随着全球轻质石油资源的大量消耗,原油重质化、劣质化现象不断加剧,与此同时随着环保法规日趋严格,使得石油产品的有效利用和清洁生产逐渐受到人们的关注。加氢裂化技术作为重油轻质化、劣质油品改质和炼化一体化的重要加工手段,具有生产方案灵活、原料适应性强、目标产物选择性高、产品质量好等优点,得到工业上的广泛应用。加氢裂化技术的核心是催化剂,加氢裂化催化剂是典型的双功能催化剂,其中的酸性组分主要是由沸石分子筛组成,加氢组分主要由金属组分所提供。在酸性组分上主要发生芳烃和环烷烃的开环反应、正构烷烃加氢裂化、脱烷基和异构化。本论文主要是以Ni-Mo双金属组分作为加氢裂化催化剂的加氢组分,以多级孔Y型和Beta型分子筛作为加氢裂化催化剂的裂化活性组分。Y型分子筛由于其FAU型拓扑结构使得其具有良好的吸附性、酸性、离子交换性能和选择性,在多种催化反应中表现出优异的催化性能。Y型分子筛虽然拥有相对较大的超笼结构,但由于其相对较小的孔口和狭窄细长的孔道,导致大分子反应物不能够在孔道内有效扩散从而减少了在催化剂内表面的利用率,同时反应后的产物也很难从孔道中扩散出去,将很容易导致二次裂化以致结炭。Beta分子筛孔道呈现无笼状结构,是唯一具有三维十二元孔道结构的高硅沸石,开环产物较易发生扩散,有利于减少二次裂化反应发生的几率,其独特的拓扑结构使其具有良好的热稳定性、耐酸性、抗结焦性。而且以beta制备的催化剂有优异的加氢异构活性、产品质量好、抗氮能力强、较低的失活速率。加氢裂化反应中加入beta沸石可以促进开环反应的发生。以beta沸石制备的加氢裂化催化剂中间馏分油选择性提高,柴油凝点降低。多级孔beta沸石在加氢裂化反应中能够有更好的裂化性能、更高的汽油和中间馏分油的选择性,因而在工业中得到广泛应用。Beta和y型沸石由于其固有的微孔结构和适宜的酸性,作为加氢裂化催化剂的载体和酸性中心,表现出裂解活性高、反应温度低及稳定性好等优点。然而,沸石的微孔尺寸限制了大分子烃的接近和分子在孔道内的扩散,从而导致过度裂解以致结焦等问题。本研究采用具有多级孔结构的beta和y型沸石分子筛替代微孔分子筛作为加氢裂化的催化剂,通过二次中孔的引入,改善沸石分子筛活性位的可接近性和扩散问题。基于此,利用抚顺石油化工研究院提供的三种后处理法制备的多级孔y分子筛tsy-a、tsy-b和tsy-c以及本课题组合成了两种不同硅铝比的多级孔beta沸石β-1和β-2,并将五种多级孔分子筛分别与氧化铝、硝酸镍、氧化钼采用共混合法法制备加氢裂化催化剂,并以催化裂化柴油为原料,在实验室采用微型反应器进行工艺评价,重点考察了分子筛的比表面积和酸性质对催化柴油加氢裂化活性,芳烃的饱和率和开环率的影响,同时还考察了温度、体积空速,氢油比对催化剂加氢开环性能的影响。表征结果表明,TSY-A分子筛经过后处理改性之后得到TSY-B和TSYC分子筛,改性后的Y分子筛BET比表面积、外比表面积、酸性和酸强度得到明显提高。虽然改性后的TSY-B和TSY-C分子筛结晶度有点下降,但仍保持良好的骨架结构且能在保持分子筛微孔结构不变的情况下将中孔结构引入分子筛晶体内形成多级孔结构。利用软模板剂法制备SiO2/Al2O3分别为25.5和15.7的β-1和β-2两种Beta分子筛,孔径分布比较集中,都有较大的平均孔径和孔体积。其中β-2分子筛外比表面积达到了419m2/g,拥有更高的总酸量、B酸量和酸强度。通过比较不同类型的分子筛制成的加氢裂化催化剂的加氢裂化催化结果。催化结果表明,分子筛的BET表面积、外表面积、酸量以及酸强度与加氢裂化性能相关。其中分子筛的孔径和孔体积也对加氢裂化性能也有一定的影响。在不同实验参数温度、体积空速和氢油比条件下考察对加氢裂化性能的影响,催化结果表明随着温度的升高,加氢饱和率和多环芳烃开环率不断增加,在340℃条件下多环芳烃开环率达到最高值;随着体积空速的增加,加氢饱和率和多环芳烃开环率不断减少;随着氢油体积比的增加,加氢饱和率和多环芳烃开环率不断增加。