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                    煉化裝置催化劑用途

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                    點擊次數:207 更新時間:2022年04月06日11:04:16 打印此頁 關閉

                    煉化裝置催化劑用途

                    (一)煉油中汽油脫硫催化劑。開發可降硫的催化劑和添加劑,不僅可以減少汽油含硫,而且不損失其他產品的產率。根據以下思路開發了這種催化劑和助劑:一是更改FCC進料中特定硫化物裂解的反應路徑生成硫化氫。這可直接減少汽油范圍含硫物質的生成。二是開發對汽油沸程范圍硫化物直接起作用的催化劑。三是開發汽油中硫選擇性轉化成焦炭的催化劑(焦炭增加,SOx排放增多)。利用適當的供氫物質使噻吩和烷基噻吩轉化成四氫噻吩。帶有高的氫轉移活性的FCC催化劑可減少FCC汽油含硫量。高氫轉移活性催化劑可促進噻吩環的飽和,生成四氫噻吩很容易裂解,釋出硫化氫。開發的GSR降硫添加劑可使汽油含硫量減少15%—25%,已應用于10座煉油廠的FCC裝置。開發的GFS—2000降硫催化劑,已工業應用于加工含硫質量分數2.5%的減壓瓦斯油(VGO)。FCC裝置使用GSR-1助劑,可使汽油含硫量減少20%,再使用GFS-2000催化劑后可使汽油含硫量進一步減少15%。GFS功能引入渣油FCC催化劑系列。盡管加工高金屬污染物的常壓渣油,新的催化劑消耗仍減少了20%。推出了SATURN FCC催化劑,可減少FCC汽油含硫50%以上

                    (二)煉油中汽油降烯烴催化劑。烯烴存在于FCC反應器最初生成的中間產物中。烯烴可進行各種二次反應。進一步裂解生成較小的烯烴,然后飽和生成相應的烷烴。中國石化石油化工科學研究院會同洛陽石油化工總廠,高橋石化公司煉油廠,開發了汽油烯烴催化劑。實踐表明,該催化劑的應用汽油烯烴體積分數由42.2%降至31.6%,汽油辛烷值稍有提高。類似的成功案例還有很多。

                    (三)加氫催化劑

                    四、煉化裝置催化劑組分

                    (一)催化劑的組成:

                    1. 活性組分; 2. 助催化劑;3. 載體

                    (二)各類催化劑組分簡介

                    1.固體催化劑

                    主催化劑------活性組份

                    起催化作用的根本性物質,即催化劑的活性組分,如合成氨催化劑中的Fe。

                    其作用是:化學活性,參與中間反應。

                    共催化劑:和主催化劑同時起作用的組分

                    2.助催化劑:本身對某一反應無活性,但加入催化劑后(一般小于催化劑總量10%)能使催化劑的活性或選擇性或穩定性增加。 加助催化劑的目的:助活性組份或助載體

                    3.固體催化劑的層次結構

                    初級粒子:內部具有緊密結構的原始粒子;

                    次級粒子:初級粒子以較弱的附著力聚集而成-----造成固體催化劑的細孔;

                    催化劑顆粒:次級粒子聚集而成-----造成固體催化劑的粗孔;

                    調節初級粒子和次級粒子以控制固體催化劑的孔徑和比表面和組份分布。

                    5.均相催化:反應物和催化劑處于同一相。

                    非均相催化:反應物和催化劑不處于同一相,它們之間存在相界面,反應在相界面上進行。

                    6.催化過程按反應機理進行分類

                    酸堿催化:催化劑與反應物分子間因電子對的接受而配位或發生強烈的極化,從而形成活性物種。

                    氧化還原型機理:催化劑與反應物分子間發生單個電子的轉移,從而形成活性物種。

                    絡合催化:反應物分子與催化劑間配位作用而使反應物分子活化。

                    通過加入少量第三種物質,使分處在不同相且反應很慢的兩反應物反應速率加快,這種物質即是相轉移催化劑。

                    7.均勻吸附:表面原子與反應物分子形成相同的吸附鍵

                    非均勻吸附:表面原子的能量不同,表面原子與反應物分子形成不同的吸附鍵。

                    8.解離化學吸附:吸附前先解離,成為有自由價的基團,能成鍵吸附

                    9.不解離吸附:

                    具有π電子或未共享電子對的分子,通過π電子分子軌道再雜化產生自由價。

                    10.化學吸附態:分子或原子在固體催化劑表面化學吸附后的化學狀態、電子結構、幾何構型。

                    有效吸附態:能進行化學反應的吸附態,對應的吸附中心為催化活性中心。

                    11.多位催化理論 —— 巴蘭金

                    幾何對應原理:催化劑晶體空間結構與反應物分子反應變化的部分其結構呈幾何對應關系 。

                    活性集團理論 —— 柯巴捷夫

                    活性集團理論:活性中心是催化劑表面上非晶相中幾個原子組成的集團。

                    12.吸附熵ΔS

                    吸附分子從自由態吸附態的熵變。ΔS與吸附分子的結構及活化絡合物結構有關,利用ΔS值可以判斷定位吸附(熵變較大)、非定位吸附(熵變?。?。

                    13.再生是通過適當方法對失活催化劑進行處理恢復活性的過程,要根據催化劑失活的原因來選擇再生的方法。

                    14.半熔(燒結):固體在達到熔化溫度之前,小晶粒由于熱運動而集結為大晶粒的過程。

                    積炭:由于副反應發生,在催化劑表面形成焦碳覆蓋活性中心,使催化劑活性減退。

                    15.配位絡合催化定義:以過渡金屬的原子或離子作為活性中心,反應物分子與中心金屬配位絡合、活化及在配位界內相互作用生成產物。

                    16.晶體場理論:中央離子與周圍配體只是通過靜電作用而形成絡合物,中央離子在配體的作用下,發生五個簡并(等同)d軌道的能級分裂,在d層未充滿電子的情況下,這樣的能級分裂給絡合物帶來額外的穩定化能(總能下降),造成中央離子與配體的附加成鍵效應。

                    17.價鍵理論 :中心原子(或離子)有空的價電子軌道,配體具有孤對電子。

                    18.溢流(spill over):被吸附的活性物種從一個相轉移至不能直接生成活性物種的另一相,使另一相活化而參與反應。

                    19.結構敏感反應(structure sensitive reaction):反應速率對金屬表面細微結構變化敏感的反應。催化劑表面紋理結構、載體性質影響反應。

                    結構非敏感反應:反應速率不受催化劑結構影響。

                    20.酸強度:給出質子或接受電子的能力

                    21.固體酸:能給出質子or 接受電子的固體。B酸:給出質子;L酸:接受質子

                    22.分子篩:人工合成的結晶型硅鋁酸鹽。

                    23.催化劑失活或衰變:在催化劑使用過程中反應活性(轉化率)隨運轉時間而下降的現象。

                    24.中毒:催化劑所接觸的流體中的少量雜質吸附在催化劑的活性位上,使催化劑的活性(選擇性)顯著下降甚至消失,稱之為中毒。

                    25.選擇性中毒: 利用毒物分子對某些活性部位的選擇性吸附來抑制或中毒不希望的催化活性,提高催化選擇性。

                    26.沸石:自然界存在的結晶型硅鋁酸鹽(由于晶體中含有大量結晶水,加熱汽化,產生類似沸騰的現象,故稱為沸石)。

                    27.催化裂化:是在熱和催化劑的作用下使重質油發生裂化反應,轉變為裂化氣、汽油和柴油等過程。

                    28.加氫裂化 :在較高的壓力和溫度下,氫氣經催化劑作用使重質油發生加氫、裂化和異構化反應,轉化為輕質油(汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烴的原料)的加工過程。

                    29.催化重整 :是在催化劑作用下從石油輕餾分生產高辛烷值汽油組分或芳香烴的工藝過程。

                    30.加氫精制:是指在催化劑和氫氣存在下,石油餾分中含硫、氮、氧的非烴組分發生脫除硫、氮、氧的反應,含金屬有機化合物發生氫解反應,同時,烯烴發生加氫飽和反應。

                    五、煉化裝置催化劑反應后狀態

                    催化劑實際上是一種降低能壘的方法,化學反應就像汽車爬山,有時候汽車爬的山不是一直越來越高,而是中間高兩邊低,那么,汽車所用的動力只要夠達到兩邊的高度差就行了,但是由于中間有更高的山阻礙,所以爬的非常慢,在爬過最高點后就輕松了.催化劑起的作用就是把中間的山降低,在反應中,催化劑也會發生反應,但是生成物中還會生成等量的催化劑,相當于催化劑沒有任何變化。

                     

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