半合成催化裂化催化剂主要组分对其孔结构的影响

采用N₂吸附-脱附法、压汞法、SEM和TEM等手段分析了以稀土改性Y型分子筛为主要活性组元的催化裂化催化剂(FCC-1)及其主要组分的孔结构特点,重点考察了铝溶胶、酸化拟薄水铝石和硅溶胶3种常用黏结剂对催化剂孔结构的影响。结果表明：FCC-1催化剂的微孔主要来自分子筛,黏结剂对分子筛微孔结构的影响包括物理堵孔和化学作用,当铝溶胶、酸化拟薄水铝石和硅溶胶分别与分子筛按照质量比1/2混合后,分子筛微孔比表面积损失率分别为23.0%、14.2%和7.7%,即铝溶胶影响分子筛微孔的程度最大。FCC-1催化剂的介孔主要来自黏结剂粒子堆积孔,与黏结剂粒子大小、形貌和堆积方式有关,粒径分别为1～2 nm、4～5 nm和10～50 nm的铝溶胶、酸化拟薄水铝石和硅溶胶经过500℃焙烧后分别以无定型氧化铝致密堆积、γ-Al₂O₃颗粒状紧密堆积和SiO₂球状紧密堆积,所得粒子堆积孔的最可几孔径分别为4.8、5.7和7.3 nm。FCC-1催化剂的大孔主要来自分子筛颗粒和/或高岭土颗粒之间的堆积孔。     

基质酸性及对催化裂化催化剂反应性能的影响

采用盐酸处理高岭土和拟薄水铝石,研究了在不同酸度条件下酸处理对催化裂化催化剂基质理化性质及催化剂反应性能的影响。结果表明:随着盐酸加入量的增加,焙烧高岭土的铝含量降低,比表面积和孔体增大,酸量增强;随着酸铝比的增加,拟薄水铝石的酸量变化不大,当酸铝比为0.15时,拟薄水铝石比表面积和孔体积分别达到最大的257.5m~2/g和0.34mL/g。催化剂反应性能评价结果表明,基质酸性越强,催化剂的重油转化能力增强,表现出较好的催化活性。     

抗铁污染催化裂化催化剂的制备及性能评价

采用原位构筑的方式,合成了拟薄水铝石改性高岭土复合材料,将其作为基质材料用于抗铁污染催化裂化（FCC）催化剂的制备,考察了所制备FCC催化剂的抗铁污染性能。表征结果表明,与常规高岭土相比,拟薄水铝石改性高岭土复合材料具有更高的比表面积、孔体积以及表面酸密度,分别可达112 m2/g、0.39 cm3/g和78.3 μmol/g。催化裂化性能评价结果表明,相同铁污染条件下,与常规FCC催化剂相比,使用以拟薄水铝石改性高岭土复合材料为基质的FCC催化剂时转化率提高了1.96百分点,油浆产率降低了1.22百分点,汽油收率和总液体收率分别提高了2.08百分点和2.23百分点,具有较好的抗铁污染性能。     

孔结构对催化裂化催化剂性能的影响

考察了添加助剂对催化裂化（FCC）催化剂孔结构的影响,并通过N2脱附、吡啶吸附红外（Py-IR）、重油小型固定流化床反应器进行表征,研究了孔结构对FCC催化剂性能的影响。结果表明,加入助剂后,FCC催化剂比表面积有降低趋势,孔体积略有所增大,沸石与基质的表面积之比（Z/M）下降,同时催化剂酸量也有降低趋势,导致了催化剂分子筛比表面积减小,从而使得催化剂活性降低,B酸减少,孔比表面积的降低使催化剂分子筛相对含量下降,柴油收率和总液体收率分别提高了3.18,1.35个百分点,焦炭产率降低了3.9个百分点。     

硅源和铝源种类对SAPO-31分子筛物化性质及其催化正癸烷加氢异构化反应性能的影响

分别以硅气溶胶和硅溶胶为硅源,以异丙醇铝和拟薄水铝石为铝源,在水热体系中制备了一系列SAPO-31分子筛,并利用XRD、XRF、SEM、N₂物理吸附、NH₃-TPD、Py-IR等手段对其进行了表征,考察了硅源和铝源种类对SAPO-31分子筛结构和酸性的影响,并对分子筛样品负载Pd制备的Pd/SAPO-31双功能催化剂进行了正癸烷加氢异构化反应催化性能评价。结果表明,以硅溶胶为硅源、拟薄水铝石为铝源所制备的SAPO-31分子筛具有较大的比表面积和微孔孔体积,由其制备的Pd/SAPO-31催化剂在正癸烷加氢异构化反应中表现出更为优异的催化性能,正癸烷转化率为90.0%时,异癸烷选择性可达90.3%。     

FCC废催化剂细粉合成超细Y型分子筛

以FCC废催化剂细粉为原料,通过向合成体系中引入无机盐、调变碱度和结晶温度,可以控制Y型分子筛的粒径,得到了大比表面积超细Y型分子筛。以减压蜡油（VGO）为原料油,考察了超细Y型分子筛粒径对催化剂催化裂化反应性能的影响。结果表明,合成体系中引入NaCl可以显著降低Y型分子筛的粒径,较高的碱度和较低的合成温度有利于构建超细Y分子筛的骨架结构;减小分子筛的粒径可以提高轻油的选择性和重油转化率,以及催化剂的抗积炭性能;合成的超细分子筛还显示了优良的水热稳定性。     

原位晶化法制备三旋细粉再造剂的工业应用

以酸预处理后的催化裂化(FCC)催化剂三旋细粉为原料,氯化稀土为改性剂,采用原位晶化法,制备了新型基质。用该基质替代部分高岭土,将基质、铝溶胶、拟薄水铝石、高岭土和稀土Y型分子筛按照一定质量比混合后喷雾成型,洗涤得到FCC催化剂再造剂,并在44万t/a FCC装置上进行了工业化应用。结果表明:与FCC新鲜催化剂相比,再造剂的比表面积和孔体积均有所增加,微反活性略有提高; 二者平衡剂活性均维持在较高水平(约69%),重金属含量变化不大; 在操作条件相似的情况下,使用三旋细粉再造剂后,汽油、轻质油和总液体收率分别提高了1.01,0.82,0.16个百分点,液化气和柴油收率略有下降。     

硅源预处理对合成高硅NaY分子筛的影响

Y型分子筛是催化裂化催化剂的主要活性组分,提高Y型分子筛的硅铝比对于改善Y型分子筛的使用性能具有重要的作用。研究硅源预处理方法对合成NaY分子筛的影响,较常规方法合成的NaY分子筛比较,硅铝比提高0.4%,结晶度合格,单釜产率提高3%。对高硅NaY进行表征,产品具有纯的FAU沸石物相、晶粒度为2.28μm和BET比表面积达到688m2/g的小晶粒高硅NaY分子筛。     

不同晶粒大小Beta分子筛对加氢改质催化剂性能的影响

合成了3种不同晶粒大小的改性Beta分子筛;以拟薄水铝石和不同晶粒大小的改性Beta分子筛为载体,采用浸渍法制备相应的加氢改质催化剂;对改性Beta分子筛的物化性质进行表征;在微反装置上以四氢萘为原料,对3种加氢改质催化剂的选择性开环性能进行考察;在200mL加氢装置上,以催化裂化柴油为进料,评价3种加氢改质催化剂的催化性能。结果表明:以较小晶粒Beta分子筛制备的催化剂具有较高的比表面积,有效增加了催化剂的加氢活性位;采用小晶粒Beta分子筛制备的催化剂具有较高的四氢萘转化率和催化裂化柴油加氢改质性能。     

不同晶粒大小Beta分子筛对加氢改质催化剂性能的影响

合成了3种不同晶粒大小的改性Beta分子筛;以拟薄水铝石和不同晶粒大小的改性Beta分子筛为载体,采用浸渍法制备相应的加氢改质催化剂;对改性Beta分子筛的物化性质进行表征;在微反装置上以四氢萘为原料,对3种加氢改质催化剂的选择性开环性能进行考察;在200mL加氢装置上,以催化裂化柴油为进料,评价3种加氢改质催化剂的催化性能。结果表明：以较小晶粒Beta分子筛制备的催化剂具有较高的比表面积,有效增加了催化剂的加氢活性位;采用小晶粒Beta分子筛制备的催化剂具有较高的四氢萘转化率和催化裂化柴油加氢改质性能。     

镍、钒对FCC催化剂结构和反应性能的影响

分别通过浸渍法和循环污染法对Y型分子筛和FCC催化剂进行镍、钒污染,考察了在干燥和水热条件下镍、钒对分子筛结晶度的影响,采用高级催化裂化评价装置(ACE)评价了镍、钒污染的FCC催化剂及稀土改性FCC催化剂的催化性能。结果表明,只有在水蒸气存在条件下,钒会破坏分子筛的晶体结构;在REY分子筛中,镍的存在对分子筛结构的破坏略有影响。在FCC催化剂中,镍、钒之间存在相互作用,与单独钒污染的催化剂相比,镍、钒同时污染的催化剂的比表面积和微反活性略有提高,反应转化率由72.14%增至78.02%,重油收率由10.49%下降至7.62%。与相应的镍、钒污染FCC催化剂相比,镍、钒污染的稀土改性FCC催化剂所得转化率与总液收均明显增加,重油收率下降,稀土元素的引入提高了催化剂的抗镍、抗钒性能,提高了催化剂的催化性能。     

孔道清理改性对水热超稳分子筛催化裂化性能的影响

考察了孔道清理改性对水热超稳分子筛催化裂化性能的影响,分别以经过孔道清理改性的分子筛及未经孔道清理改性的分子筛为活性组元制备催化剂,并对催化剂的物化性能及催化裂化性能进行了比较。结果表明,孔道清理改性能够使得所制备的催化剂孔体积及比表面积增大,水热稳定性及重油裂化能力明显增强,总液体收率及汽油收率显著增加,汽油选择性增大,焦炭选择性明显改善。     

MLC系列催化裂化多产柴油催化剂的研究开发

考察了催化裂化剂基质材料的ＡＩ２Ｏ３质量分数和活性组分酸性调质对催化剂的重油 经能力及柴／汽比的影响规律。采用高ＡＩ２Ｏ３质量分数的基质材料的适度酸性调质的分子筛在较优工艺条件下制备出多产柴油的ＭＬＣ－３３００催化剂。小型固定流化床评价结果表明,与超稳催化剂ＲＨＺ－３００相比,ＭＬＣ－３３００催化剂可提高催化化柴油指数约１．５个单位。     

提高渣油掺炼率催化裂化催化剂的开发

在研制提高鲁宁管输油减压渣油掺炼率的重油催化裂化催化剂时，考察了大孔活性基质的制备方法以及分子筛活性组元的选择。研究结果表明，使用浅度酸化的方法可以增加基质中大孔所占比例；具有丰富二级孔的超稳分子筛可与活性基质相匹配，使催化剂具有梯度的孔分布。研制出的催化剂的小试评价结果表明，该催化剂对鲁宁管输减压渣油的质量掺人率为35％的重油具有很好的裂化作用，具有水热稳定性好、轻质油收率高、焦炭产率低等特点。     

加氢裂化催化剂FC-38的性能及应用

以新型介孔材料Al-SBA-15与深度改性Y型分子筛复合后得到的微介孔复合分子筛作为主要酸性组分,钨镍为加氢组分,开发了单段高中油型加氢裂化催化剂FC-38,考察了其物化性质、反应性能与工业应用效果,并与FC-34的性能进行了对比.结果表明:壳层Al的引入在不影响分子筛水热稳定性的同时提供了弱酸性位;与单一Y型分子筛相...     

Synthesis of La-Modified Ultra Stable Zeolite L and Its Application to Catalytic Cracking Catalyst

A new type of zeolite La-USL (ultra stable zeolite L (zeolite USL) modified by La), which has superior activity, stability and selectivity in catalytic cracking of hydrocarbons and thus can be used as an active catalyst component, is reported in this paper. The zeolite L with relative crystallinity of above 90% was synthesized by the hydrothermal crystallization method under optimum conditions and characterized by means of XRD, NH3-TPD and isotherm adsorption techniques. The in-situ synthesized zeolite L with a SiO2/Al2O3 mole ratio of 5-6 was modified by cation ion exchange, hydrothermal dealumination and chemical modifications with La in order to prepare La-containing USL with a higher framework SiO2/Al2O3 mole ratio of 15-30. The modified zeolite La-USL was used as an active additive component of fluid catalytic cracking (FCC) catalyst and the resulting catalysts were evaluated by microactivity test (MAT) and fixed-fluidized bed (FFB) experiments using heavy oil as feedstock. The influence of La content in La-USL on cracking product distribution, gasoline group composition and research octane number (RON) was investigated. The results showed that when La content in La-USL was 0.8 wt%, the addition of the corresponding La-USL could result in a FCC catalyst that produced significant improvement in product distribution and gasoline quality.     

加氢轻循环油裂化反应规律研究

以加氢轻循环油（LCO）为原料,采用含Y型分子筛、活性中孔材料以及含β或MFI结构分子筛的不同类型催化剂在小型固定流化床ACE Model Rt装置上进行裂化反应实验,考察不同类型催化剂对加氢LCO中各组分的转化能力,并考察反应条件对加氢LCO裂化反应的影响。结果表明：采用含高活性Y型分子筛的催化剂能够得到较高的汽油收率及C6～C9芳烃收率,有利于提高汽油辛烷值或者获得较多的苯、甲苯、二甲苯等化工产品,但反应过程同时会生成双环及多环芳烃,抵消了部分加氢前处理的效果;反应温度和剂油比对加氢LCO裂化转化率影响较小;汽油收率随反应温度的提高而降低,剂油比对汽油收率的影响较小;提高反应温度会促进重质产物的生成,而提高剂油比则会抑制重质产物的生成;反应温度和剂油比的提高均有利于增加汽油中芳烃含量。     

中孔分子筛MSU-2的稳定性及裂化性能研究

考察不同硅铝比对中孔分子筛MSU -2的热和水热稳定性的影响 ,进一步对比研究了正十六烷、1,3,5 -三异丙基苯在中孔分子筛上的裂化反应性能 ,同时也对MSU -2作为辅助活性组元制得的模式催化剂进行了重油微反评价。实验结果表明 ,中孔分子筛MSU -2热稳定性与NaY分子筛相当 ,水热稳定性与HZSM -5 (n(SiO2 ) /n(Al2 O3 )为 38)相当 ,随着n(SiO2 ) /n(Al2 O3 )的增大 ,MSU -2的热和水热稳定性增强 ;同时模型化合物的评价表明了中孔分子筛MSU -2与微孔分子筛Y相比有利于大体积反应物分子的扩散 ;重油微反评价结果表明 ,催化剂中MSU -2质量分数为 5 %时 ,与不含MSU -2的模式催化剂相比 ,柴油收率增加 1.75 %,液体总收率增加 2 .2 0 %,重油和焦炭收率分别减少 0 .74%和 1.10 %,表现出较好的产品分布。     

Y型分子筛/介孔氧化铝核壳结构复合物的制备及其在重油裂化中的应用

制备了核-壳结构Y型分子筛/介孔氧化铝复合物,所制备复合物具有Y型沸石分子筛核心和虫洞状介孔氧化铝壳层。以所制备复合物为活性组分的催化裂化催化剂具有大比表面、大孔体积以及良好的大分子酸性位可接近等物理结构特性,从而显示了优良的重油催化裂化性能。与以单纯Y型沸石为活性组分的催化剂相比,所制备催化剂重油转化率增加了2.73个百分点,重油产率和焦炭产率分别下降了2.23和1.28个百分点。     

钒对USY型分子筛的影响及氧化镧在钒捕集中的作用

模拟催化裂化高温水热再生环境,采用X射线衍射、N₂物理吸附、高分辨电子透射显微镜与NH₃-程序升温热脱附等方法,研究了重金属元素钒(V)对催化剂活性组分水热超稳Y型分子筛(USY型分子筛)的破坏行为;在此基础上,研究了稀土氧化物氧化镧(La₂O₃)对重金属V的捕集作用。结果表明：当分子筛负载较高质量分数的V时,分子筛的晶体结构遭到严重破坏;与未负载V的催化剂相比,负载质量分数为0.5%的催化剂,转化率降低了16.3个百分点,目标产物(液化气和汽油)收率显著降低,副产物干气、焦炭收率大幅增加;向模型催化剂中添加La₂O₃可以提高催化剂的重金属V捕集能力,在V负载质量分数为0.6%的情况下,含有La₂O₃的模型催化剂的原料油转化率和目标产物收率大幅增加。