催化劑的指標(biāo)及其意義

------------------------------------------------------------------------催化劑的指標(biāo)及其意義催化劑的各項指標(biāo)及其意義一、化學(xué)指標(biāo)催化劑的化學(xué)組成表示催化劑中的主要成分及雜質(zhì)的含量，通常包括：Al2O3、Na2O、Fe2O3、、灼燒減量五個主要指標(biāo)，有時還包括Re2O3。

1、Al2O3含量：催化劑中Al2O3含量表示催化劑中Al2O3的總含量，是催化劑的主要化學(xué)成分。2、Na2O含量：Na2O含量表示催化劑中含有的Na2O雜質(zhì)含量。在催化裂化過程中，特別是在摻煉釩含量較高的渣油情況下，3、Fe2O3含量：Fe2O3含量表示催化劑中含有的Fe2O3雜質(zhì)含量。Fe2O3在高溫下會分解并沉積在催化劑上，積累到一定程度就會引起催化劑中毒，其結(jié)果一是使催化劑活性降低。4、SO42-含量：SO42-含量表示催化劑中含有的SO42-雜質(zhì)含量。SO42-可與具有捕釩作用的金屬氧化物（如氧化鋁等）反應(yīng)生成穩(wěn)定的硫酸鹽，從而使其失去捕釩能力。所以，在摻煉渣油的情況下，SO42-的危害性較大。

5、灼燒減量：灼燒減量是指催化劑中所含水份、銨鹽及炭粒等揮發(fā)組份的含量。生產(chǎn)中控制其減量≤13%。6、Re2O3含量：Re2O3含量是表示催化劑性能的指標(biāo)之一。稀土通常來自催化劑中的分子篩，有時在催化劑制造工藝中也引入稀土離子達到改善性能的目的。通常Re2O3含量越高，催化劑活性越高，但焦炭產(chǎn)率也偏高。對于平衡催化劑，有時還需知道其中的金屬含量，如Ni、V、Na等，以便了解催化劑的污染程度。二、物理性質(zhì)物理性質(zhì)表示催化劑的外形、結(jié)構(gòu)、密度、粒度等性能。通常包括：比表面積、孔體積、表觀松密度、磨損指數(shù)、篩分組成五個主要項目。下面分別加以簡述：1、比表面積催化劑的比表面積是內(nèi)表面積和外表面積的總和。內(nèi)表面積是指催化劑微孔內(nèi)部的表面積，外表面積是指催化劑微孔外部的表面積，通常內(nèi)表面積遠遠大于外表面積。單位重量的催化劑具有的表面積叫比表面積。比表面積是衡量催化劑性能好壞的一個重要指標(biāo)。不同的產(chǎn)品，因載體和制備工藝不同，比表面積與活性沒有直接的對應(yīng)關(guān)系。測定比表面積采用的方法是氮吸附容量法。2、孔體積孔體積是描述催化劑孔結(jié)構(gòu)的一個物理量。孔結(jié)構(gòu)不僅影響催化劑的活性、選擇性，而且還能影響催化劑的機械強度、壽命及耐熱性能等?？左w積是多孔性催化劑顆粒內(nèi)微孔的體積總和，單位是毫升/克。孔體積的大小主要與催化劑中的載體密切相關(guān)。對同一類催化劑而言，在使用過程中孔體積會減小，而孔直徑會變大。孔體積測量采用的方法是水滴法。3、磨損指數(shù)一個優(yōu)良的催化裂化催化劑，除了要具有活性高、選擇性好等特點以外，還要具有一定的耐磨損機械強度。機械強度不好的催化劑，不但操作過程中跑損多、增大催化劑用量、污染環(huán)境，嚴重時會破壞催化劑在稀、密相的合理分布，甚至使生產(chǎn)裝置無法運轉(zhuǎn)。催化劑耐磨損強度的大小是由制備過程中粘結(jié)劑品種類型決定的，通常以鋁溶膠為粘結(jié)劑的催化劑強度最好，磨損指數(shù)最?。灰匀铣晒桎X溶膠為粘結(jié)劑的催化劑強度最差，磨損指數(shù)大。目前采用“磨損指數(shù)”來評價微球催化劑的耐磨損強度。測定方法是：將一定量催化劑放入磨損指數(shù)測定裝置中，在恒定的氣速下吹磨5小時，第一小時吹出的<15μ的試樣棄去不計，收集后4小時吹出的試樣，計算出每小時平均磨損百分數(shù)（每小時吹出的<15μ的試樣占原有試樣中>15μ部分的重量百分數(shù)），此即為該催化劑的磨損指數(shù)，其單位是%h-1。目前采用的催化劑磨損指數(shù)分析方法是直管法。4、粒度分布（篩分）催化裂化催化劑應(yīng)具有良好的顆粒分布，以保證良好的流化狀態(tài)。一般要求催化劑顆粒<40μm的不大于25%，40μm～80μm不小于50%，>80μm的不大于30%。在流化狀態(tài)下，催化劑經(jīng)磨損、沖擊所產(chǎn)生的<20μm的細粉很容易從旋風(fēng)分離器中跑掉。一般地講，催化劑耐磨性越差，跑損越嚴重。在催化裂化操作中，為了平衡生產(chǎn)就需要不斷地補充這部分跑損掉的催化劑。如果催化劑細粉多、強度差、跑損多，那么所需補充的新鮮催化劑的量也大，生產(chǎn)成本就會增加。越細的催化劑顆粒，在裝置中的停留時間越短；而較粗的催化劑顆粒在裝置中的停留時間長，活性衰減。因此，為了維持裝置的平衡活性水平，除了補充正常跑損的催化劑以外，適當(dāng)卸劑也是十分必要的。目前測定催化劑篩分采用的儀器是激光粒度儀。5、表觀松密度催化劑密度的大小，對流化性能、流化床的測量、設(shè)備的大小和催化劑的計量都有影響。通常，催化劑的密度用表觀松密度來表示，俗稱堆積比重。正常生產(chǎn)中，分析催化劑表觀松密度所用的儀器為一內(nèi)徑為20毫米的25毫升量筒，并恰