催化剂催化性能的影响.doc

催化剂催化性能的影响朱华元张信王蓉王洪洁袁勇何鸣元宋家庆罗一斌(中国石化股份有限公司长岭分公司研究院)(中国石化股份有限公司石油化工科学研究院)摘要:为满足市场对工业催化裂化(FCC)装置产品的多样化需求和环保法规对汽、柴油等燃油产品质量的严格要求,催化剂进行性能调变是非常有效而灵活的办法。催化剂中引入含碱土金属的分子筛,催化剂的重油转化能力和氢转移反应活性,同时催化剂还保持良好的焦炭选择性。催化剂性能中的影响规律;从催化剂酸性质的变化对含碱土金属分子筛的作用原因进行了初步的探讨。结果表明,含Mg、催化剂具有重油转化能力强、氢转移反应活性高及焦炭选择性好等特点;含Mg、催化剂的作用来源于它的引入使催化剂的酸性发生变化,即总酸量和B酸比例增加,且强酸量减少,中强酸比例提高。关键词:碱土金属分子筛催化裂化催化剂氢转移反应孔结构酸性前言早期的研究工作[12]表明,多价阳离子交换的沸石分子筛由于阳离子存在的静电场作用使吸附在分子筛表面上的烃分子的C-H键发生极化作用,从而产生催化活性,且阳离子价态越高,静电场越强,活性增加。因此,三价稀土金属离子交换的Y型分子筛[34]成为早期催化裂化催化剂的主要活性组元。碱土金属交换的分子筛与碱金属交换的分子筛相比,由于二价阳离子静电场的存在也能产生结构羟基[56],因而具有比之较高的酸催化活性,但与三价稀土金属离子分子筛相比显然并不具有催化活性上的优势。因此,人们对含碱土金属分子筛的研究尤其对其在催化裂化(FCC)中的应用研究也逐渐减少。然而,碱土金属离子引入分子筛后可以明显改变分子筛的酸性质从而显著影响催化剂的催化裂化反应产物分布和质量,装置产品多样化需求增加和环保法规对汽、柴油质量日益严格的形势下,含碱土金属分子筛又重新引起了研究者们的广泛兴趣[78]。本文从应用基础研究的角度出发,催化剂中,催化剂催化性能尤其是氢转移反应性能的影响,得到了一些非常有价值的信息。、PSRY、β、RPSA等分子筛为长岭炼化公司催化剂厂工业产品,,%(质量),PSRY是一种超稳Y分子筛,,β分子筛SiO2/Al2O3摩尔比30,RPSA为MFI型分子筛,SiO2/Al2O3摩尔比50~60。13X分子筛为大连海鑫分子筛厂工业产品,SiO2/,%(质量)。NaY经过常规铵交换得到铵型分子筛,Na2O<%(质量),13X分子筛采用常规稀土交换得到REX分子筛,Na2O<%(质量)。将铵型Y(或PSRY)、REX分子筛或氢型分子筛(MFI、BEA型分子筛先经过脱铵处理)用相应碱土金属盐在适当条件下交换数次以尽量提高其交换度,洗涤,得到含碱土金属的分子筛。含碱土金属分子筛及对比的氢型或铵型分子筛再配以相同量的高岭土(中国高岭土公司产品)基质和主分子筛PSRY,得到含碱土金属分子筛及对比的氢型或铵型分子筛的催化剂(在相应分子筛符号前加C)。典型催化剂的物化性质见表1。收稿日期:2002-07-20作者简介:朱华元,1966年生,高级工程师,博士,从事催化材料及反应化学研究,现任长岭分公司研究院副院长。,在Bruker公司IFS113V型FT-IR