有序介孔氧化铝的合成及其在抗重金属污染FCC催化剂制备中的应用

以异丙醇铝为铝源、P123为模板剂,采用溶剂蒸发诱导自组装方法制备了有序介孔氧化铝,并将其作为基质组分用于制备新型抗重金属污染FCC催化剂。表征结果表明,所制备有序介孔氧化铝具有高度有序的介孔孔道结构,比表面积和孔体积分别可达233m~2/g和0.55cm~3/g。作为基质材料,在改善催化剂基质孔结构的同时,显著提高了催化剂的比表面积和孔体积。反应性能评价结果表明,所制备有序介孔氧化铝明显改善了所制备催化剂的抗重金属污染性能,在相同重金属污染条件下,催化剂上干气、焦炭和重油产率分别下降了0.36,0.92,0.25百分点,而汽油、总液体收率和轻质油收率则分别增加了1.23,1.53,1.02百分点。     

高水热稳定性介孔氧化铝的制备及其在催化裂化中的应用

以异丙醇铝为铝源,氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯三元嵌段共聚物(P 123)为模板剂,采用溶剂蒸发诱导组装法合成了大比表面积、大孔体积的有序介孔氧化铝(OMA);进一步通过环己烷溶剂高温后处理,制备了具有高水热稳定性的有序介孔氧化铝(HS-OMA)。以二者为基础,分别制备了重油催化裂化催化剂。结果表明:经800℃,100%水蒸气处理10 h后,所制备的HS-OMA有序介孔结构未遭破坏;以HS-OMA为基质,所制备的催化剂重油催化裂化性能优于传统催化剂和以OMA为基质者;与传统催化剂相比,采用以HS-OMA为基质的催化剂,产物焦炭、干气、液化气和油浆收率依次降低0.66,0.19,1.65,1.12个百分点,而汽油和总液体收率则分别提高了3.46,2.00个百分点。     

介孔ZSM-5分子筛的制备及其在催化裂化反应中的应用

以NaOH为碱源、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为骨架保护剂,通过碱抽提方法制备新型介孔ZSM-5分子筛,并考察其催化裂化反应性能。结果表明:相对于传统碱抽提方法制备的介孔ZSM-5分子筛,新型介孔ZSM-5分子筛的比表面积和孔体积以及结晶度显著提高;与ZSM-5分子筛和传统碱抽提方法制备介孔ZSM-5分子筛相比,新型介孔ZSM-5分子筛的微反活性分别提高19百分点和13百分点,裂化产物汽油产率分别增加18.8百分点和12.6百分点,汽油组分辛烷值分别增加1.9和1.4个单位。     

加工大庆减压渣油的DVR裂化催化剂的研究开发

加工大庆减压渣油的裂化催化剂DVR是以用专有技术改性后的超稳Y型分子筛为活性组分载于改性后的氧化铝制备的半合成载体制备而成,与普通的超稳分子筛相比,改性的分子筛相对结晶度提高了7个单位,总酸量增加了25％以上。改性后的载体,弱酸量增加了70％－108％,强酸量降低了10％－49％。微反评价结果表明,改性后载体的轻油微反活性提高了约2倍,重油转化率提高了24个百分点以上。与国内使用的MLC－500重油裂化催化剂相比,DVR催化剂重油转化率提高了0．8个百分点,焦炭产率减少了0．4个百分点,能够满足加工大庆减压渣油的需要。     

含介孔结构Y型分子筛的制备及其在催化裂化反应中的应用

釆用水热法分别以三嵌段聚合物（F127）和表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂制备含有介孔结构的Y型分子筛,利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、N2吸附-脱附和氨气程序升温脱附等技术对分子筛进行表征。以水热处理后的超稳Y（USY）分子筛为原料合成催化剂,考察多级孔结构Y型分子筛对轻柴油催化裂化性能的影响。X射线衍射和扫描电镜结果表明,合成过程中模板剂的加入对Y型分子筛的结构和形貌没有影响。N2吸附-脱附和酸性分析结果表明,模板法合成的USY分子筛较常规USY分子筛的介孔孔体积和总酸量增大。由于孔道结构和酸性的双重影响,模板法合成催化剂的催化裂化性能高于常规方法合成催化剂的催化裂化性能。催化裂化反应结果表明,以F127为模板剂合成的F-MCAT样品表现出较好的催化性能,其微反活性比未加模板剂的催化剂样品高3.89百分点。     

有序中孔氧化铝的制备及其在重油催化裂化中的应用

以三嵌段聚合物P123为模板剂,制备了具有有序中孔孔道结构、大比表面积和孔体积的有序中孔氧化铝材料,并用于催化裂化催化剂的制备。采用N2吸附-脱附、压汞法、XRD、TEM和FTIR等方法对中孔氧化铝和催化剂进行了表征,并考察了催化剂的重油催化裂化性能。表征结果显示,所制备的有序中孔氧化铝材料可显著增大催化剂的比表面积和孔体积,改善催化剂的孔分布,提高催化剂表面酸中心的可接近性。实验结果表明,相对于传统催化裂化催化剂,采用有序中孔氧化铝材料制备的催化剂的重油催化裂化性能显著改善,在反应温度500℃、重时空速15 h-1、剂油质量比4∶1的条件下,重油转化率和汽油收率分别增加了2.32和2.77百分点,重油和焦炭收率则分别下降了2.56和1.37百分点。     

低生焦、高液体产品产率的催化裂化工艺研究

针对加氢重油催化裂化过程碳排放主要来自烧炭再生过程和焦炭产率过高导致碳原子经济性差的问题，提出了优化催化裂化原料性质和提高焦炭产率突变点对应的转化率的技术思路；进而，形成了低生焦、高液体产品产率的催化裂化工艺，并根据目标产品的不同形成了多产燃料油组分、兼产汽油技术方案与多产丙烯、丁烯和燃料油组分方案。结果表明：采用溶剂脱沥青工艺优化加氢重油原料性质后，使用大孔Y分子筛(CGP-1)催化剂的多产燃料油组分、兼产汽油技术方案的焦炭产率降幅为39.52%,液体产品产率增加5.84百分点；使用中孔MFI分子筛(TCC-1)催化剂的多产丙烯、丁烯和燃料油组分方案的焦炭产率降幅为80.05%,液体产品产率提高12.22百分点。     

孔结构对催化裂化催化剂性能的影响

考察了添加助剂对催化裂化（FCC）催化剂孔结构的影响,并通过N2脱附、吡啶吸附红外（Py-IR）、重油小型固定流化床反应器进行表征,研究了孔结构对FCC催化剂性能的影响。结果表明,加入助剂后,FCC催化剂比表面积有降低趋势,孔体积略有所增大,沸石与基质的表面积之比（Z/M）下降,同时催化剂酸量也有降低趋势,导致了催化剂分子筛比表面积减小,从而使得催化剂活性降低,B酸减少,孔比表面积的降低使催化剂分子筛相对含量下降,柴油收率和总液体收率分别提高了3.18,1.35个百分点,焦炭产率降低了3.9个百分点。     

LTAG工艺专用催化剂SLG-1的研发与应用

针对加氢催化裂化轻循环油（LCO）的性质特点,开发了具有丰富中孔结构和强B酸活性的高可接近性Y型分子筛,具有更高的开环裂化反应能力。在此基础上,匹配重油预裂化能力和容炭能力强的基质,开发了加氢LCO回炼专用催化裂化催化剂SLG-1。工业应用结果表明：液化气收率降低了1.58百分点,汽油收率增加了4.00百分点,总液体收率增加2.17百分点。     

加氢裂化催化剂FC-76与FC-32的工业应用对比分析

中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院开发的加氢裂化催化剂FC-76在中国石化上海石油化工股份有限公司加氢裂化装置上成功进行工业应用。加氢裂化催化剂FC-76采用了富含介孔结构的改性Y分子筛和集微孔、介孔优势为一体的Al-SBA-15/Y核-壳复合分子筛,实现加氢和酸催化功能的合理配置,提升酸催化组元的开环和裂化活性及其抗中毒能力。与TUSSY分子筛相比,介孔比表面积提高了1.1倍、孔容提高了140%,制备催化剂FC-76采用混捏法,取代需要焙烧的常规浸渍法。应用结果表明,催化剂FC-76具有活性好、抗氮能力强等特点,产品结构分布合理,催化剂装填量下降明显。与催化剂FC-32相比较,重石脑油收率增加5.23百分点,喷气燃料收率增加5.71百分点,柴油收率减少6.19百分点,催化剂装填量下降16.7百分点,为企业节约了生产成本,具有广阔的应用前景。     

表层富硅USY分子筛的制备及其催化性能研究

针对常规“水热超稳”工艺改性的USY分子筛性质和性能上的不足,将常规“二交二焙”的“水热超稳”工艺与原位硅改性方法结合,制备了表层富硅USY分子筛,并将其用于催化裂化（FCC）催化剂的制备;采用X射线衍射、N₂吸附-脱附、NH₃程序升温脱附、扫描电镜等表征手段对所制分子筛进行了表征,并通过ACE装置评价了所制FCC催化剂的性能。结果表明：表层富硅USY分子筛的结晶度、晶胞参数、比表面积、孔体积、表面酸性、微反活性等性质均明显优于常规USY分子筛;与由常规USY分子筛制备的FCC催化剂相比,重油在由表层富硅USY分子筛制备的FCC催化剂上裂化,其转化率提高3.70百分点,汽油收率和液体产物总收率分别提高了2.31百分点和1.32百分点,说明以表层富硅USY分子筛制备的FCC催化剂具有优良的催化性能。     

加氢裂化催化剂FC-38的性能及应用

以新型介孔材料Al-SBA-15与深度改性Y型分子筛复合后得到的微介孔复合分子筛作为主要酸性组分,钨镍为加氢组分,开发了单段高中油型加氢裂化催化剂FC-38,考察了其物化性质、反应性能与工业应用效果,并与FC-34的性能进行了对比.结果表明:壳层Al的引入在不影响分子筛水热稳定性的同时提供了弱酸性位;与单一Y型分子筛相...     

利用废催化裂化催化剂合成含有沸石分子筛的复合材料及其应用

以催化裂化废催化剂为原料,在水热条件下晶化合成含有NaY分子筛的多级孔结构复合材料,材料中NaY分子筛的结晶度为56.7%,具有较大比表面、孔体积以及较强的水热稳定性;利用复合材料制备出的FCC催化剂具有独特的孔径分布有利于扩散能力的提高,产品分布得到优化和改善;催化剂表现出抗磨损能力强、活性高、抗重金属能力和重油转化能力强的特点,与对比剂相比,汽油产率和轻质油产率分别增加了1.61%和1.31%,焦炭降低了0.22%,汽油烯烃含量降低2.51%,汽油RON辛烷值提高0.7个单位。     

Synthesis and Application of a Zeolite-containing Composite Material Made from Spent FCC Catalyst

Novel composite material with a wide pore distribution was synthesized by an in situ technique using spent FCC catalyst as raw material. The characterization results indicated that the composite material contained 56.7% of zeolite Y and exhibited a much larger specific surface area and pore volume as well as strong hydrothermal stability. Fluid catalytic cracking(FCC) catalyst was prepared based on the composite material. The results indicated that the as-prepared catalyst possessed a unique pore structure that was advantageous to the diffusion-controlled reactions. In addition, the attrition resistance, activity and hydrothermal stability of the studied catalyst were superior to those of the reference catalyst. The catalyst also exhibited excellent nickel and vanadium passivation performance, strong bottoms upgrading selectivity, and better gasoline and coke selectivity. In comparison to the reference catalyst, the yields of the gasoline and light oil increased by 1.61 and 1.31 percentage points, respectively, and the coke yield decreased by 0.22 percentage points, and the olefin content in the produced gasoline reduced by 2.51 percentage points, with the research octane number increased by 0.7 unit.     

基于Y型沸石的解聚制备ZSM-5/Y沸石催化材料

以工业NaY沸石在碱性环境下解聚形成的硅、铝物种作为ZSM-5沸石生长的部分原料,通过补加适宜的硅物种和模板剂等,成功得到了具有核-壳结构的ZSM-5/Y沸石催化材料。采用XRD、FT-IR、NH3-TPD、SEM、EDS等对合成的材料进行表征,并以异丙苯和正庚烷的催化裂化反应评价了该复合材料作为裂解催化剂的催化活性,并与对应的机械混合物比较。结果表明,ZSM-5/Y沸石复合物的形成是一个由Y型沸石向ZSM-5沸石转变的过程,后合成的ZSM-5沸石包裹Y型沸石进行生长,形成以多晶Y型沸石为核,ZSM-5沸石为壳的复合物。ZSM-5/Y沸石复合物与对应的机械混合物的性质存在显著差异,并非两种沸石的简单加和。与对应的机械混合物相比,ZSM-5/Y沸石复合物催化正庚烷裂化反应的正庚烷转化率更高,低碳烃,特别是乙烯和丙烯的选择性更高;催化异丙苯裂化时,异丙苯转化率较低,壳层的孔道结构是其主要影响因素。     

用于重油FCC的汽油降烯烃催化剂GOR-DQ的研究开发

通过催化裂化条件下降烯烃反应化学分析。进行了GOR-DQ催化剂设计。试验主要对载体和分子筛以及二者的匹配对催化剂重油裂化能力和产品降烯烃效果的影响进行了考察。对开发的催化剂中试样品进行了固定流化床评价。结果表明：应用大孔活性载体可以加强重油裂化能力；用适当比例的复合活性组分与载体匹配可以达到最佳效果，同时，催化剂的稀土含量也是调节性能的一个重要手段；催化剂重油裂化能力和裂化产品降烯烃效果都明显优于常规重油裂化催化剂，GOR-DQ催化剂已成功地进行了工业放大和工业应用。     

MLC系列催化裂化多产柴油催化剂的研究开发

考察了催化裂化剂基质材料的ＡＩ２Ｏ３质量分数和活性组分酸性调质对催化剂的重油 经能力及柴／汽比的影响规律。采用高ＡＩ２Ｏ３质量分数的基质材料的适度酸性调质的分子筛在较优工艺条件下制备出多产柴油的ＭＬＣ－３３００催化剂。小型固定流化床评价结果表明,与超稳催化剂ＲＨＺ－３００相比,ＭＬＣ－３３００催化剂可提高催化化柴油指数约１．５个单位。     

钒对USY型分子筛的影响及氧化镧在钒捕集中的作用

模拟催化裂化高温水热再生环境,采用X射线衍射、N₂物理吸附、高分辨电子透射显微镜与NH₃-程序升温热脱附等方法,研究了重金属元素钒(V)对催化剂活性组分水热超稳Y型分子筛(USY型分子筛)的破坏行为;在此基础上,研究了稀土氧化物氧化镧(La₂O₃)对重金属V的捕集作用。结果表明：当分子筛负载较高质量分数的V时,分子筛的晶体结构遭到严重破坏;与未负载V的催化剂相比,负载质量分数为0.5%的催化剂,转化率降低了16.3个百分点,目标产物(液化气和汽油)收率显著降低,副产物干气、焦炭收率大幅增加;向模型催化剂中添加La₂O₃可以提高催化剂的重金属V捕集能力,在V负载质量分数为0.6%的情况下,含有La₂O₃的模型催化剂的原料油转化率和目标产物收率大幅增加。     

镍、钒对FCC催化剂结构和反应性能的影响

分别通过浸渍法和循环污染法对Y型分子筛和FCC催化剂进行镍、钒污染,考察了在干燥和水热条件下镍、钒对分子筛结晶度的影响,采用高级催化裂化评价装置(ACE)评价了镍、钒污染的FCC催化剂及稀土改性FCC催化剂的催化性能。结果表明,只有在水蒸气存在条件下,钒会破坏分子筛的晶体结构;在REY分子筛中,镍的存在对分子筛结构的破坏略有影响。在FCC催化剂中,镍、钒之间存在相互作用,与单独钒污染的催化剂相比,镍、钒同时污染的催化剂的比表面积和微反活性略有提高,反应转化率由72.14%增至78.02%,重油收率由10.49%下降至7.62%。与相应的镍、钒污染FCC催化剂相比,镍、钒污染的稀土改性FCC催化剂所得转化率与总液收均明显增加,重油收率下降,稀土元素的引入提高了催化剂的抗镍、抗钒性能,提高了催化剂的催化性能。