FCC催化剂系列产品的工业应用
1 催化裂化的目的和意义
1 催化裂化的目的和意义石油炼制工业是国民经济的重要支柱产业，其产品被广泛用于工业、农业、及交通运输和国防建设等领域。
催化裂化(FCC)作为石油炼制企业的主要生产装置，在石油加工中占有相当重要的地位，是实现原油深度加工、提高轻质油收率、品质和经济效益的有效途径催化裂化使原油二次加工中重要的加工过程，是液化石油气、汽油、煤油和采油、、柴油的主要生产手段，在炼油厂中站有举足轻重的地位。
传统原料采用原油蒸馏所得到的重质馏分油，主要是直镏减压馏分油(VGO),也包括焦化重馏分油（CGO）。
近20年一些重质油或渣油也作为催化裂化的原料，例如减压渣油、溶剂脱沥青油、加氢处理的重油等。
催化裂化工艺简介催化裂化的工艺原理是：反应物（蜡油、脱沥青油、渣油）在500℃左右、0.2—0.4MPa 及与催化剂接触的作用下发生裂化、异构化、环化、芳化、脱氢化等诸多化学反应，反应物为汽油、轻柴油、重柴油，副产物为干气、焦炭、油浆等。
催化剂理论上在反应过程中不损耗，而是引导裂化反应生成更多所需的高辛烷值烃产品。
催化裂化过陈友相当的灵活性，允许制造车用和航空汽油以及粗柴油产量的变化来满足燃油市场的主要部分被转化成汽油和低沸点产品，通常这是一个单程操作。
在裂化反应中，所生产的焦炭被沉积在催化剂上，它明显地减少了催化剂的活性，所以除去沉积物是非常必要的，通常是通过燃烧方式是催化剂再生来重新恢复其活性。
重油催化裂化裂化的特点（1）焦炭产率高。
重油催化裂化的焦炭产率高达8～12wt％,而馏分油催化裂化的焦炭产率通常为5～6wt％。
（2）重金属污染催化剂。
与馏分油相比，重油含有较多的重金属，在催化裂化过程中这些重质金属会沉淀在催化剂表面，导致催化剂或中毒。
（3）硫、氮杂质的影响。
重油中的硫、氮等杂原子的含量相对较高，导致裂化后轻质油品中的硫、氮含量较高，影响产品的质量；另一方面，也会导致焦炭中的硫、氮含量较高，在催化剂烧焦过程会产生较多的硫、氮氧化物，腐蚀设备，污染环境。
工业催化3.3 金属及合金催化剂及其催化作用
团簇在化学特征上表现出随团簇的原子或分子个 数n的增大而产生的奇偶振荡性（even－odd oscillation）和幻数（magic number）特征。金属原子 簇在不同n值时反应速率常数的差别可达103 。化学反 应性、平衡常数等也出现了奇偶振荡性特征。
2.金属和载体的相互作用
金属和载体的相互作用有三种类型：
① 金属颗粒和载体的接触位置在界面部位处，分 散的金属可保持阳离子性质。
② 分散的金属原子溶于氧化物载体晶格中或与载 体生成混合氧化物，其中CeO2 、MoO2、WO3或其混 合物对金属分散相的改进效果最佳。
③ 金属颗粒表面被来自载体氧化物涂饰。
一. 金属表面的化学键
研究金属表面化学键的理论有：
能带理论 价键理论 配位场理论
1.能带理论
s 轨道、d 轨道组合成 s 带、d 带。 s 轨道相互作用强， s 带较宽，一般有（6~7）~20 ev ； d 带较窄，约为（3~4）ev. 即s 带能级密度比 d 带能级密度小，具体表现如下：
V(E)
对C-H，H-H，H-O键的断裂反应，只需要较小的能量，因此 可在少数一两个原子组成的活性中心上或在弱吸附中心上进行反应。 它们对催化剂表面的微细结构如晶粒大小，原子在表面上所处的部 位，以及活性中心原子组合等皆不敏感。
对C-C，N-N，C-O键的断裂或生成的反应，需提供较大量的能 量，反应是在强吸附中心上进行的。这些中心或是多个原子组成的 集团，或是表面上的扭曲，折皱处的原子，因而反应对催化剂表面 上的微细结构十分敏感。
3.3金属催化剂及其催化作用
金属催化剂是重要的工业催化剂。
金属的催化作用
金属催化作用---化学吸附
09-04FCC待生催化剂多级组合式汽提器的开发
— -% —
炼! 油! 3;+. 年第 (. 卷
! ! 由此可得如下结果： （ "）在 相 同 催 化 剂 循 环 量 及 汽 提 线 速 下， 即从注氢点开始， 汽提气的有效作用 !#!" $ !%!" ， 区 （ & ’( 点到 &% 点为 &% 汽提气作用区， & ’( 点到 &# 点为 &# 汽提气作用区， 其它类推） 越长， 汽提效 率越高， 亦即催化剂夹带的油气被汽提得越干净。 显而易见， 汽提段越长， 汽固传质时间加大， 油气 被置换效果越好。这也就是近年来催化裂化汽提 段在设计中被加长的原因。 （ )）在相同催化剂循环量下， 汽提线速提高， 等长 度 汽 提 气 作 用 区 的 汽 提 效 率 提 高，即 （ ! #!" ） （ ! #!" ） 气 $ %& * + ’ (, $ $ %& * + ’ -. 。这是由于汽固、 气 （ 空气与氢气， 相当于工业上水蒸气与油气） 传 质推动力被加大的缘故。 （ / ） 在 相 同 汽 提 线 速 下， （ ! #!" ） ( ) * (’ ( $ 一方面 （ ! #!" ） ( ) * # ’ , 。说明催化剂循环量加大后， 催化剂向下夹带油气的能力增加； 另一方面汽固 传质推动力被减弱， 从而导致汽提效率降低。因 此， 在工业生产中， 汽提效率可能会影响到装置的 处理量。 （, ） 普通盘环形挡板汽提器的汽提效率 在图 , 所示的试验装置汽提段中， 加入 , 层 普通盘环形挡板， 挡板上不开孔， 伞形板下部连接 着一定高度的裙板。在循环流化状态下， 普通盘 环形挡板下方催化剂填充率很小， 挡板下方几乎 存在 0+1 左右的空腔， 内部聚集了许多流化 气 体， 通过裙板下沿流向上层挡板。内环板上方堆 积的一层催化剂基本上处于不流化状态， 汽固接 触效果较差。该结构汽提器的汽提效率同样采用 稳态连续示踪法进行研究， 注氢点与采样点不变。 ! ! 汽提效率的计算方法同上。各种试验条件下 的汽提效率见表 , 。
年产8万吨丙烯的生产工艺设计 (精馏工段)设计
年产8万吨丙烯的生产工艺设计（精馏工段）设计长江大学工程技术学院毕业设计(论文)年产8万吨丙烯的生产工艺设计题目名称（精馏工段）题目类型毕业设计系部化学工程系专业班级化工60学生姓名指导教师辅导教师时间2011.11.20至2012.06.20目录毕业论文(设计)任务书 (Ⅰ)开题报告 (Ⅱ)指导教师审查意见 (Ⅲ)评阅教师评语 (Ⅳ)答辩会议记录 (Ⅴ)中文摘要 (Ⅵ)英文摘要 (Ⅶ)1 前言 (1)2 选题背景 (2)2.1 课题的来源、目的和意义 (2)2.2 国内外现状、发展趋势及存在的主要问题 (2)2.3 研究的指导思想与技术路线 (5)3 方案论证 (7)3.1 低压热泵工艺流程 (7)3.2 高压丙烯精馏流程 (7)4 过程论述 (9)4.1 基本原理 (9)4.2 丙烯的性质 (9)4.3 工艺流程 (11)4.4 精馏工段工艺计算 (11)5 结果分析 (44)6 结论或总结 (45)参考文献 (45)致谢 (47)长江大学工程技术学院毕业设计(论文)任务书系化学工程系专业化学工程与工艺班级学生姓名指导教师/职称/1.毕业论文(设计)题目：年产8万吨丙烯的生产工艺设计（精馏工段）2.毕业论文(设计)起止时间：20 年11月20日～20 年6月20 日3.毕业论文(设计)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）主要书目：1. 石油化学工业丛书·烯烃工学；2. 石油炼制工程；3. 有机化工工艺学等。
主要期刊：1. 石油炼制技术；2. 石油炼制工程等。
原始数据：原材料、中间产品、成品物性数据及企业生产的相关数据。
4．毕业论文(设计)应完成的主要内容（1）了解石油催化裂化进展和技术装备的最新动态（2）掌握气体分馏技术的共同特点和流程（3）设计出合理的精馏工艺流程（4）作出全面的物料平衡和热量平衡（5）完成丙烯精馏塔和再沸器的工艺结构计算（6）绘制四张工程图纸（带控制点的工艺流程图、设备平面布置图、精馏塔和再沸器工艺结构装配图）（7）对本设计的评述和体会（8）外文翻译一篇5．毕业论文(设计)的目标及具体要求（1）11.20~3.26 收集资料，完成开题报告并提交指导老师审阅。
催化剂在工业生产过程中的应用与优化
催化剂在工业生产过程中的应用与优化催化剂是一种能够促进或改变化学反应速率的物质。
在工业生产过程中，催化剂广泛应用于各种化学合成、石油加工、环境保护等领域。
其作用是通过提供新的反应路径或者降低活化能，加快目标反应的进行，从而提高生产效率和产物纯度。
本文将介绍催化剂在工业生产过程中的应用，并探讨如何优化催化剂的效果。
一、催化剂在化学合成中的应用1. 有机合成催化剂：有机合成是许多化学工业过程的核心。
催化剂在有机合成中起到引发并加速化学反应的重要作用。
例如，铂催化剂常用于合成有机酸和醇，以及氧化反应。
钯催化剂则被广泛应用于有机合成中的氢化和交叉偶联反应。
通过选择合适的催化剂，可以实现高效、高选择性的有机合成过程。
2. 化工合成催化剂：化工合成过程中，催化剂的应用得到了广泛应用。
例如，氧化铝催化剂在异丁烷加氧过程中扮演着重要角色，产生丁酮和丁烯。
另外，催化裂化是石油工业中常见的过程，通过加热和催化剂的作用，将重质石油分解成高级烃。
二、催化剂在石油加工中的应用石油加工是现代工业生产中不可或缺的一部分。
催化剂在石油加工过程中的应用主要包括裂化、重整和加氢。
1. 催化裂化：催化裂化是将原油中的长链烃分解成较短链烃的过程。
这涉及到催化剂的选择和设计，以提高产物的分布和选择性。
常见的催化裂化催化剂包括沸石催化剂和金属催化剂。
沸石催化剂在催化裂化中起到分子筛的作用，帮助控制碳链的长度和产物选择性。
金属催化剂则可以促进裂解反应的进行。
2. 催化重整：催化重整是将低价的烃类转化为高级芳烃和烯烃的过程。
这旨在提高石油产品的质量和附加值。
催化重整过程中常使用铂-铝氧化物催化剂，该催化剂能够促进烃类的分子重排，生成具有较高活性的芳烃和烯烃。
3. 催化加氢：催化加氢是将石油原料中的硫、氮和氧化物还原为对环境和使用设备无害的物质的过程。
通过加氢反应可以大幅度减少有害气体的排放，同时提高石油产品的品质。
常见的催化加氢催化剂包括钼-铝氧化物和镍-硫化物催化剂。
fcc催化剂孔容astm测定标准
催化剂是一种能够促进化学反应进行的物质，在许多工业领域都扮演着重要的角色。
而针对催化剂材料的孔容量测定，是评估其性能和质量的重要方法之一。
在这篇文章中，我们将探讨催化剂孔容的ASTM测定标准，并深入了解其在工业应用中的重要性。
让我们了解一下ASTM是什么。
ASTM是美国材料与试验协会（American Society for Testing and Materials）的缩写，它是一个全球性的标准制定组织，致力于制定和发布各种材料和产品的测试标准，以确保其质量和性能符合行业要求。
针对催化剂孔容的ASTM测定标准，可以帮助我们更加科学、准确地评估催化剂材料的孔隙结构和性能。
ASTM根据不同的测定原理和方法，制定了一系列针对孔容测定的标准，其中包括了一些与fcc催化剂相关的标准。
fcc催化剂作为一类常见的催化剂材料，其孔容的测定对于评估其在化工、石化等领域的应用性能具有重要意义。
ASTM的相关标准可以帮助我们确定fcc催化剂的孔隙结构参数，如比表面积、孔体积和孔径分布等，从而为其设计、生产和应用提供依据。
在进行fcc催化剂孔容ASTM测定时，通常会采用一些常见的实验方法，如氮气吸附法（BET法）、压汞法和氩离子溶解法等。
这些方法各有特点，可以对催化剂材料的孔隙结构进行不同方式的表征和测定。
通过这些测定，我们可以获取到催化剂材料的孔容分布曲线和相关参数，进而评估其在化工过程中的扩散性能和反应活性。
从工业应用的角度来看，fcc催化剂的孔容特征对于其在裂化、重整、加氢等反应中的活性和选择性具有重要影响。
孔容测定的结果可以直接反映催化剂材料的性能优劣，为工艺参数的优化和催化剂的选择提供科学依据。
而ASTM制定的孔容测定标准，则为工业界提供了统一的测试方法和数据表征标准，有助于促进催化剂材料的研发和工业化应用。
在个人看来，fcc催化剂孔容的ASTM测定标准是一项具有重要意义的工作。
它不仅为催化剂材料的研究和开发提供了科学依据，也为工业界的质量控制和产品标准化提供了技术支持。
fcc催化裂化
fcc催化裂化FCC催化裂化技术（Fluid Catalytic Cracking，以下简称FCC）是一种重要的石油炼制工艺，用于将重质石油馏分转化为高附加值的轻质烃类产品。
本文将从FCC技术的原理、工艺流程、催化剂以及应用领域等方面进行介绍。
一、FCC技术的原理FCC技术是利用催化剂在高温条件下对重质石油馏分进行裂化反应，将较长的烷烃链分子裂解为较短的烷烃链分子。
这种裂化反应是在流化床反应器中进行的，床层内的催化剂与石油馏分混合后形成流化床，在催化剂的作用下进行裂化反应。
裂化反应生成的烃类产品经过分离和处理后，可以得到汽油、液化气等高附加值的产品。
二、FCC技术的工艺流程FCC技术的工艺流程主要包括进料预处理、裂化反应、分离和处理等环节。
进料预处理主要是对原料进行加热、脱盐、脱水等操作，以提高裂化反应的效果。
裂化反应是FCC技术的核心环节，通过将预处理过的原料与催化剂混合后送入流化床反应器，经过高温和催化剂的作用，使原料分子发生裂化反应。
分离和处理环节主要是通过一系列的分离设备，如分馏塔、冷凝器等，将裂化反应产生的混合物进行分离和纯化，得到目标产品。
三、FCC技术的催化剂催化剂是FCC技术中起着至关重要作用的物质。
常用的FCC催化剂主要是硅铝酸盐基催化剂，其具有良好的活性和稳定性。
催化剂的选择对于裂化反应的效果具有重要影响，不同的催化剂可以调控反应的产物分布和性质。
此外，催化剂的再生和补充也是FCC技术中必要的工艺环节，通过对催化剂进行再生和补充，可以保持反应的稳定性和持续性。
四、FCC技术的应用领域FCC技术广泛应用于石油炼制工业中，特别是在汽油生产领域有着重要地位。
通过FCC技术可以将重质的石脑油、渣油等转化为高辛烷值的汽油，满足不同地区和需求的汽油标准。
此外，FCC技术还可以生产液化气、煤油、柴油等产品，具有较高的经济效益和社会效益。
总结起来，FCC催化裂化技术是一种重要的石油炼制工艺，通过催化剂在高温条件下对重质石油馏分进行裂化反应，将其转化为高附加值的轻质烃类产品。
催化裂化油浆阻垢剂的研制及工业应用
天津大学硕士学位论文催化裂化油浆阻垢剂的研制及工业应用姓名：袁月华申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：刘源;李建柱20050501人沣人学硕士：学位论文文献综述和其它部分没有结焦，而全系统各处都有树脂状物质，此时，主要通过油浆外甩量、调整反应温度等调节。
定期用柴油冲洗油浆系统。
柴油可以部分溶解结焦前体胶质、沥青质等物质，减少其在油浆系统内壁的粘附。
油浆冲洗要控制柴油的量，以防打破分馏塔的热平衡，影响操作。
２．４．２使用炼油助剂降低油浆系统的结垢炼油助剂和炼油催化剂、石油产品添加剂被称为炼油工业中的“三剂”。
尽管炼油助剂的使用量和重要性尚不及后两者，但是近２０多年来，随着原油的重质化、劣质化以及高质量轻质油品需求量的增加，油品品质要求的提高以及环保法规的实施，开发和应用了多种炼油助剂，见图１。
…。
图１炼油助剂开发进展由图ｌ可见，阻垢剂的开发近于１９９０年，且伴随着助剂技术发展水平的提高而应运而生的，有效地解决了原油重质化及劣质化带给生产装置的种种不利运行条件，提高生产开工周期。
炼油助剂的使用情况如表２一ｌ所示。
表２－１助剂一览表”。
９添加部位助剂种类形态组成加入量目的／ｕｇ・ｇ’。
工业应用常减脲蒸馏装置天津大学硕士学位论文实验部分加热炉温度恒定，并使测试管入口处油浆温度和油浆流速在整个试验过程中保持不变。
在测试开始时，测试管内无积垢，总热阻最小，加热炉传给流体的热量最多，因而测试管流体出口温度最高。
随着试验的进行，油浆不断循环，积垢在测试管壁上沉积量增加，加热阻力也随之增大，流体所得热量逐渐减少。
在加热炉功率一定条件下，保持流体进口温度和流速恒定，因此流体出口温度必然随之下降。
于是试验开始的流体出口温度与试验结束时的流体出口温度有了一个温度差△Ｔ，而且积垢越多，温度差△Ｔ越大。
若加了防垢剂，油浆在测试管内的机垢得到了抑制，因而流体出口的温度就相对较小。
图３阻垢剂评价的实验室装置和流程示意图通过阻垢剂评价实验装置可进行商品阻垢剂性能评价，并进一步对所研制的阻垢剂的阻垢性能给予评价，根据评价结果确定阻垢剂配方。
FCC废催化剂综合利用研究
FCC废催化剂综合利用研究摘要：FCC废催化剂低碳循环处理和资源化利用已成为目前环境学科的难点问题。
现阶段，废催化剂最主要的处理方式仍然是掩埋。
根据国际，当固废中镍元素浸出液浓度超过5mg/L时，就被判定成危险废物，会对环境产生极大的危害。
本文主要阐述了FCC废催化剂的无害化、资源化处理。
关键词：FCC废催化剂；无害化；资源化前言：FCC催化剂是目前石油工业中使用量最大的催化剂品种之一，在使用一段时间后，由于重金属的污染、粒度的细化及积碳等作用，使FCC催化剂中毒失活而废弃。
目前，我国每年报废的FCC催化剂在10万吨以上，如果将废FCC催化剂加以综合回收利用，不仅可以节约大量的La，Ce等稀土金属，而且可以避免废催化剂带来的环境问题，同时可获得一定的经济效益，实现可持续发展。
1 FCC催化剂的基本结构FCC催化剂的基本结构主要是以粘结剂将基质和活性组分（分子筛）结合而成，催化剂中基质占大部分，基质分为活性基质和惰性基质，惰性基质最常用的是高岭土，而活性基质常用的是Al2O3，分子筛的含量随催化剂品种不同而变化，最常用的催化裂化催化剂的活性组分为Y型沸石。
2 FCC废催化剂的危害在催化裂化处理过程中，原料油中Ni、Fe、V等重金属不断地沉积在FCC催化剂，造成催化剂的失活。
因为对FCC废催化剂的回收与利用仍处于探索和试验阶段，所以我国的炼油企业处理废催化剂的最主要的方法就是直接丢弃。
废催化剂经过风吹日晒，其中的可溶性重金属会逐渐排放到大自然中，会对土壤、大气以及水资源造成污染。
即使在对废催化剂进行再利用时，如果不进行相应的前处理，其中废重金属也会对环境造成污染。
所以，在将FCC废催化剂排放前先对其中的有害金属进行预先无害化处理，使其中的可溶性有害重金属被固定或者分离，降低其排放到大自然中造成的污染。
3 FCC废催化剂无害化处理技术对FCC废催化剂进行无害化处理主要有两种方式：脱去废催化剂中的大部分重金属，或者将废催化剂中的重金属通过药剂、高温煅烧等各种方法形成稳定固化的惰性基质，减小废物的毒性及可迁移性。
催化裂化装置废催化剂处理和综合利用
催化裂化装置废催化剂处理和综合利用摘要：目前，我国催化裂化（ＦＣＣ）的年加工能力已超过2．0亿吨，每年所耗费的催化剂数量在２０万吨以上。
ＦＣＣ催化剂在使用过程中，由于催化剂受重金属污染而使催化剂活性下降，导致催化剂的反应选择性变差，如果只靠自然跑损和补充新剂无法维持平衡剂的活性和选择性，因此需要定期卸出一部分平衡剂以保证装置内催化剂的活性和选择性水平，以及再生烟气中分离出来的催化剂细粉，这些催化剂称为ＦＣＣ废催化剂。
ＦＣＣ废催化剂活性低，并含有一定量的重金属，污染性强，无害化处理困难，企业普遍采用简单的一般固废填埋方法进行处置。
关键词：催化裂化装置废催化剂处理；综合利用；随着世界范围的环保法规日益严格，作为污染大户的石化企业形势严峻。
对炼油型石化企业，炼厂主要的二次加工装置——催化裂化装置(FCC)既是企业效益的主要支柱，又是主要污染源。
实现清洁生产，将FCC污染物最大限度地消除在生产过程中，是减轻炼油型石化企业环保压力的关键。
一、影响因素造成催化裂化催化剂中毒的重金属主要有镍、钒、铁、钠，它们以有机金属化合物(多数为大分子卟啉的络合物)形态存在于渣油的胶质和沥青质中。
原料中金属有机化合物在再生器的高温氧化环境中分解，氧化分解后的镍以氧化镍和铝酸镍或硅铝酸镍2种形式分散在催化剂上，具有较强的脱氢活性，导致干气、氢气的产率增加;钒极易沉积在催化剂上，再生时钒转移到分子筛上，与分子筛反应生成熔点为630℃的低共熔点化合物，破坏催化剂的晶体结构而使其永久失活.因此它对催化剂的活性影响比Ni更严重，V对脱氢和生焦也有一定的促进作用，它能降低原油的转化率，，使催化剂选择性下降；V的氧化物V2O5与Na反应生成NaO（VO)3，熔点只有650℃，再生器中氧化态与钒蒸汽生成可迁移的化合物加钒酸VO（OH）3;铁的毒性主要是中和酸性中心，降低催化剂的活性，其氧化物可导致催化剂的抗硫能力和选择性下降;钠在氧化环境下与氧化铝反应，使中毒部位在再生温度下熔化，造成催化剂破碎、跑损。
化学法FCC废催化剂复活工艺及工业应用
外， 因其在使用过程 中失活而无法继续使用 ， 需定 期 卸 出废 催 化 剂 （ 平 衡 催 化 剂 ） 即 。仅 以 ５套
Ｒ Ｃ 装 置为例 ， 年卸 出约 ｌ ｔ 衡催化 剂 （ ＦＣ 每 ３ｋ 平 平 衡剂 ）经 济损失 估计 在 １５ｘ１ Ｒ ， ． ０ ＭＢ￥以上 ， 并 且 还会 给土壤 、 大气 和水 资源 带来污 染 。因此 ， 如 何对 平衡 剂进 行有 效地处 理 和利用 备受关 注 。
１２ 工 艺流 程 ．
仍 被采用 ， 这种 方法花 费 大 ， 但 并且 不是 治本 的方 法 。国 内外 有部 分 企 业 采 用磁 选 法 对 Ｆ Ｃ废 催 Ｃ 化 剂进 行物 理处理 。， 这种 方法 是通 过物理 方法
主要 包 括复 活 液配 制 、 活 反 应 、 滤 洗 涤 、 复 过 气 流干燥 ４个 工序 。将 配制好 的一 定浓 度 的复 活 液、 废催 化剂 及净 化 水 按 一定 方 式 和 比例加 入 反 应釜中， 通人 蒸汽 加热 至反应 温度 ； 反应 完成 后将 物 料排人 中间罐 并 加 入净 化 水 降 温 ， 以此 确 保 并 后 续工 序连续 生 产 ； 过 输送 泵 将 物 料 输送 至真 通 空水平 带式 过滤 机 过 滤 ， 入净 化 水 采 用逆 流洗 加 涤工艺 ， 现少量 水多 次洗 涤 ， 除催 化剂 中的可 实 去
废 催 化 剂 复活
工 业 应 用
石油 资源 的重 质化和 劣质化 使得 催化 裂化 原 料 的质量 越来 越 差 ， 使 国 内的催 化 裂 化 （ Ｃ 致 Ｆ Ｃ） 催化 剂多 为一 次性 使 用 ， 化 剂 的重金 属 污 染 问 催
题 日益 突 出。对于 Ｆ Ｃ装 置 ， 化 剂 除 自然 跑 损 Ｃ 催
fcc催化剂 填料
fcc催化剂填料FCC催化剂填料引言：催化剂是在化学反应中起催化作用的物质，能够加速反应速率、降低反应活化能。
催化剂在炼油工业中起着重要的作用，其中FCC催化剂是炼油催化裂化装置中最常用的一种催化剂。
本文将重点介绍FCC催化剂的填料。
一、FCC催化剂的概述FCC(Fixed Bed Catalytic Cracking)技术是一种重要的炼油工艺，在原油裂化中得到广泛应用。
FCC催化剂是该工艺的核心组成部分，能够将重质石油分子转化为轻质石油产品。
FCC催化剂由活性组分和填料组成，其中填料起到支撑和分散作用。
二、FCC催化剂填料的作用1. 支撑作用：填料是催化剂的骨架，能够提供足够的支撑力，使催化剂不易破碎和磨损。
填料的物理性质如颗粒大小、形状、表面积等对催化剂的稳定性和活性起着重要影响。
2. 分散作用：填料能够将活性组分均匀分散在催化剂中，增加催化剂与反应物之间的接触面积，提高反应效率。
填料的孔隙结构和比表面积对催化剂的活性和选择性具有重要影响。
三、常用的FCC催化剂填料1. 沸石：沸石是一种具有特定孔隙结构的矿物质，具有良好的热稳定性和酸碱性能。
沸石填料常用于FCC催化剂中，能够提高催化剂的催化活性和选择性。
2. 硅铝酸盐：硅铝酸盐是一类具有高比表面积和孔隙结构的无机化合物，常用于FCC催化剂中的填料。
硅铝酸盐填料具有较高的酸性和吸附性能，能够提高催化剂的活性和稳定性。
3. 陶瓷球：陶瓷球是一种由氧化铝和硅酸盐等物质制成的球状填料。
陶瓷球具有较高的机械强度和热稳定性，能够提供良好的填料支撑作用，延长催化剂的使用寿命。
四、FCC催化剂填料的选择与优化1. 填料选择：选择合适的填料是优化FCC催化剂性能的关键。
填料的物理性质和化学性质应与催化剂的特性相匹配，以实现最佳的催化效果。
2. 填料优化：填料的颗粒大小、形状和孔隙结构等参数对催化剂的性能有重要影响。
通过优化填料的制备工艺和物理性质，可以提高催化剂的活性、选择性和稳定性。
催化裂化装置(FCC)能量优化途径和方法
催化裂化(FCC)装置能量优化途径和方法
[摘要] 介绍催化裂化装置(FCC)能量优化特点、优化思路、优化方法。
一、催化裂化装置特点；
二、催化裂化装置节能优化；
一、 催化裂化装置特点
催化裂化装置(FCC)是炼厂内最重要二次加工装置之一，它的工艺过程特点决定了过程用能特点。
催化剂再生烧焦产生的热量在反应器和再生器之间的热传递是其用能的最大特点，这也决定了该装置能效的优化策略和优化节能思路及方法。
催化裂化反应-再生系统（反再系统）传递的热量由焦炭燃烧所产生。
在再生器内产生的热量的60%~70%被催化剂带入到提升反应系统中，其余的热量由燃烧产生的烟气带走。
通过催化剂在再生器与反应器之间的循环，热量就在反再系统中完成转移。
在反应器中，进料与携带热量的再生催化剂混合接触，催化剂携带的热量提供进料升温所需的显热、进料汽化热、反应热和其他用能及反应器的热损失。
反应产生的流出物在提升管末端实现与催化剂分离，产生的流出气体物流以过热的气相状态进入分馏系统，同时带入了大量由烧焦提供的能量进入分。
fcc催化剂及其催化作用
fcc催化剂及其催化作用FCC催化剂是指用于流化催化裂化反应的固体催化剂。
FCC催化剂不仅能催化石油馏分，也可催化重质石油及煤等高密度原料。
下面将详细介绍FCC催化剂及其催化作用。
一、原理工业上催化剂的作用主要集中在裂化反应上。
裂化是利用催化剂破坏劣质石油成分中的碳-碳键或碳-氢键，使其成为更轻的化合物。
FCC催化剂的组成多样，一般由活性组分、载体以及稳定剂等三种成分组成。
其中，载体起支撑和保护作用，稳定剂可提高催化剂的稳定性，而活性组分则是实现催化反应的关键。
二、催化剂的主要成分（1）催化剂载体常用的催化剂载体有二氧化硅、氧化铝、硫酸铝、氧化钇、氧化锆等。
其中，氧化铝的性能稳定，是FCC催化剂的主要载体。
（2）稳定剂稳定剂一般用来提高催化剂的稳定性，增加其使用寿命。
常用的稳定剂有硒、钒、钇、锆等。
（3）活性组分活性组分是FCC催化剂的核心组成部分，通常是由碳氢酸化合物、钼、镍、钴、铁等金属化合物组成。
这些化合物具有良好的反应活性和选择性，能够有效地催化裂化反应。
三、催化剂的催化作用FCC催化反应是一种在流化床内进行的非常重要的裂化反应，其主要作用有以下三个：（1）分解废油FCC催化剂能够高效、快速地将重油分解成轻质的可燃气体。
这是由于在高温高压下，FCC催化剂能够破坏原料油中的长链分子，转化为更轻的烃类。
（2）降低粘度FCC催化剂还能够使原料油变得更加流动，因为长链分子在催化剂的作用下裂解成为较短的链烃，从而降低了油的黏度。
（3）增加汽油产量FCC催化剂能够提高汽油的辛烷值，增加其产量。
这是由于在裂化过程中，原料油中的杂质被深度切割和转化，从而得到了更加纯净的燃料。
综上所述，FCC催化剂在现代石油化工行业中扮演着至关重要的角色。
通过裂解废油、降低粘度、增加汽油产量等功能，FCC催化剂能够高效地提高石油化工产品的产量和质量，并有利于节约能源和降低环境污染。
我国催化裂化工艺技术进展
我国催化裂化工艺技术进展一、本文概述催化裂化（FCC）作为一种重要的石油加工技术，在我国石油工业中占据着举足轻重的地位。
随着科技的不断进步和环保要求的日益严格，我国催化裂化工艺技术也在持续发展和创新。
本文旨在全面概述我国催化裂化工艺技术的最新进展，包括技术原理、工艺流程、催化剂研发、设备改进以及环保措施等方面的内容。
通过对这些方面的深入探讨，本文旨在展示我国催化裂化工艺技术在提高石油资源利用效率、促进石油工业可持续发展以及减少环境污染等方面的积极贡献。
本文还将对催化裂化工艺技术的发展趋势进行展望，以期为相关领域的科研人员和企业提供有益的参考和借鉴。
二、催化裂化工艺技术的基本原理催化裂化（Catalytic Cracking）是一种重要的石油加工过程，主要目的是将重质烃类转化为更有价值的轻质产品，如汽油、煤油和柴油等。
其基本原理是利用催化剂加速烃类分子在高温高压环境下的热裂解反应，使长链烃类断裂成较短的链烃，从而改善产品的品质和产量。
催化裂化工艺主要包括热裂化和催化裂化两个阶段。
热裂化是在没有催化剂的情况下，通过高温使烃类分子发生热裂解，生成较小的烃分子。
然而，这个过程的选择性较差，会产生大量的裂化气和焦炭，导致产品收率较低。
催化裂化则是在热裂化的基础上引入催化剂，通过催化剂的选择性吸附和表面酸性，使得烃类分子在较低的温度下就能发生裂解，同时提高裂解的选择性和产品的收率。
催化剂的活性、选择性和稳定性对催化裂化过程的影响至关重要。
在催化裂化过程中，烃类分子首先被催化剂表面的酸性位点吸附，然后在催化剂的作用下发生裂解反应。
生成的较小烃分子随后从催化剂表面脱附，进入气相，最后通过冷凝和分离得到所需的产品。
随着科技的不断进步，我国的催化裂化工艺技术也在不断发展。
新型的催化剂、反应器和工艺条件的优化等技术的发展，使得催化裂化过程的效率和选择性得到了显著提高，为我国石油工业的发展做出了重要贡献。
三、我国催化裂化工艺技术的现状我国催化裂化工艺技术自上世纪五十年代引进至今，经历了从引进消化到自主创新的发展历程，目前已经形成了具有自主知识产权的催化裂化工艺技术体系。
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。
石油炼制过程中FCC裂解催化过程的稀土催化剂使用
石油炼制过程中FCC裂解催化过程的稀土催化剂使用石油催化裂化FCC（Fluid Catalytic Cracking）过程中,主要有两处用到稀土元素,一是催化裂化的主催化剂: 稀土改性Y型分子筛催化剂;二是生产汽油、柴油和液化石油气(LPG)的石油炼制催化裂化FCC加工过和中的一种新型有效助剂（RE-I I）,其作用是不仅能助燃一氧化碳,提高催化剂再生效率,还具有降低烟气中NO X,提高轻质油(汽油+柴油)收率和总液收(轻质油+液化气)的功能。
[1]1.稀土改性Y型分子筛的研究成果张剑秋等[2]研究了稀土质量分数对Y型分子筛氢转移性能的影响，分子筛的氢转移性能会随着稀土量的增加而增加，液相烯烃产率减少，焦碳产率明显增加。
这是由于稀土量的增加，分子筛中酸强度和较强酸酸量也会增加。
在产品分布和降低汽油烯烃上，USY和REY 沸石各有优缺点，不能单一地作为降烯烃催化剂的活性组分。
目前，降烯烃催化剂的活性组分一般采用REUSY沸石、复合沸石组分。
陈玉玲等[3l采用水热法和化学法制备了稀土超稳RSADY分子筛，研究表明，适当引入RE3+和超稳化Y型分子筛，增强了分子筛的酸强度、活性和水热稳定性，同时可以调节B酸和L酸的比例。
使用该分子筛制备的催化剂，提高了催化剂的活性，增强了重油转化能力，产品分布好。
孙书红等[4]研究发现，对催化剂影响比较大的是REUSY分子筛中稀土含量，随着稀土含量的增加，可以明显提高催化剂催化活性，不过稀土含量大于一定量时，汽油马达法辛烷值就会降低。
杜军等[5-6]结合气相超稳和稀土离子交换法，制成含稀土6%-9%的高硅Y沸石GHSY，水热活性稳定性好、酸性较强，与晶胞常数相近的分子筛相比，提高了氢转移活性和裂化活性，提出清理碎片铝、保持孔道通畅是有效提高高硅Y沸石中稀土含量的关键。
SiCI、与NaY 在超稳化中，脱铝补硅和脱钠一次完成，解决了水热法产品结晶保留度低、生产周期长的问题。
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第23卷 第6期2005年11月 石化技术与应用Pe troche m i ca lT echno l ogy&A pp licati onV o.l23 N o.6N ov.2005工业技术(449~452)FCC催化剂系列产品的工业应用王智峰,张海涛,高雄厚,高永福,刘从华,张忠东,庞新梅(中国石油兰州石化公司石油化工研究院,甘肃兰州730060)摘要:介绍了中国石油兰州石化公司开发的降烯烃催化剂(LBO-12,LBO-16)和助剂(LBO-A)、增产丙烯催化剂(LCC-1)和助剂(LCC-A)及重油催化裂化催化剂(LHO-1和LB系列)的工业应用情况。
结果表明,当LBO-12,LBO-16加入量占系统藏量的66%和50%时,汽油烯烃质量分数分别下降9.1%和10%,LB O-16催化剂的柴油质量分数不变;LBO-A加入量占系统藏量的15%时,研究法辛烷值(RON)提高0.6个单位,汽油烯烃质量分数降低3.3%;LCC-A加入量占系统藏量的6%时,丙烯收率增加了1.41%,RON提高了1.5个单位;当L HO-1加入量占系统藏量的80%时,总液收率增加了1.44%,油浆质量分数降低了1.41%。
关键词:催化裂化;催化剂;汽油烯烃;丙烯;重油裂化中图分类号:TE624.4+1 文献标识码:B 文章编号:1009-0045(2005)06-0449-04进入21世纪后,随着世界经济的快速增长,炼油技术朝着重油轻质化、清洁汽油燃料生产、多产低碳烯烃的方向发展。
围绕这一发展,中国石油兰州石化公司石油化工研究院开发了降烯烃催化剂和助剂、增产丙烯催化剂和助剂、FCC 重油裂化催化剂等系列产品。
本工作对FCC催化剂系列产品的工业应用进行了研究。
1 降烯烃催化剂和助剂的工业应用降低FCC汽油烯烃质量分数的方法有多种,其中采用降烯烃催化剂是最直接、最经济的[1]。
本工作提出了减少FCC汽油烯烃生成量的新反应模式[2],开发了HRSY系列以高稀土超稳Y形沸石和稀土超稳Y形沸石为主的多元活性组分,以及多元活性组分的复合改性技术。
推出了LB O-12,LB O-16降烯烃催化剂,以及LBO-A 助剂;LBO-16是在LB O-12基础上改进的第二代新型增产柴油降烯烃催化剂。
1.1 降烯烃催化剂将LB O-12和LBO-16催化剂分别应用于兰州石化公司0.15M t/a FCC装置[3]和哈尔滨石化1.2M t/a重油催化裂化装置[4],二者加入量占系统藏量依次为66%,50%,其结果见表1。
表1 降烯烃系列催化剂的工业应用项目空白试样LBO-12空白试样LBO-16原料油库西原油掺减渣大庆常渣掺减渣进料量/(t h-1)54.1250.97122.0121.8掺渣油质量分数/%14.1414.13 5.051.16反应温度/ 501498487482产品质量分数/%干气4.82 4.60 3.903.80液化气9.1210.1011.8810.93汽油43.6545.2042.0742.72柴油30.2428.4031.8031.87油浆4.18 3.50 2.992.84焦炭7.177.427.067.44损失0.820.780.300.40轻质油收率/%73.8973.6073.8774.59汽油烯烃质量分数/%46.537.446.336.3马达法辛烷值(M ON)79.8079.278.9研究法辛烷值(RON)92.1290.289.2由表1可知,与空白试样相比,LB O-12催化剂用量占系统藏量的66%时,液化气和汽油质量分数增加,柴油质量分数、轻质油收率略有下降,油浆质量分数降低0.68%,汽油烯烃质量分数下降9.1%,LBO-12催化剂表现出较强的重收稿日期:2005-03-15;修回日期:2005-08-25作者简介:王智峰(1971 ),男,甘肃静宁人,工程师,从事催化裂化催化剂和FCC工艺研究工作。
油裂化和降烯烃能力。
当LBO-16用量占系统藏量50%时,与空白试样相比,液化气质量分数下降0.95%,汽油质量分数和轻质油收率分别增加了0.65%,0.72%,柴油质量分数基本不变,说明LBO-16催化剂能适度减少中间产物的过度裂解,有利于保留轻质油馏分,同时有较强的降烯烃能力,汽油烯烃质量分数下降了10%。
1.2 降烯烃助剂由表2可知,将LB O-A应用于哈尔滨石化1.2M t/a重油催化裂化装置中[5],与空白试样相比,当加入占系统藏量15%的LB O-A时,在产品质量分数变化不大的情况下,RON提高0.6个单位,汽油烯烃质量分数降低3.3%,表明LBO-A具有很强的降烯烃和提高辛烷值的能力。
表2 降烯烃助剂的工业应用项目空白试样加入LBO-A原料油大庆常渣掺减渣大庆常渣掺减渣进料量/(t h-1)120.7120.2反应温度/ 482486产品质量分数/%液化气11.5911.99汽油40.8940.69柴油27.6727.77焦炭7.357.40轻质油收率/%73.6773.40汽油族质量分数/%芳烃8.69.6烯烃36.833.5烷烃54.656.9M ON79.279.4RON87.488.02 增产丙烯催化剂和助剂的应用丙烯主要来源于蒸汽裂解(SC)和催化裂化。
我国增产丙烯的途径仍然是选择催化裂化工艺。
为此,兰州石化公司研究院开发了增产丙烯助剂LCC-A以及催化剂LCC-1。
2.1 增产丙烯助剂2004年大连石化公司1.4M t/a催化装置使用了LCC-A助剂,原料主要以大庆原油为主,掺炼质量分数约为8%的俄罗斯原油。
当LCC-A 助剂用量占系统藏量约6%时,与空白试样相比,液化气质量分数增加,对干气质量分数和总液收率无影响,焦炭选择性基本不变,在不影响汽油烯烃质量分数的同时,RON提高了1.5个单位以上。
根据2004年1~6月丙烯收率的工业统计数据可知,随着LCC-A的加入,丙烯收率逐渐增加,液化气中丙烯收率达到6.40%,增加了1.41%。
2.2 增产丙烯催化剂LCC-1是兰州石化公司开发的新型增产丙烯催化剂,采用了自主开发的多项专利技术: (1)新型基质材料技术,不仅有良好的重油转化和抗重金属污染能力,而且有利于形成丙烯分子扩散的理想孔道;(2)活性组分的改性技术,提高了其热水及酸性稳定性,保持对低碳烯烃高的裂解活性,达到既降低汽油烯烃,又多产丙烯的目的;(3)Y形分子筛改性技术,通过控制酸性中心,降低汽油烯烃质量分数。
LCC-1催化剂已在兰州石化公司催化剂厂工业生产,表3是LCC-1催化剂(XTL-5)中型提升管的试验结果。
表3 LCC-1催化剂中型提升管试验结果项目LCC-1降烯烃催化剂操作条件原料油20%新疆减压渣油20%新疆减压渣油 反应温度/ 500500500催化剂/原料油(质量比) 4.9 6.74.9产品质量分数/%干气 1.04 1.880.93液化气20.4827.0515.76汽油46.7544.7049.10柴油17.7413.9019.30重油8.83 5.949.74焦炭 4.77 6.124.58损失0.380.400.59丙烯收率/%7.179.684.87轻质油收率/%64.4958.6068.40总液收率/%84.9785.6584.15汽油烯烃质量分数/%34.2930.2735.47M ON80.880.980.1RON91.892.290.9由表3可知,在相同的反应温度和催化剂/原料油(简称剂油比,质量比,下同)下,LCC-1与降烯烃催化剂相比,前者液化气质量分数增加了4.72%,丙烯收率增加了2.30%,汽油质量分数降低,焦炭质量分数、总液收率相当;汽油烯烃质量分数略有降低,MON提高0.7个单位,RON提高0.9个单位。
对LCC-1催化剂而言,当剂油比由4.9增加到6.7时,丙烯收率增加了2.51%,焦450石 化 技 术 与 应 用 第23卷炭质量分数、总液收率增加,轻质油收率下降;汽油烯烃质量分数下降4 02%,MON提高0.1个单位,RON提高0.4个单位。
结果表明,LCC-1催化剂在基本不影响产品总液收率的情况下,具有提高丙烯收率、降低烯烃质量分数、提高辛烷值的特点。
3 重油催化裂化催化剂的工业应用随着重油掺炼比的不断提高,普通降烯烃催化剂的降烯烃能力受到严重制约,轻质油收率下降,另外,渣油中含有大量N,i V,Fe等重金属,破坏了分子筛活性中心的骨架稳定性,降低了活性中心的可接近性。
因此,兰州石化公司开发了具有降烯烃功能的新型FCC重油裂化催化剂L HO-1和LB系列。
3.1 LHO-1催化剂L HO-1重油催化剂在兰州石化1.4M t/a重油催化裂化装置进行了工业试验,结果见表4。
表4 L HO-1重油催化剂的工业应用LHO-1加入量/%0305080掺炼比(质量)40.9241.2440.539.27重金属质量分数 106V8489854996079756C a2412341539013071产品质量分数/%干气 3.66 3.743.763.75液化气12.5612.0212.4113.03汽油42.0543.3143.6043.27柴油24.5924.6324.3724.34油浆8.167.306.876.75焦炭8.488.518.508.37损失0.500.490.490.49轻质油收率/%66.6467.9467.9767.61总液收率/%79.2079.9680.3880.64汽油烯烃质量分数/%44.142.3M ON82.2582.19RON90.490.5由表4可见,随着LHO-1催化剂在系统藏量中所占比例的增加,平衡剂上V和Ca污染程度增加,其中V质量分数最多增加了1267 10-6;轻质油收率和总液收率上升,油浆质量分数下降。
当催化剂用量占系统藏量的80%时,总液收率较未加者增加了1.44%,油浆质量分数降低了1.41%。
使用LHO-1催化剂后,在汽油烯烃质量分数下降的同时保证了辛烷值的基本稳定。
结果表明,LHO-1催化剂具有良好的重油裂解、抗重金属污染和降烯烃能力。
3.2 LB系列催化剂采用高岭土原位晶化技术,兰州石化公司相继推出了LB-1,LB-2,LB-3,LB-5系列全白土催化剂。
LB系列催化剂具有优良的重油裂解和抗重金属污染能力,抗磨性能好。
由表5可见,当LB-5催化剂用于兰州石化0.4M t/a催化裂化工业装置时,与空白试样相比,LB-5催化剂的干气质量分数降低1.37%,油浆质量分数下降0.21%,焦炭质量分数降低,轻质油收率增加0.83%,总液收率增加1.79%,说明LB-5催化剂有较强的重油裂化能力和理想的产品分布。