催化裂化催化劑

會計學1催化裂化催化劑2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座2根據阿累尼烏斯公式：由式可見，在一定的反應溫度下，活化能越低，反應速度就越高。下面我們里比較熱裂化反應和催化裂化反應。反應機理活化能熱裂化自由基210—293KJ/mol催化裂化正碳離子42——125KJ/mol第1頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座3

一、催化裂化催化劑的組成和結構工業(yè)上廣泛使用的裂化催化劑可分為兩大類：一類是無定型的硅酸鋁，其中包括天然活性白土、合成普通（低鋁）硅酸鋁。另一類是結晶型硅酸鋁，又稱分子篩催化劑。

1、天然白土催化劑白土催化劑是經過酸化處理的天然白土也叫活性白土。它的主要成分是氧化鋁和氧化硅，還有雜質，不經過處理的白土是沒有活性的。酸化：是用烯硫酸溶解其所含雜質，再經水洗除去，最后進行干燥和焙燒得到活性白土。天然白土催化劑制造成本低，但活性、穩(wěn)定性均較差，現在作為催化裂化已經被淘汰。但是它們應用在其它的工藝中，例如精制。第2頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座42、無定型硅酸鋁催化劑

1958年我國開始生產小球狀93-5毫米合成硅酸鋁催化劑，用于移動床。

1965年開始生產微球狀920-100微米合成硅酸鋁。①高鋁低鋁催化劑和合成方法硅酸鋁的主要成分是氧化硅和氧化鋁，依鋁含量的不同，合成硅酸鋁又分為低鋁和高鋁。低鋁硅酸鋁含Al2O310-13%

高鋁硅酸鋁含Al2O325%

合成的方法是:由Na2SiO3

俗稱水玻璃Al2(SO4)3,溶液按一定比例配合生成凝膠，再經過水洗，過濾，成型，干燥，活化等步驟制成。第3頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座5

②無定型硅鋁的結構無定型硅鋁催化劑具有很多不規(guī)則的微孔，它的密度大約是1克/厘米3，而孔體積達40.7cm3/g。這些微孔的直徑大小不均，一般平均孔徑為40-70埃(A),1(A)=1億分之一厘米，由于這種孔結構，硅酸鋁催化劑具有很大的內表面積，新鮮催化劑的比表面積500-700米2/克。③催化劑的老化催化劑的表面是化學反應的場所。在生產過程中，由于高溫及水蒸氣的作用，小孔徑的微孔遭到破壞，平均孔徑增大而比表面積減小，這種現象叫老化第4頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座6

④硅酸鋁催化劑的酸性在催化劑的表面，Al,O,Si組成AL:O:Si的結構(b)。由于AL:O鍵趨向正電荷較強Si，使Al帶有正電性，即為非質子酸。在有少量的水存在在時，由于AL原子帶正電性使水分子離解為H+與OH-，其中OH-與帶正電的性的Al結合，而則H+在Al原子附近呈游離狀態(tài)，此即質子酸。（如a）第5頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座7

硅酸鋁催化劑的活性與它的酸性有關，我們可以通過測定它的酸性來評定它的活性。質子酸和非質子酸形成的酸性中心就是硅酸鋁催化劑的活性來源，如為碳離子反應提供一個H+。第6頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座8

2、結晶型硅酸鋁催化劑（分子篩催化劑)

分子篩催化劑是六十年代發(fā)展起來的一種新型催化劑，它在催化裂化中的應用是催化裂化技術的一次革命性的進步。⑴工業(yè)分子篩催化劑一般是含5—15%的分子篩，其余是擔體，工業(yè)上的擔體有天然活性白土，合成低鋁活高鋁催化劑。分子篩是一種具有晶格結構的硅酸鋁酸鹽，亦稱沸石。分子篩的特點是穩(wěn)定均一的孔結構。按其組成和結構的不同可以分為A型、X型和Y型及絲光沸石。

第7頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座9類型孔徑A單晶胞化學組成硅鋁原子比4A4.2Na12[（AlO2）12（SiO2）12].27H2O1：15A5Na2.6Ca4.7[（AlO2）12（SiO2）12].3H2O1：113X8—9Na86[（AlO2）86（SiO2）106].264H2O1.5：2.5：1Y8—9Na56[（AlO2）56（SiO2）136].264H2O2.5—5：1絲光沸石5.8—6.9Na8[（AlO2）6（SiO10）12].24H2O5：1⑵工業(yè)分子篩催化劑的類型第8頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座10

目前工業(yè)上用作催化劑的主要是X型和Y型兩種分子篩。這兩種分子篩的晶體結構是相同的，差別主要是其中的硅鋁原子比不同。第9頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座11

⑶分子篩催化劑的結構每個單元晶胞結構，每個單元晶胞由八個削角八面體構成，削角八面體的每個頂端是Si或Al原子，其間由氧原子相連接。由八個削角八面體圍成的空洞稱為“八面沸石籠”。它是催化反應進行的主要場所。其體積為820埃。進入八面沸石籠的主要通道是由十二員環(huán)組成，其平均直徑為0.8—0.9nm。鈉離子的位置有多處。人工合成的分子篩是含鈉離子的分子篩。這種分子篩沒有催化活性，分子篩中的鈉離子可以用離子交換的方式與其他陽離子置換。用多價陽離子交換置換后的Y型分子篩有很高活性，目前工業(yè)上使用的催化裂化分子篩有以下四種Y型分子篩。第10頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座12①以稀土金屬離子（如鑭等）置換得的稀土—Y，因為稀土元素可用RE符號表示，故可以簡寫為RE—Y型分子篩。②以氫離子置換得的HY分子篩。置換的方法是先以NH+置換Na+，然后加熱除去NH+即剩下H+。③兼用氫離子和稀土金屬離子置換得的RE—HY型分子篩。④由HY分子篩經脫鋁得到更高硅鋁比的超穩(wěn)Y型分子篩。分子篩是一種多孔性物質，具有很大的內表面，新鮮催化劑的比表面積一般在600—800m2/g.

分子篩是晶體結構，孔的排列規(guī)則，孔徑比較均勻，孔徑的大小為分子篩數量級，在孔內能容納分子。例如八面沸石籠，在25℃時能容納28個分子的異辛烷，5.4個分子苯。第11頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座13

研究結果表明，分子篩催化劑的表面也是有酸性，由質子酸和非質子酸形成的酸性中心速度比無定型硅酸鋁的大得多。分子篩的單位面積上的酸性中心數目約為硅酸鋁的一百多倍，這個數據可以解釋為什么分子篩催化劑活性比硅酸鋁高100多倍。研究工作表明，當用某些單體烴的裂化速度來比較時，某些分子篩的催化活性硅酸鋁竟高出百倍。⑷分子篩催化劑的酸性來源與硅酸鋁一樣，分子篩催化劑的表面也具有酸性，這種表面酸性也是由質子酸和非質子酸引起的。第12頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座14

另外一種解釋：分子篩催化劑的活性來源于它的靜電場，在分子篩晶體結構中，存在著帶正電的陽離子和帶負電硅氧四面體，也就是說存在著靜電場，因此能使吸附的反應物分子起極化作用，從而促進吸附的反應物分子反應。從實驗來檢驗，這兩種觀點都解釋一些現象，還都不夠完善。⑸分子篩催化劑擔體的作用前面說到，工業(yè)用的分子篩催化劑，不是純的分子篩，其中僅含10%—15%的分子篩，其余是擔體和粘合劑。擔體除了起稀釋作用外，有其它的作用。第13頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座15擔體的有如下作用:①在離子交換時，分子篩中的鈉不可能被完全置換掉，而鈉的存在會影響分子篩的穩(wěn)定性，擔體可以容納分子篩中的未除去的鈉，從而提高分子篩的穩(wěn)定性。②擔體可以作為一個宏大的吸熱體，起到熱量貯存和傳遞的作用。③擔體不僅起稀釋作用，而且能使分子篩分散得更好，使分子篩發(fā)揮更大的作用。④擔體可增強催化劑的耐磨程度。⑤分子篩價格較高，使用單體可以降低催化劑的成本。⑥對重油催化裂化，由于分子篩的孔徑較小，而大分子難以進入分第14頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座16

子篩的微孔，而擔體的可以使大分子在其表面裂化，生成較小的分子再進入分子篩的微孔中進行反應。⑦擔體還能容納進料中易結焦的物質，如瀝青、對分子篩起到一定的保護作用。

二、裂化催化劑的使用性能

1、密度由于裂化催化劑是微球狀多孔物質，故其密度有三種表示方法。⑴真實密度顆粒骨架本身具有的密度，即顆粒的質量與骨架實體所占體積之比，又叫骨架密度，一般是2—2.2g/cm3。⑵顆粒密度把微孔體積計算在內的單個顆粒的密度，一般是0.9—1.2g/cm3。第15頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座17⑶堆積密度催化劑堆積時包括微孔體積和顆粒間空隙體積的密度，一般在0.5—0.8g/cm3，它有三種測定方法。①松動狀態(tài)催化劑裝入量筒內經搖動，待催化劑剛剛全部落下時，立即讀取的體積，所計算的密度。②沉降狀態(tài)上述量筒中的催化劑靜置兩分鐘后，由讀取的體積計算的密度。③密實狀態(tài)將量筒中的催化劑在桌子上振動數次至體積不變時，由讀取的體積計算的密度。第16頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座18項目松動沉降密實新鮮催化劑0.400.440.53平衡催化劑0.630.690.79

催化劑的堆積密度常用于計量催化劑的體積重量，催化劑的顆粒密度對催化劑的流化性能有重要的影響。例如：低鋁催化劑的密度第17頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座192、活性、穩(wěn)定性（1）活性：是指催化劑促進化學反應的能力。（2）活性的測量方法：活性在實驗室一般用微反活性法（MAT）測定。在微型反應器中放置5.0g待測催化劑，采用標準原料，（一般為輕柴油），在反應溫度460℃重量空速為6h-1，劑油比為3.2的反應條件下進行反應70s，所得反應物中的（﹤204℃汽油+氣體+焦炭）的質量占總進料的百分數，即為該催化劑的微反活性。第18頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座20⑵穩(wěn)定性①它是指催化劑在使用條件下保持活性的能力。在生產過程中，催化劑反復進行反應和再生，由于高溫和水蒸氣的作用使催化劑表面的結構發(fā)生變化破壞，活性會下降。②穩(wěn)定性的評價方法通常情況在一定條件下（如常壓，800℃用水蒸氣處理4小時）使新鮮催化劑老化，然后再測定其活性并與新鮮催化劑比較來評價催化劑的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性↑老化活性下降小。第19頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座21③催化劑的平衡活性新鮮催化劑在開始投用的一段時間內，活性急劇下降，待下降到一定程度后則緩慢下降，因此初活性不能真實反映實際的生產情況。在生產中會損失一部分催化劑（跑損）并需要定期補充一定量的新鮮催化劑，因此在生產裝置中的催化劑活性可能保持一個穩(wěn)定的水平上，此時的活性為平衡催化劑活性。與催化劑的穩(wěn)定性有關平衡催化劑活性與催化劑補充量有關。第20頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座223、選擇性①選擇性是表示催化劑增加目的產品和減少副產品的選擇反應的能力。②表示法對催化裂化主要產物是汽油，如果氣體和焦炭的產率高，則汽油的產率會降低。催化裂化常以汽油產率/轉化率及焦炭產率/轉化率來表示。③重金屬污染對選擇性的影響當催化劑受重金屬污染后，其選擇性會變差表現在氣體中的H2含量增大。裂化氣中的H2/CH4比值不僅反映了金屬污染的重度，也反映催化劑選擇性的變化。④分子篩催化劑的選擇性分子篩催化劑的選擇性優(yōu)于硅酸鋁，據某些裝置的數據來看，與硅酸鋁催化劑相比，當焦炭產率相同時，使用分子篩催化劑可以提高汽油產率約15—20%。第21頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座234、篩分組成、機械強度催化劑在反應器，再生器和循環(huán)管中都處于流化狀態(tài)。為了保證良好的流化狀態(tài)，要求催化劑有適當的篩分組成。篩分組成：不同顆粒直徑催化劑的組成。名稱<20μ20—4040—8080—110>110蘭化新鮮催化劑3.516.655.47.37.2大慶平衡催化劑0.0510.9881.177.690.11勝利平衡催化劑0.37.386.05.51.0微球硅酸鋁催化劑的組成第22頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座24

由于在流化床中催化劑之間催化劑與器壁之間的激烈碰撞，使大顆粒粉碎，所以在平衡催化劑中﹥80微粒的成分比新鮮催化劑少，同時由于細粉不易被旋風分離器回收而損失，使平衡催化劑中的細粉含量下降。根據實際生產經驗，適當的細粉(﹤40μ)含量可以改善流化質量，降低催化劑損耗，提高再生效率。一般平衡催化劑中<40μ細粉的含量以10—20%為宜。細粉過高會增加催化劑的損失量。一般再生煙氣帶出的催化劑中，70.5%是﹤20μ的，28.6%是20—40μ的，即損失的催化劑大部分是細粉。第23頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座25

機械強度為了避免在生產過程中催化劑過度粉碎以保證良好的流化質量和減少損耗，要求催化劑有一定的機械強度。評價機械強度的方法:

抗磨指數：將一定量的催化劑放在特定的儀器中，用高速氣流沖擊4小時后，所生成的細粉在﹤15μ的重量占試樣中﹥15μ催化劑重量的百分數即為磨損指數。第24頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座26

三、工業(yè)用裂化催化劑的種類稀土Y（REY）、超穩(wěn)Y（USY）、稀土氫Y（REHY）。

1、REY型分子篩特點：裂化活性高，水熱穩(wěn)定性，汽油收率高。不足：焦炭產率，干氣產率高。汽油辛烷值低。原因：它的酸性中心多，氫轉移反應活性高用處：一般適宜用于直餾瓦斯油原料，采用的反應條件比較緩和。第25頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座272、USY型分子篩特點：酸性中心數目減少，氫轉移活性低，烯烴多，汽油辛烷值高，焦炭產率減少。原因：它是分子篩催化劑的活性組分經脫鋁穩(wěn)定化處理的Y型分子篩。這種分子篩骨架有較高的硅鋁比，較小的晶胞常數，其結構穩(wěn)定性提高耐熱和抗化學穩(wěn)定性增強。使用：選擇性好，使用時應注意到它的酸性中心屬減少，需要提高劑油比，再劑含碳量低。第26頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座283、REHY型分子篩特點：在保持REY型分子篩的較高的活性及穩(wěn)定性的同時，也改善了反應的選擇性。原因：REHY型分子篩催化劑是在REY型分子篩的基礎上降低了分子篩中RE3+的交換量，而以部分H+代替使之兼顧了REY型分子篩的優(yōu)點。分子篩催化劑可以分成幾類，但其牌號是很多的。第27頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座29國產分子篩催化劑類型牌號活性組分特點REY偏Y-15，共Y-15REY/SiO2-AL2O3沸石含量中等，用于瓦斯油裂化CRC-1，KBZ，LC-7REY/白土半合成，高密度，用于參渣油裂化，抗金屬能力較強LB-1REY/白土高密度，水熱穩(wěn)定性好USYLCHREUSY/白土焦炭選擇性優(yōu)，輕油收率高，用于參渣油裂化ZCM-7高硅REUSY/白土同上CC-15REUSY/SiO2-AL2O3焦炭產率低，輕油收率高RHZ-300USY/白土選擇性好，抗氮性好LCS-7REHY/白土中等堆積密度，焦炭產率低，輕油收率高CC—14RHZ—200LREHY/白土中等堆積密度，焦炭產率低，汽油選擇性好第28頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座30使用催化劑的原則：①在摻煉渣油的比例增大時，要選用REHY乃至USY型分子篩催化劑。②當要求的產品方案從最大輕質油收率向最大辛烷值乃至最大汽油辛烷值方向變化時，催化劑的選擇也相應地從REY向REHY以致USY型分子篩催化劑方向變化。③根據現有裝置的條件尤其是制約條件來選用催化劑。例如：當再生器負荷較緊張時，應選擇焦炭選擇性優(yōu)良的REHY或USY型分子篩催化劑。第29頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座31

四、裂化催化劑助劑催化裂化是煉油工藝中最重要的加工過程之一，因而也是技術發(fā)展十分活躍的領域。隨著加工原料的變化、目的產品的不同和裝置的技術發(fā)展，對催化劑再生性能、抗重金屬污染能力以及產品選擇性，不斷產生新的需求。為適應這一情況。一方面是催化劑出現品種系列化、多樣化的發(fā)展；另一方面則是各種功能的催化裂化助劑相繼出現，如CO助燃劑、金屬鈍化劑、油漿阻垢劑、汽油辛烷值助劑、增產丙烯助劑和結焦抑制劑等。這些助劑的共同特點是針對性強、用量少、使用方便，因而得到了很快的發(fā)展。第30頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座32

1、CO助燃劑在再生器600～700℃的溫度下，待生催化劑上的碳，除了生成二氧化碳外，還要生成大量的一氧化碳。這些一氧化碳在有過剩氧的煙氣中，要出現后燃燒，放出大量的熱，對再生器及煙道結構，產生破壞性影響。為避免這種現象的發(fā)生，一種方法是嚴格控制再生空氣量，以降低煙氣中的過剩氧，限制一氧化碳的氧化發(fā)生。在有些情況下，裝置原料和操作方面很小的波動，就可能引起再生空氣不足，再生劑含碳量上升，催化劑活性、選擇性下降；待生劑含碳量上升，再生劑含碳量進一步上升的惡性循環(huán)，會發(fā)生炭堆積；反之，再生空氣過量，一氧化碳后燃，損害設備。

第31頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座33

使用C0助燃劑后，一氧化碳在助燃劑的催化作用下，在600℃以上與氧氣在極短的時間就可完成燃燒反應。一氧化碳的氧化反應在再生器的密相床層中就完成了，既可避免發(fā)生后燃，也不會因空氣過少而炭堆積，既方便了操作，同時提高了再生器密相床層溫度，有利于再生熱量的回收，改善再生效果，降低再生劑含碳量，提高催化劑的活性及選擇性，從而改善產品分布，所以助燃劑是一種投入少、使用靈活方便、效果顯著的輔助技術措施。目前使用的助燃劑主要是貴金屬鉑和鈀助燃劑，鉑是過渡金屬，有較強的吸附性能，在空氣中能吸附氧原子形成Pt0，Pt0能再吸附氧和一氧化碳，使一氧化碳和氧反應生成二氧化碳。第32頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座34

從20世紀開始，國內有關科研單位一直致力于開發(fā)非貴金屬助燃劑，并取得了一定的工業(yè)化成果，如三效稀土助燃劑等，在助燃的同時，還可改善產品分布，并降低煙氣中N0x含量。使用方法：利用專用加料器，通過催化劑小型加料線，將助燃劑加入再生器中，加入量根據助燃劑有效組分含量不同而變化，一般為10～30g／t原料。2、金屬鈍化劑作用機理：金屬鈍化劑是銻的有機化合物，它利用金屬銻與平衡劑上的鎳相互作用，生成銻鎳合金，從而抑制鎳的活性，降低鎳的有害作用。工業(yè)應用結果表明，使用金屬鈍化劑可降低催化裝置的焦炭和氫氣產率。第33頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座35一般來說，鈍化劑應滿足如下要求：(1)質量穩(wěn)定，粘度低，便于輸送。(2)有效組分可根據生產需要靈活調節(jié)，且鈍化劑使用成本低廉。(3)有效組分沉積率高，鈍化效果顯著。(4)不產生二次污染，對生產操作和產品質量無不良影響。使用方法：工業(yè)上一般通過專用的儲罐、計量泵，將金屬鈍化劑連續(xù)加入到盡量靠近原料油進料噴嘴前的原料油管線上。注意事項：

(1)采用非水溶性的金屬鈍化劑，需同時打人一定量的稀釋柴油，以提高注入管線的線速，防止管線堵塞。第34頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座36(2)鈍化劑注入前的溫度不能高于其分解溫度，否則將影響鈍化劑的使用效果。

(3)運行當中應根據原料性質、干氣中氫氣含量和氫甲烷比及時調整鈍化劑的加注量(加入量一般為10～50g/t原料)3、油漿阻垢劑（1）作用機理：油漿阻垢劑是針對油漿的結垢機理研制而成的，它對油漿本身固有的不溶性懸浮物有良好的分散作用，使各種顆粒能穩(wěn)定分散在油漿中，防止其凝聚、沉積；通過與自由基作用產生惰性分子從而實現鏈的終止，抑制氧和金屬離子的聚合作用，終止成垢的聚合反應；有金屬鈍化功能，對金屬表面起保護作用，消除其對聚合反應的催化作用和對聚合產物的粘結性能，并增強金屬表面的抗腐蝕性能；第35頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座37與油漿中金屬離子整合，生成穩(wěn)定的絡合物，使金屬離子不能引發(fā)自由基鏈反應，阻止其對多環(huán)芳烴、膠質、瀝青質的脫氫反應。（2）使用方法：工業(yè)上一般通過專用的儲罐、計量泵，將油漿阻垢劑與沖洗油按一定比例混合，打入分餾塔底油漿抽出線上4、汽油辛烷值助劑（1）作用機理：主要成分是ZSM擇型分子篩，與Y型分子篩相比，ZSM分子篩硅鋁比高，孔徑小，對正構烴的選擇性裂化功能很強。在催化裂化過程中，主要功能是進行二次反應，如二次裂化、異構化等，以提高催化裂化汽油的辛烷值。我國于20世紀80年代開發(fā)出CHO系列汽油辛烷值助劑。第36頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座38

（2）使用方法：通過專用的加料器和小型加料線，將汽油辛烷值助劑加入到再生器中，也可將該助劑以一定比例和裂化催化劑預混后，一同加入到再生器中。應用助劑提高催化汽油的辛烷值比較靈活，加入量可根據汽油辛烷值及裝置產品分布變化情況加以調節(jié)(一般占系統藏量的5％～10％)，催化汽油RON和MON增幅在2個左右。（3）使用該類助劑的注意事項：

①不同原料使用效果不同。一般原料的K值越高，在其他相同條件下，催化汽油辛烷值增幅越大。

②輕質油收率下降。

③氣體產率及氣體中烯烴含量升高。對于富氣壓縮機是“瓶頸”的裝置，處理能力將受到限制。此外，要綜合考慮下游氣體加工的途徑。第37頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座39

5、增產丙烯助劑（1）作用機理：采用具有特殊結構的分子篩，在保持水熱活性穩(wěn)定性的同時，通過適度增強小分子烷烴的脫氫能力，達到提高丙烯濃度的目的，同時通過分子篩孔道的擇形作用，限制汽油組分大分子的進入，減少它的進一步反應，減少輕質油損失。（2）使用方法：助劑的物化性能和常規(guī)催化劑具有較好的匹配性能，可投用小型加料器或單獨的加劑設施加入再生器中。（3）工業(yè)應用國內目前使用的增產丙烯助劑主要有石油化工科學研究院(RIPP)開發(fā)的第一代增產丙烯助劑(由中國石化齊魯催化劑廠生產的MP031和由中國石化長嶺催化劑廠生產的CHPA)等。該類助劑的使用情況如下表所示。

第38頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座40應用裝置助劑牌號助劑加入量／%LPG產率變化／％LPG丙烯體積濃度變化／％△丙烯收率／％高橋石化1#FCCMP031-50.363.37+0.67高橋石化3#MIPMP031-41.162.20+0.67金山石化FCCMP031-40.602.64+0.66洛陽石化2#FCCMP031-40.403.66+0.62

武漢石化1#FCCCHPA-60.162.5+0.47青島石化FCCCHPA-60.801.41+0.43第39頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座41

在加入量占系統催化劑藏量的3％～6％(質量)、丙烯產率增幅≤1.5個質量百分點的前提下，使用石油化工科學研究院第一代增產丙烯的助劑，LPG中丙烯濃度提高3～4個體積百分點，丙烯收率提高0.5～0.8個質量百分點；RIPP開發(fā)研制出代丙烯助劑(P—MAX)從中型實驗結果來看，丙烯收率可提高1.2個質量百分點以上。

6、結焦抑制劑（1）作用機理：助劑中的活性組分具有較大的表面活性，當助劑與原料油充分混合后，通過降低原料中膠質、瀝青質等大分子之問的作用力，促使原料油更容易氣化，從而提高原料油的霧化效果，使得原料油和催化劑顆粒接觸更加充分，降低了膠質、瀝青質等大分子生成焦炭的可能性。在提升管反應器中，能及時將原料油中的膠質、瀝青質等均勻分布于催化劑活性中心，參與催化反應，同時能抗擊自由基的進一步聚合和縮合，抑制熱裂化反應。進而減少催化劑表面積炭，由此保護催化劑的活性中心。第40頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座42

結焦抑制劑還含有一定量的催化劑活性組分，可吸附在催化劑表面，使主催化劑活性中心的酸強度提高，減少雙分子氫轉移反應的發(fā)生，抑制縮合和脫氫反應，達到改善產品分布，降低焦炭和油漿產率，提高輕質油收率和總液收的目的。

（2）使用方法：通過專用的儲罐、計量泵，加入至進料噴嘴前的原料油管線中，為使結焦抑制劑和原料油混合均勻，需要有一定的混合段。也可從其他部位加入，但應盡可能使其均勻的沉積在催化劑表面。加劑量根據配方的不同，一般控制在50～200μg／g。（3）工業(yè)應用某0.8Mt／a重油催化裂化裝置2004年試用了某抑焦劑，在處理量、摻渣率等相近的條件下，加入約200μg／g的某結焦抑制劑，其結果為：

第41頁/共47頁2023/1/18頁巖油化工廠催化裂化技術講座43

輕質油收率提高了0.23個質量百分點，總液體收率提高了1.54個質量百分點，其中液態(tài)烴產率和柴油總收率分別提高了1.31和0.47個質量百分點。油漿產率和焦炭產率分別降低了2.03和0.49個質量百分點。

7、降烯烴助劑（1）作用機理：采用改性的大晶胞分子篩和改性大孔擔體，并配以適當的擇型分子篩，使助劑具有