加氢裂化催化剂选择性的研究

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加氢裂化是一种使重质油轻质化,同时可大幅度提高产品质量的有效手段。加氢裂化技术的核心是催化剂,提高中间馏分油的收率是进一步提高催化剂性能的重要方向。 本文首先建立了一种以正癸烷为模型化合物的微反评价方法,其中微反转化率与中型活性呈线性关系;采用回归方程可以拟合出中间馏分油选择性。在此基础上系统地研究了影响加氢裂化催化剂性能的因素。 研究结果表明: 对非贵金属型加氢裂化催化剂,其载体的酸强度越高,酸中心的裂化活性越强,一定程度上符合液相的“Brφnsted”规则。 首次提出载体强酸对弱酸的比例对催化剂的性能有重要影响。提高强酸对弱酸的比例,可以增加加氢裂化催化剂的中间馏分油选择性。 提出了非贵金属型加氢裂化催化剂中复合使用两种分子筛时,可能会出现协同作用。其中Y型分子筛和Hβ沸石之间具有仂、同作用,结果是催化剂活性和异构性能同时提高,原因可能是反应中间产物存在由HY向Hβ沸石的“定向迁移”现象。 对分子筛的用量、性质与催化剂性能的关系研究表明: (1)一定范围内,催化剂中分子筛的用量越多,活性越强,而中间馏分油选择性越低。对中间馏分油型加氢裂化催化剂,分子筛用量应低于15%~20%。 (2)分子筛的晶胞常数越低,催化剂的选择性越高,活性越低,晶胞常数低于24.35(?),选择性的提高有限,而活性会进一步降低。 (3)分子筛中保持适量的非骨架铝有利于提高催化剂的综合性能。 (4)减小分子筛的粒径,催化剂异构性能的变化不大,但可以改变不同异构产物的比例。 (5)二次孔孔容是影响催化剂异构性能的重要因素,孔容越大,异构性能越高。 无定形硅铝的性质对催化剂的性能也有影响,研究表明:采用氧化硅含量在40%左右的无定形硅铝,催化剂的活性和选择性均较高。 一定范围内,加氢裂化催化剂的金属上量越高,加氢性能越强,催化剂的异构性能和中间馏分油的选择性也越高。对含 15%左右 USY的催化剂而言,金属上量的上限是 28%-30%(Nil(Ni-W)q.5人 提出中间馏分油型加氢裂化催化剂酸性载体应该具备如下特点:高的平均酸强度;采用深度超稳Y型分子筛,它具有高结晶度和大二次孔孔容;适量加入H6。 为制备出符合加氢裂化催化剂要求的Y型分子筛,系统研究了水热/酸处理处理条件对分子筛性能的影响: 首次提出,分子筛水热处理的过程可以分为两个阶段,“初始阶段”和“提高阶段”,研究了两种阶段的特征,并且给出了脱铝动力学方程。 对水热处理过程二次孔的形成规律进行了系统研究,首次提出了经“介稳态”形成二次孔的机理。由此可以解释分子筛水热处理过程中总孔容提高现象。 确定了不同晶胞常数分子筛的酸洗条件,以及酸洗对水热处理分子筛性质的影响。 采用水热处理和酸洗结合的方法,最终得到了晶胞常数低于24.30A,具有大量二次孔,同时结晶保留度高的可以满足加氢裂化催化剂需要的分子筛。基于新分子筛的加氢裂化催化剂具有较高的活性和中间馏分油选择性。
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