加氢裂化催化剂研究新进展-前沿讲座.doc

摘要：随着原油重质化程度增加，环保压力加大，加氢裂化工艺迅速发展，加氢裂化技术具有原料适应性强、产品方案灵活、液体产品收率高、产品质量好等诸多优点，催化剂则是加氢裂化技术的核心。介绍了国内外加氢裂化催化剂的必威体育精装版研究进展以及应用情况，并提出未来加氢裂化技术的发展趋势是以处理高含硫原料、多产中间馏分油、生产清洁燃料为重点；在催化剂方面，主要是全面提高加氢裂化催化剂的活性、选择性和稳定性，降低氢气消耗和催化剂生产成本。我国现已拥有化工原料型、中间馏分油、尾油型和无定形催化剂的生产技术，UOP公司在加氢裂化段主要开发了灵活型、多产石脑油型以及多产中间馏分油型3大类催化剂；Chevron公司是最早开发加氢裂化技术的公司，开发了非贵金属无定形、非贵金属分子筛和贵金属分子筛3大类加氢裂化催化剂；在新-代催化剂研发中，注重对微孔分子筛的开发和改性，使研制的催化剂具有很好的活性和稳定性等综合性能，由于微孔分子筛和介孔分子筛在酸性和孔结构上达到互补，随着介孔分子筛和微孔分子筛的相结合，微孔-介孔复合材料给加氢裂化催化剂的研发带来了新的发展机遇。 关键词：加氢裂化；催化剂；活性；选择性；石油炼制 前言 随着原油的劣质化，原油重质化程度将增大，轻油收率降低，渣油产率增加，而环保压力加大，对汽柴油硫含量的要求和炼油厂SOx，NO、排放量的限制也将越来越严。因此未来炼油厂的加氢处理能力将会越来越大，加氢装置建设也将增多。加氢裂化是在较高的压力和温度下氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油（汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料）的加工过程。加氢裂化的实质就是加氢和催化裂化过程的有机结合，-方面能够使重质油品通过催化裂化反应生成汽油、煤油和柴油等轻质油品，另-方面又可以防止大量的焦炭生成，而且还可以将原料中的硫、氮、氧等杂质脱除，并使烯烃饱和。加氢裂化具有轻质油收率高、产品质量好的突出特点。烃类在加氢裂化条件下的反应方向和深度，取决于烃类组成、催化剂性能以及操作条件等因素。 催化过程在石油加工中占有很重要的地位，它与经济发展、环保问题的解决密切相关。许多技术改进和突破都是基于对分子催化反应进行重组的理论。催化剂水平代表加氢技术核心，发展也十分迅猛[1]。国外的几家大公司不断推出新型加氢催化剂，中国加氢催化剂的研究开发工作也非常活跃，每年都有-些新产品问世并迅速推广应用。下面对近几年国内外的-些加氢裂化催化剂的研制及应用进行了简单介绍。 1.加氢裂化催化剂的研究进展 根据加氢裂化反应的正碳离子机理，加氢裂化催化剂是由加氢组分和酸性组分两个必要组分组成的双功能催化剂[3]。两者根据需要达到-定比例的配合，另外，为了改善催化剂的某些性能，通常还需要加入-些助剂，所以加氢裂化催化剂是由加氢和裂解两个必需组分和-定的助剂组成，它们各有其主要作用，同时又有相互依赖的关系，高正中[2]将多组分固体催化剂分为活性组分、载体和助剂三类，将此分类具体到加氢裂化催化剂上，可分为酸性组分、加氢组分和助剂。在加氢裂化催化剂中，酸性通常是由载体提供，早期人们-直认为载体仅是催化剂的-个组成部分，而仅作为活性组分的基底和支座，即使对反应有活性也是很小的。随着研究的深入，这种观点已被打破，研究发现，它与活性组分之间还有着相互作用，甚至像加氢裂化催化剂-样已成为催化剂不可缺少的基本组成部分。加氢和裂解功能的不同匹配可以制备出性能不同的加氢裂化催化剂，可以满足工艺、原料和目的产品的不同需求。根据生产的目的不同，可将加氢裂化催化剂分为三类：-是最大量生产石脑油馏分为目的的加氢裂化催化剂；二是最大量生产中间馏分油为目的的加氢裂化催化剂；三是生产优质尾油为目的的加氢裂化催化剂。 1.1加氢裂化催化剂的基本组成 (1)酸性组分 酸性组分是裂解活性的主要来源，其酸性的强弱依次为分子筛、无定形硅铝和氧化铝，在20世纪50年代至60年代，曾短期实用过无定形硅－镁。若按提供酸性的载体结构分，可分为无定形和晶形两种，前者以氧化铝和无定形硅铝为代表。后者以分子筛为代表。-般来说，分子筛比无定形载体提供更多的酸性中心和更强的酸性。 (2)加氢组分 催化剂的加氢活性主要由加氢金属提供。具有加(脱)氢活性的金属主要以元素周期表中VI-B族的钥、钨和Ⅷ族的钴、镍、铂和把为主，按活性和价值分类，可分为贵金属(铂、把)和非贵金属(钼 ]。 2.国内外加氢裂化催化剂 2.1国外主要加氢裂化催化剂 目前世界上拥有馏分油固定床加氢裂化专利技术的公司很多，如UOP, Chevron,IFP, Akzo Nobel, TOPSOE, Shell等[4]，但技术成熟，工业应用最广的当属UOP和Chevron公司。 UOP公司新一代加氢裂化催化剂 在加氢裂化预处理催化剂方面，UOP