分子量Mw46萬, 分子量分布DI.88。

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