提高汽油产率的JCEG催化裂化催化剂制备及工业开发研制报告.docx

提高汽油产率的JCEG催化裂化催化剂制备及工业开发研制报告完 成 单 位：湖南聚力催化剂股份有限公司 北京石油化工学院2014年6月8日目录一、前言二、核心技术的开发三、JCEG催化裂化催化剂的制备工艺四、JCEG催化裂化催化剂的工业产品的性能五、JCEG催化裂化催化剂的对比评价六、结论一、前言中国炼油工业迅速发展，以催化剂为核心技术的催化裂化工艺成为原油二次加工的重要手段，是我国炼油工业的核心技术和企业经济效益的主要支柱，在炼油工业中占有举足轻重的地位。催化裂化催化新材料是创造发明新催化剂和新催化工艺的源泉。石油化工催化过程的创新和新的催化过程的发现，都是从催化新材料和催化剂研究入手，逐步转入工艺开发。近年来，炼油工业面临原油重质劣质化、过程环保绿色化和产品清洁高质化等严峻挑战，炼油催化剂是实现石油高效转化和清洁利用的关键。本项目产品“提高汽油产率的JCEG催化剂”是一种性能卓越的FCC高效的提高汽油产率的重油催化剂，项目产品依据催化剂成型原理、粘土相变原理、水热晶化原理以及离子交换和物质沉淀原理，采用“原位晶化和半合成联合法”、“改性处理”和“修饰技术”、“融合技术”，利用混合粘土原位晶化合成含有多功能含有Y型沸石的多孔复合催化材料研发而成。本产品是将粘土制成粒度符合FCC催化剂要求（0~150μm）的微球，此微球经焙烧后在碱性体系中水热法晶化使微球表面生长出Y型分子筛，含分子筛的微球经稀土和铵盐等离子的交换除去绝大部分钠离子后制成FCC催化剂。产品采用“以混合粘土原位晶化合成含有Y型沸石的多孔催化材料”的专有技术，替代了传统的原位晶化技术，实现了产品孔道结构的可控性，中间产物具有大比表面积和孔体积，可控的梯度分布的孔结构，有利于提高FCC催化剂对重质油大分子的裂化活性，可提高重油的转化能力，增加液体的收率（汽油+柴油+液化气）和汽油的收率。产品采用“以原位晶化技术与半合成技术相互融合的创新技术”替代传统单一技术，突破了中间产物NaY沸石合成的传统设计，继承了原位晶化特色技术所具有的独特性能，同时拥有了半合成技术配方的灵活性，采用这种融合技术可提高产品中间产物沸石的稳定性和抗磨损性能，可减少催化剂用量，达到缩减成本、高效催化裂化的目的。产品采用“以分子筛与载体协同的全方位的金属捕集新技术，解决了日益重质化劣质化下高重金属污染的原料油难以裂解的技术难题，改变传统技术重油含量高、重金属含量大而引起的催化剂中毒而导致其使用寿命降低，影响原料油转化能力，液体收率降低的技术现状。产品首次采用“硅溶胶技术与原位晶化技术有机结合的技术”，在此过程中，巧妙地引入动态合成硅溶胶的控制技术，突破了原位晶化技术中引入活性组分和粘结剂的技术单一传统现状，为催化剂的设计提供了一种“硅溶胶技术与原位晶化技术有机结合”的新技术。产品的活性、活性稳定性、抗重金属性能、渣油裂化性能、汽油选择性能以及抗磨性能、再生性能等较传统产品都有所提高，产品的成功研发填补了国内外炼油FCC催化剂产品的空白，解决了传统商用FCC催化剂的重油转化能力不高，生焦量增大等突出问题，同时产品可大幅度增加汽油收率，增强了催化剂的抗重金属性能，实现了多角度多层次的提高重油转化能力的目标，产品可广泛应用于重油渣油的催化裂化装置，特别是加工原料油质量越差、重金属含量越高时，本项目产品越能够表现出优越的使用性能，使平衡剂活性提高，产品选择性增强。二、核心技术的开发2.1 融合技术的开发融合技术是以独创的原位晶化技术和半合成技术相融合的基本技术平台，在继承原位晶化特色技术所具有的独特性能的同时，拥有凝胶技术的灵活性。凝胶技术中的Y型沸石有效促进原位晶化合成过程中沸石组分的导向形成，在催化剂成型过程中采用动态形成硅溶胶和硅铝溶胶，不仅改善催化剂的球形度，提高强度，并有效补充催化剂的活性组分。双技术工艺的融合提供了产品优异的高表面稳定性、开放式活性孔道基质和高抗磨损性能。在原位水热合成过程中，Y型分子筛在碱抽高岭土的孔道中生长，均匀分布在内外孔壁上，大大增加了分子筛与原料油的接触，提高分子筛的利用率；合成Y型分子筛的晶粒在0.2-0.8m之间，小晶粒Y型分子筛增加了催化剂的裂化活性表面，使得催化剂具有很高的裂化活性。高活性稳定性的分子筛和基质通过化学键相连接，使得催化剂具有优良的热和水热稳定性。具有多孔结构的Y型分子筛复合材料，含有丰富的二级孔道，可有效改善和优化催化剂的孔道结构，孔径主要集中在3-10nm间，外表面丰富；大孔集中在9.5，40nm，有利于重油和渣油的预裂化；中孔集中在3.9nm与载体大孔相通，有利于加快预裂化后分子在孔道内的扩散速度，大幅度减少过度裂化，从而在显著提高重油裂化能力的同时大幅降低焦炭和干气产率。高岭土在焙烧过程中转化成硅铝尖晶石，这种具