催化裂化催化剂生产技术和产品的发展现状许明德

催化裂化催化剂

生产技术和产品的发展现状

中国石化石油化工科学研究院

2014.07

催化剂性能的需求

¾重油裂化能力，抗重金属能力

¾产品选择性：汽油、丙烯、异丁烯等高附加值产品

¾产品质量：汽油辛烷值

催化剂发展的推动力

¾产品催化性能的提升

¾提高用户高附加值产品产率和产品质量¾催化剂生产的环保需求

¾减少氨氮和粉尘的排放

¾应用企业的环保需求

¾装置减少粉尘排放

催化剂生产技术的进步

催化剂的发展¾催化剂生产技术与环保

¾低氨氮排放，低粉尘排放

¾提高筛分集中度

¾改善颗粒的球形度

降低氨氮排放的技术手段

¾分子筛交换

¾部分品种的一交高氨氮废水--蒸汽气提法回收

¾二交工艺采用无铵交换工艺—减少低氨氮废水产生¾水的综合使用—减少低氨氮废水排放

¾催化剂洗涤

¾优化铵盐用量，提高铵的利用率

¾洗涤水综合利用与分子筛交换

¾分子筛生产新技术

¾分子筛的气相法改性—无铵化生产工艺

催化剂磨损指数的控制

¾AI的指标的进步

¾常规剂原指标：3.0-3.5，现为：2.5-3.0¾目前实际平均值:1.0-2.0

¾技术手段

¾原料质量的控制

¾成胶高固含量技术的应用

¾分子筛磨细技术

¾生产管理精细化

催化剂筛分的控制

¾筛分的指标的进步

¾原指标：0-20μm为小于5%，0-40μm为小于20%

¾现为：0-20μm为小于3%，0-40μm为小于18%

¾技术手段

¾多级分级技术的应用

新开发的催化剂技术平台

¾结构稳定分子筛HSY

¾高活性稳定性分子筛ABY ¾介孔基质材料JSA

¾改性粘土基质材料MLC

结构稳定分子筛

¾实现了分子筛和催化剂生产的无铵化

¾气相法生产的超稳分子筛

脱铝均匀，补硅及时，产品结晶保留度高，热稳定性好，孔道畅通

轻油微反及ACE评价结果

10

77

67

MA

0.2710.6610.39Coke Selectivity/%

2.981.9679.06LPG +Gasoline+ LCO/% 1.3465.266

3.92Gasoline+ LCO/% 6.0878.5572.47Conversion/%-

4.067.5611.62Bottoms -2.0113.901

5.91LCO 3.3551.3648.01Gasoline 0.848.377.53Coke 1.561

6.7015.14LPG 0.312.111.80Dry Gas 差值SOYC 国内对比剂L

Catalyst Name 污染条件：V:1500ppm ，老化条件：800/4(v),原料油：武混三，反应温度：500℃，剂油比：4.02

催化剂抗金属污染性能考察

结构稳定分子筛催化剂HSC-1

¾结构稳定分子筛催化剂HSC-1的特点

9重油转化能力较强

9总液收高

9汽油产率高，汽油烯烃降低

9催化剂活性稳定性好

9抗金属污染能力较强

12

ABY 分子筛的开发-重油微反评价结果

物料平衡/%74.71

74.19

77.85

转化率/%100.00

100.00

100.00

总计

6.076.236.25焦炭

9.8110.887.05重油

15.4814.9315.10柴油55.5954.6957.13汽油11.2911.5112.69液化气 1.761.761.78干气REY-S CeY-S LaY-S

原料油添加1800μg/g 碱氮；反应温度500℃；CTO1.28

介孔材料JSA

IUPAC定义：

•孔径＜2nm 微孔材料如沸石等

•孔径2~50nm 介（中）孔材料

•孔径＞50nm大孔材料如大孔树脂等

典型的介(中)孔材料：

¾MCM-41，SBA-15：表面活性剂或嵌段共聚物，水热合成，孔道结构有序，水热稳定性差，裂化活性低

¾拟薄水铝石：基质兼粘结剂，广泛用于FCC催化剂中，但对重油大分子的裂化能力略显不足

多孔材料发展趋势：

¾微孔-介孔，微孔-介孔-大孔等：多级孔结构，孔分布宽泛，适合组分复杂、分子大小不一的反应原料，稳定性提高

特点：比表面积高，S BET ＞300 m 2·g -1；

孔体积大，V pore ＞0.6 cm 3·g -1 ；

孔分布宽，平均孔径大，平均孔径8~10 nm

1

10

100

0.0

0.20.40.60.81.01.2

1.41.6

P o r e V o l u m e (c c /g )

Pore Diameter/(nm)

JSA-5

拟薄水铝石

JSA-5与拟薄水铝石的BJH孔径分布曲线

介孔材料的开发--BET

0.420.98

V BJH /(cm 3·g -1)

6.1

9.3

Pore

Diameter/(nm)

260.2425.0S BET /(m 2·g -1)拟薄水铝石JSA-5样品名JSA-5与拟薄水铝石的吸附特性