茂名高岭土制备裂化催化剂的特性
催化裂化催化剂
一般再生烟气带出的催化剂中，70.5%是﹤20μ的，28.6%是20— 40μ的，即损失的催化剂大部分是细粉。
机械强度 为了避免在生产过程中催化剂过度粉碎以保证良好的流化质量和
催化裂化工艺---催化裂化催化剂
大家知道催化剂是通过改变反应历程，降低反应的活化能，从 而提高反应速度，另外催化剂还有选择性，它可以促进目的产物反应 速度的提高。
催化剂的作用是促进化学反应，从而提高反应氢的处理量。催化 剂还能对产品的产率分布及质量的好坏起重要作用。
例如：在450—500℃及常压的条件下，从热力学的角度来判断， 烃类可以进行分解、芳构化、异构化、氢转移等反应，但是有些反应 如异构化、氢转移等反应速度很慢，在工业上是没有实际意义的。
催化剂的表面是化学反应的场所。 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
④硅酸铝催化剂的酸性
在催化剂的表面，Al, O, Si 组成AL:O: Si的结构(b )。
由于AL:O键趋向正电荷较强 Si，使Al带有正电性，即为非质 子酸。
热裂化 催化裂化
反应机理 自由基 正碳离子
活化能 210—293KJ/mol 42——125KJ/mol
一、催化裂化催化剂的组成和结构 工业上广泛使用的裂化催化剂可分为两大类：
一类是无定型的硅酸铝，其中包括天然活性白土、合成普通 （低铝）硅酸铝。另一类是结晶型硅酸铝，又称分子筛催化剂。
1、天然白土催化剂 白土催化剂是经过酸化处理的天然白土也叫活性白土。它的主要
3.催化裂化原料与产品特点
项目
密度 20℃ g/cm3 硫 m%
馏程 ℃ 10%v 50%v 90%
特性因数 K 转化率 %v 产率 %v 汽油C5—221℃
总碳四 丁烯 总碳三 丙烯 轻循环油 重循环油 总计 焦碳; %wt 干气(<C2);%wt H2S; %wt
(一) 芳烃性 原料
0.9320
(二) 环烷烃 性原料
0. 887
0.9222 0.8976 0.8742
0.8995 0.9460 0.9876 0.9353
辽河 AR
0.9436
馏程 ℃
>525 >350
残碳(康)%wt
7.46 4.7
元素分析%wt C 86.6 H 12.5 S 0.19 N 0.27
86.56 12.63 0.14 0.22
350-525
<5
<10 使用钝化剂 常规再生
5-10 10-30 使用钝化剂 完全再生 再生器取热
10-20 30-150 原料需加氢精制
>20
>150 进焦化加工
● 国外各大公司大体上将残碳<(8%-10%); Ni+V<(25-30)ug/g 作为 现阶段可以直接催化裂化进料的限制条件
表—3 典型原料性质与FCC产品分布(试验数据)
▲硫主要是影响产品质量与大气污染，根据 统计结果催化裂化汽油中硫的浓度约为催化 原料中硫含量的5~12%，而催化柴油中硫的 浓度约为催化原料中硫含量的60~120%，因 此加工硫含量大于0.8%的催化原料，其汽 油的硫含量通常难于满足GB17930-1999对 汽油硫含量小于800ppm的限制要求
35
0.9302
0.15
高岭土催化剂研究现状1
催化裂化催化剂是炼油工业用量最大的一种催化剂,在60 多年的发展历史中,大致经历了四次较大的变革[2 ] 。
第一次是以人工合成硅酸铝凝胶代替活性白土,使活性提高了2～3 倍,选择性也明显改善。
第二次是改用分子筛,使催化裂化的水平提高了一大步,汽油产率增加了7 %～10 % ,焦碳产率降低了约40 %。
从X 型到Y型分子筛的演变,使催化剂的质量也上了一个小台阶。
第三次是70 年代中期以来改变载体路线,采用粘接剂和活性白土(高岭土) 来代替合成硅酸铝凝胶,使轻质油产率提高了3 %以上,磨损指数提高约3 倍。
第四次是采用超稳Y型分子筛,提高了汽油的辛烷值,改善了焦碳选择性,同时为重油和渣油的催化裂化提供了更为合适的催化剂。
从这一发展历程不难看出,其发展目标是提高催化剂的选择性和堆积密度,改善焦碳选择性、汽提性、孔结构和比表面积,提高磨损指数、再生温度和水热稳定性。
而对原油的重质化、市场和环保提出的新要求是推动这一发展的决定性因素。
以高岭土为主要组分的催化裂化半合成催化剂是石化工业的主体催化剂。
当今世界年产40 余万吨催化裂化催化剂中,几乎全是加入以高岭土为主要组分的“半合成”催化剂。
这种半合成FCC 催化剂与合成沸石分子筛催化剂相比,具有比表面积小、孔体积较大、抗磨性能好、抗碱和抗重金属污染能力强等优点,更适宜制备掺炼重油或渣油的催化剂。
FCC 催化剂的开发,最关键的问题是要有优质天然粘土资源。
目前,关于高岭土用于炼油催化剂方面的研究论文不很多[11～15 ] ,并且主要是从催化剂的角度进行探讨,从载体的矿物学角度研究却很少见。
表1 列出了几种粘土的成分和催化性质。
单从化学成分、粒度以及高岭石的含量等指标来看,不少地方的高岭土都能满足FCC 催化剂的要求,但制成催化剂后的特性(如微活指数、磨耗指数、产品转化率等) 却差别较大,有待于从矿物的微观结构、杂质的影响、载体的作用机理等诸多方面进行深入细致的探讨,有可能从中找到一些无活性载体。
原位晶化
美国Engelhard公司于二十世纪七十年代成功开发了以高岭土微球为原料通过“原位晶化”的方法制备催化裂化催化剂的工艺，其特点是先喷雾制备高岭土微球，然后一次性制备出活性组分（Y型分子筛）和载体（高岭土）。
这种催化剂的制备工艺有别于常规的“活性组分单独制备、之后再和载体混合喷雾成型” 合成催化剂的工艺，使得活性组分和载体以化学键相连，活性组分生长在由载体组成的孔道表面，提高了分子筛的活性稳定性和活性中心的可接近性。
另外，由于这种“原位晶化”的特点，使得在活性组分形成的同时也形成了原位晶化催化剂发达的大、中孔结构，因此使得此类催化剂具有优异的重油转化能力和抗重金属污染性能。
我国的中国石油兰州石化公司（原兰州炼油化工总厂）通过自主研发，于二十世纪八十年代也成功地工业化了具有自主知识产权的原位晶化催化裂化催化剂（俗称全白土催化剂），成为世界上仅有的两家掌5握此项核心技术、成功实现工业化的公司之一。
他们开发的LB系列全白土催化剂在提高重油转化能力、在维持FCC催化剂的高活性、降低汽油烯烃含量、强化抗重金属能力等方面表现出良好的工业应用效果。
目前，国内外已成功实现工业化的全白土催化剂的的活性组分仅有Y型分子筛，对于今后催化裂化催化剂所需要的增加择形催化功能、生产高辛烷值活性组分、多产低碳烯烃（主要是丙烯）功能有一定局限性。
因而，在原位晶化催化剂中引入择形分子筛（ZSM-5）的研究思路应允而生。
通过原位晶化的方法在高岭土微球上复合生长出Y和ZSM-5两种分子筛，利用Y、ZSM-5两种沸石相互临近的特点强化有关反应物的传质，发挥两种沸石不同的孔道结构和酸性对反应物的接力式催化作用。
本论文研究的目的是：在本研究课题组前期工作的基础上，深入研究高岭土微球上原位生长Y和ZSM-5复合分子筛（在文中简称为ZSM-5/Y/MS-Kaolin）的技术方法，考察不同的合成条件对复合分子筛中两种分子筛相对含量的影响，优化合成条件；获得控制催化材料ZSM-5/Y/MS-Kaolin中两种分子筛的总结晶度和两种分子筛各自结晶度的方法；探索ZSM-5/Y/MS-Kaolin催化剂的后改性处理方法；评价该催化剂的催化裂化反应性能，研究ZSM-5/Y/MS-Kaolin催化材料作为添加剂使用时的产品分布趋势。
XRD IR SEM 茂名高岭土在不同煅烧温度下结构与性能分析
及葡萄糖浓度分别可提高45.04%和26.67%。
3.2驯化酿酒酵母可以提高酵母的活性以及耐受性，驯化酵母乙醇量可由9.94g/L提高到17.91g/L，对于提高O C C水解液发酵速率以及乙醇产量有积极意义；加入Fe S O 4的水解液，以C a(OH)2过中和处理后产乙醇量明显优于中和处理，最高乙醇产量比中和处理可高出85.20%；有无Fe S O 4的水解液发酵规律一致，未加入FeSO 4产乙醇量相对滞后。
3.3助催化剂(Fe S O 4)可以明显增加还原糖量，但是加入F e S O 4水解液需要过中和才可以达到较高的乙醇产量，需要消耗大量的Ca(OH)2，因此，从经济方面出发，应当权衡考虑。
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催化裂化催化剂
催化裂化催化剂在通常的反应条件下，从热力学角度来判断，烃类可以进行分解、异构化、芳构化、氢转移、叠合、烃化等多种反应，但反应速度各异，这样就可以利用催化剂选择性地加速这些反应中所希望的反应，而抑制那些不希望发生的反应，从而达到提高产品质量改善产品分布的目的，这是热裂化过程所达不到的。
例如为了提高汽油辛烷值，设法使催化剂能选择性加速异构化反应而抑制氢转移反应和不饱和烃进一步脱氢生焦的反应。
催化剂基本术语⏹比表面积：单位质量催化剂的内外表面积之和。
⏹孔体积：单位质量催化剂所含有的空隙体积。
⏹平均孔径：孔体积与比表面积之比。
⏹选择性：将进料转化为目的产品的能力。
一、催化剂的种类、组成和结构1、分类工业上所使用的裂化催化剂虽品种繁多，但归纳起来不外乎三大类：⏹天然白土催化剂⏹无定型合成催化剂⏹分子筛催化剂。
天然白土催化剂工业催化裂化装置最初使用的经处理的天然白土，其主要活性组分是硅酸铝。
无定型合成催化剂天然白土被人工合成硅酸铝所取代。
特点：具有孔径大小不一的许多微孔，一般平均孔径为4—7 nm，比表面积可达500—700m2/g 。
硅酸铝的催化活性来源于其表面的酸性2、硅酸铝催化剂的结构3、分子筛催化剂特点分子筛催化剂在催化裂化中的应用是催化裂化技术的重大发展。
⏹与无定型硅酸铝相比具有的特点：具有更高的选择性、活性和稳定性，比表面600—800m2/g。
⏹分子筛是一种具有晶格结构的硅铝酸盐——又称沸石。
⏹重要特点：稳定、均一的微孔结构。
有分子大小数量级。
⏹按其组成及晶体结构的不同可分为多种类型。
分子筛催化剂分子筛催化剂是60年代发展起来的一种新型的高活性催化剂。
它的出现，使流化催化裂化工艺发生了很大变化，装置处理能力显著提高，产品产率及质量都得到改善。
分了筛又名结晶型沸石，是一种具有规则晶体结构的硅铝酸盐，在它的晶格结构中排列者整齐均匀，大小一定的孔穴，只有小于孔径的分子才能进入其中，而直径大于孔径的分子则无法进入。
偏高岭土的结构特点及其应用研究综述
偏高岭土的结构特点及其应用研究综述徐小彬【摘要】文章以湛江高岭土为例，分析了高岭土经脱水煅烧为偏高岭土后的结构形貌变化以及结构变化后形成的特色性能，简要介绍了偏高岭土在水泥混凝土工业、固化金属尾矿及制备催化剂、分子筛等中的应用。
% Taking Zhanjiang kaolin for example, this paper analyzed the calcination for partial dehydration clay kaolin after the morphology change and structural changes of the characteristic properties were introduced briefly, and partial kaolinite in cement concrete industry, curing metal tailing and preparation of molecular sieve catalyst, such application.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】3页(P129-130,119)【关键词】偏高岭土;结构;应用;火山灰活性【作者】徐小彬【作者单位】广西城市建设学校,广西桂林 541003【正文语种】中文【中图分类】TD873.2偏高岭土(metakaolin,简称MK)是以高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O,AS2H2)为原料，在适当温度下(600～900℃) 经脱水形成的无水硅酸铝(Al2O3 ·2SiO2 ,AS2)。
高岭土属于层状硅酸盐结构，层与层之间由范德华键结合，OH- 离子在其中结合得较牢固。
高岭土在空气中受热时，会发生几次结构变化，加热到大约600 ℃时，高岭土的层状结构因脱水而破坏，形成结晶度很差的过渡相—偏高岭土。
高岭土加工工艺技术方法
高岭土加工工艺技术方法分散在高岭土湿选工艺中首先将原矿制成泥浆，使矿物以颗粒状单体形态在水中解离，颗粒大小以微米为单位，甚至于更小。
为了使高岭石族矿物与杂质矿物(如石英、长石、云母、黄铁矿、钛铁矿等)分离，就必须使粘土颗粒分成细、中、粗三个粒级。
为了使分散效果更好有时需添加适当的分散剂，矿浆中的矿物颗粒只有达到充分分散，才能有效地进行分级和选别。
除砂除砂主要去掉石英、长石、云母等碎屑矿物和岩屑等较粗粒的杂质，同时也可除去部分铁钛矿物。
常用耙式浮槽式分级机、螺旋式分级机、水力旋流器和振动筛等进行。
分级分级就是利用矿物颗粒的大小或密度的差别来分离矿物，若组成矿浆的矿物粒度相差大，则一般用筛网分级；若相近，则据其密度差别进行选别。
常用的分级设备有水簸、水力旋流器、离心机等。
磁选除铁几乎所有的高岭土原矿都含有少量的铁矿物，主要有铁的氧化物、钛铁矿、菱铁矿、黄铁矿、云母、电气石等。
这些着色杂质通常具有弱磁性，这样即可用磁选方法除去这些有害杂质。
磁选是利用矿物的磁性差别而在磁场中分离矿物颗粒的一种方法，对除去磁铁矿和钛铁矿等高磁性矿物或加工过程中混入的铁屑等较为有效。
浮选浮选法提纯高岭土应用十分广泛，目前工艺和设备也在不断改进、更新，使得高岭土精矿获得更高的白度，而满足工业需要。
漂白用作颜料、填料和涂料的高岭土，其白度和亮度的高低直接影响其价值的高低。
所谓的漂白即是采用不同手段使高岭土的白度增高。
具体方法有磁选漂白、浮选漂白、化学漂白等。
超细磨矿为了满足造纸、塑料和橡胶制品等工业对高岭土有较高细度的要求，就必须增加高岭土的细度，从而提高产品的质量。
超细磨矿工艺主要有磨剥法、高压挤出法、气流粉碎法。
煅烧加工煅烧是改善高岭土性能的特殊加工方法。
造纸涂料工业使用煅烧高岭土可以增加散射力和遮盖率，提高油墨吸咐速度。
用于电缆填料可增加电阻率，在合成4A沸石、生产氯化铝、冰晶石工业中，煅烧可以增加高岭土的化学活性。
高温煅烧能增加白度，可部分代替价昂的钛白粉。
《2024年高岭土基复合结构光催化剂单线态氧生成机理与光降解性能探究》范文
《高岭土基复合结构光催化剂单线态氧生成机理与光降解性能探究》篇一一、引言随着环境污染问题日益严峻，光催化技术作为一种环保、高效的处理手段，得到了广泛关注。
高岭土基复合结构光催化剂以其独特的结构和优良的光学性能，在光催化领域具有巨大的应用潜力。
本文将针对高岭土基复合结构光催化剂单线态氧的生成机理及光降解性能进行探究，为该类光催化剂的进一步应用提供理论支持。
二、高岭土基复合结构光催化剂概述高岭土基复合结构光催化剂是一种以高岭土为主要原料，通过与其他材料复合形成的具有特殊光学性能的光催化剂。
其结构特点为复合结构，能够有效地提高光催化剂的催化性能和稳定性。
该类光催化剂在光催化领域具有广泛的应用，如光解水制氢、光催化降解有机污染物等。
三、单线态氧的生成机理单线态氧是光催化反应中的重要活性氧物种，对于提高光催化性能具有重要意义。
高岭土基复合结构光催化剂在光照条件下，通过吸收光能，激发电子从价带跃迁至导带，形成电子-空穴对。
这些电子和空穴在催化剂表面发生一系列的氧化还原反应，最终生成单线态氧。
具体来说，当高岭土基复合结构光催化剂受到光照时，其表面会产生大量的光生电子和空穴。
其中，光生电子具有较强的还原性，可以与催化剂表面的氧气发生还原反应，生成超氧自由基离子。
而空穴则具有强氧化性，可以与水分子发生反应，生成羟基自由基等活性氧物种。
这些活性氧物种在催化剂表面的作用下，最终形成单线态氧。
四、光降解性能探究高岭土基复合结构光催化剂的光降解性能主要表现在对有机污染物的降解作用。
在光照条件下，该类光催化剂通过生成的单线态氧等活性氧物种，对有机污染物进行氧化降解，从而达到净化环境的目的。
实验结果表明，高岭土基复合结构光催化剂具有优异的光降解性能。
在光照条件下，该类光催化剂能够快速地降解有机污染物，且降解效率随光照时间的延长而提高。
此外，该类光催化剂还具有较好的稳定性，能够在多次循环使用后仍保持较高的催化性能。
五、结论本文通过对高岭土基复合结构光催化剂单线态氧生成机理及光降解性能的探究，发现该类光催化剂在光照条件下能够有效地生成单线态氧等活性氧物种，并对有机污染物进行氧化降解。
高岭土加工工艺设计技术方法
高岭土加工工艺技术方法分散在高岭土湿选工艺中首先将原矿制成泥浆，使矿物以颗粒状单体形态在水中解离，颗粒大小以微米为单位，甚至于更小。
为了使高岭石族矿物与杂质矿物(如石英、长石、云母、黄铁矿、钛铁矿等)分离，就必须使粘土颗粒分成细、中、粗三个粒级。
为了使分散效果更好有时需添加适当的分散剂，矿浆中的矿物颗粒只有达到充分分散，才能有效地进行分级和选别。
除砂除砂主要去掉石英、长石、云母等碎屑矿物和岩屑等较粗粒的杂质，同时也可除去部分铁钛矿物。
常用耙式浮槽式分级机、螺旋式分级机、水力旋流器和振动筛等进行。
分级分级就是利用矿物颗粒的大小或密度的差别来分离矿物，若组成矿浆的矿物粒度相差大，则一般用筛网分级；若相近，则据其密度差别进行选别。
常用的分级设备有水簸、水力旋流器、离心机等。
磁选除铁几乎所有的高岭土原矿都含有少量的铁矿物，主要有铁的氧化物、钛铁矿、菱铁矿、黄铁矿、云母、电气石等。
这些着色杂质通常具有弱磁性，这样即可用磁选方法除去这些有害杂质。
磁选是利用矿物的磁性差别而在磁场中分离矿物颗粒的一种方法，对除去磁铁矿和钛铁矿等高磁性矿物或加工过程中混入的铁屑等较为有效。
浮选浮选法提纯高岭土应用十分广泛，目前工艺和设备也在不断改进、更新，使得高岭土精矿获得更高的白度，而满足工业需要。
漂白用作颜料、填料和涂料的高岭土，其白度和亮度的高低直接影响其价值的高低。
所谓的漂白即是采用不同手段使高岭土的白度增高。
具体方法有磁选漂白、浮选漂白、化学漂白等。
超细磨矿为了满足造纸、塑料和橡胶制品等工业对高岭土有较高细度的要求，就必须增加高岭土的细度，从而提高产品的质量。
超细磨矿工艺主要有磨剥法、高压挤出法、气流粉碎法。
煅烧加工煅烧是改善高岭土性能的特殊加工方法。
造纸涂料工业使用煅烧高岭土可以增加散射力和遮盖率，提高油墨吸咐速度。
用于电缆填料可增加电阻率，在合成4A沸石、生产氯化铝、冰晶石工业中，煅烧可以增加高岭土的化学活性。
高温煅烧能增加白度，可部分代替价昂的钛白粉。
催化裂化催化剂的种类
催化裂化催化剂--渣油裂化催化剂ORBIT系列产品性能和技术特点简介：ORBIT-3000催化剂着重于提高目的产物中汽油和柴油的产率。
在该催化剂制备过程中采取了如下技术措施：采用复合的分子筛活性组份，使该催化剂既具有优异的焦炭选择性，又具有良好的活性稳定性；在超稳分子筛生产过程中，通过改性技术处理，注重开发超稳分子筛的中孔，使其适应于重油大分子的裂化反应；在改进分子筛性能的同时，采用活性氧化铝技术对担体进行改性处理，有效地提高了担体的大分子裂化能力。
ORBIT-3300催化剂是在ORBIT-3000催化剂所具备的大分子裂化活性高、焦炭选择性好、适合重油加工的基本性能的基础上，通过改变活性组份开发成功的新型重油裂化催化剂。
该剂主要适合于加工量较大但剂油比较低的重油催化裂化装置，在装置分馏稳定、气压机系统等的弹性工作范围内，不需改造即可使用。
ORBIT-3300催化剂在制备过程中通过对活性组份的调整，增加了产品的抗重金属污染能力，可在原料性质较差和多变的情况下使用。
ORBIT-3600催化剂是针对加工中东进口高钒原料油和增加总液体收率的要求，在ORBIT-3300催化剂的基础上，通过优化活性组元和担体改性处理，开发成功的新型重油裂化催化剂。
该剂在制备过程中为满足加工重质原料油需要，在改进分子筛性能的同时，对担体进行改性处理，增加了抗重金属污染组分，有效地提高了催化剂抗重金属（特别是钒）污染性能；添加了择型分子筛组元，可适当增加液态烃产率。
ORBIT-3600B催化剂是以抗钒催化剂ORBIT-3600为基础开发的抗钒降烯烃催化剂。
工业应用结果表明该剂具有重油裂化能力强、轻质油收率高、汽油辛烷值高、降烯烃能力强等特点。
为了实现在抗钒重油裂化催化剂ORBIT-3600基础上达到降低汽油烯烃含量的目的，ORBIT-3600B催化剂具有以下特点：通过Y型分子筛的改性处理和活性组分的复配，在维持产品重油裂化活性的基础上增强氢转移活性，达到降低汽油烯烃含量的目的；合理调节催化剂的酸性分布，减少焦炭和干气的产生。
高岭土在FCC催化剂中的应用(王陆军)
【开发利用】高岭土在ＦＣＣ催化剂中的应用王陆军，刘钦甫（中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京 １０００８３）摘要：介绍了高岭土在ＦＣＣ催化剂应用中作用原理，以及国内外发展概况。
论述了高岭土在半合成和全白土型催化剂合成中其原料的理化性质、产地以及酸碱改性等对产品的影响，并试图找到影响产品催化裂化性能的内在原因。
关键词：高岭土；ＦＣＣ催化剂；原位晶化中图分类号：Ｐ６１９．２３２；ＴＱ０３２．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７－９３８６（２００９）０３－００１９－０４Application of Kaolin in the Synthesis of FCC CatalystWang Lujun, Liu Qinfu(School of Resource and Safety Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China)Abstract: The role and development of kaolin in the synthesis of FCC catalyst were reviewed. The influence of material quality, physical and chemical properties and acid or alkali modification of kaolin on the FCC catalyst were discussed. Finally, the internal reason for influencing the quality of FCC catalyst was tried to figure out.Key words: kaolin; FCC catalyst; in-situ synthesis在世界范围内，石油作为现代生产生活必不可少的第一大能源，一直备受人们的关注，其中石油的炼制是石油应用的重要技术之一。