流化床催化裂化催化剂钒污染及捕钒剂的研究与应用进展

简述了钒在催化裂化过程中对催化剂所产生的危害及污染机理,讨论了在污染中钒与有关因素的相互作用,对国外捕钒剂的应用情况进行了重点阐述,最后对国内捕钒剂的研究现状进行了分析.     

不同老化气氛对催化裂化捕钒剂性能的影响

通过改变老化处理气氛,研究其对催化裂化捕钒剂性能的影响。在水蒸汽和氮气气氛下,含有捕钒组分的催化剂与不含捕钒组分的催化剂催化活性接近,捕钒组分的捕钒效果不显著。在水蒸汽和空气气氛下,随着空气体积分数由0增加到50%,不含捕钒组分的催化剂微反活性由58%升高到69%,重油转化率由68. 82%升高到74. 02%;含有捕钒组分的催化剂微反活性由60%升高到73%,重油转化率由70. 04%升高到77. 10%,焦炭和干气选择性也优于不含捕钒组分样品,体现了捕钒组分的捕钒效果。通过控制老化气氛中SO2质量分数为0或0. 16%,考察SO2对捕钒组分的影响,结果表明,SO2对此捕钒组分的性能影响较小。     

从废钒催化剂中提取钒

采用酸浸、萃取、反萃和碱煮提纯等步骤,从废钒催化剂中提取V_2O_5。该工艺设备简单、成本低。总回收率>80％,纯度>99％。     

硒掺杂对钒催化剂低温活性的影响

利用超声浸渍法制备硒掺杂前后的钒催化剂V/SiO_2和Se-V/SiO_2,采用Raman、XRD和TG/DSC对催化剂进行分析表征,并测定了两组催化剂对SO_2氧化制SO3性能的影响。结果表明,与V/SiO_2相比,硒掺杂后钒催化剂Se-V/SiO_2的活性组分颗粒尺寸减小,分散度增大,提供的活性位点增多,且降低了催化剂组分的熔融相变温度,这些作用有利于该催化剂在较低温度下反应物分子的吸附与活化,提高其催化活性。使得在480℃以下,催化剂Se-V/SiO_2催化SO_2氧化的转化率明显高于V/SiO_2。     

不同催化剂载体上钒的活性

以前文献中报道的工作表明：钒降低了裂解催化剂的性能，它既促进不希望的付反应，又与佛石发生相互作用而减少了它的表面积及活性点的数目。本研究的目的是研究在不同载体及氧化态下钒的活性。研究表明：钒的活性与载体的类型密切相关。因此通过改变沸石裂解催化剂中结合剂的组份有可能减少机所引起的不希望的付反应。而且由钒所催化的付反应强烈地依赖于其氧化状态。氧化态钒比还原态钒具有更高的活性。这有助于解释为什么氢预处理改善了钒沾染的裂解催化剂的性能。     

硒掺杂对钒催化剂低温活性的影响

利用超声浸渍法制备硒掺杂前后的钒催化剂V/SiO_2和Se-V/SiO_2,采用Raman、XRD和TG/DSC对催化剂进行分析表征,并测定了两组催化剂对SO_2氧化制SO3性能的影响。结果表明,与V/SiO_2相比,硒掺杂后钒催化剂Se-V/SiO_2的活性组分颗粒尺寸减小,分散度增大,提供的活性位点增多,且降低了催化剂组分的熔融相变温度,这些作用有利于该催化剂在较低温度下反应物分子的吸附与活化,提高其催化活性。使得在480℃以下,催化剂Se-V/SiO_2催化SO_2氧化的转化率明显高于V/SiO_2。     

NZP族磷酸盐载体对钒催化剂活性的影响

按照国产S101型钒催化剂的活性组分配方制备了由3种不同组成的NZP族磷酸盐载体负载的钒催化剂,通过XRD、BET法对催化剂的物相结构、比表面积和孔结构进行了表征,在小型固定床反应器中对催化剂进行了活性评价。结果显示,载体的化学组成对钒催化剂的活性有显著影响,其中,组成为KZr2(PO4)3的NZP族载体较为适合作为钒催化剂的侯选载体材料。     

钒对FCC催化剂脱除噻吩类硫化物性能的影响

催化裂化过程(FCC)中使用催化剂脱硫对生产清洁燃料具有重要意义。文中通过文献调研,阐述了噻吩类硫化物在FCC催化剂上的裂化依赖于B酸和L酸的协同作用原理,指出以L酸碱对化合物修饰FCC催化剂可改善其表面的弱L酸分布,增强催化剂对噻吩类硫化物的选择性吸附能力,提高FCC催化剂脱除噻吩类硫化物性能。氧化钒作为典型的L酸碱对化合物,利用其修饰FCC催化剂可改善裂化催化剂的脱硫活性。鉴于氧化钒对FCC催化剂的活性组分分子筛存在一定的破坏作用,FCC催化剂的载体是较适宜的修饰位置。低价态钒较高价态钒对噻吩有着更强的化学吸附能力,因而采用还原预处理后的催化剂可得到较好的脱硫效果。     

钒催化剂宏观活性评价研究

应用钒催化剂工业宏观活性评价方法,针对中石化南化公司第二套200 kt/a硫磺制酸装置一段的使用条件,对以云南硅藻土为载体研制的钒催化剂NSD-HY、NSZ-HY进行工业宏观活性评价。     

抗钒催化裂化催化剂的性能评价

利用XTL-5 型提升管中试装置, 对抗钒催化裂化催化剂CHV-1、 LV-23 及进口剂的裂化性能进行了评价。结果表明, 三种催化剂均具有较强的抗钒性能, 催化剂上的钒含量为4100μg/g 时,催化剂活性仍保持在67 以上。国产抗钒催化裂化催化剂LV-23 与进口催化剂裂化性能水平相当。对于洛阳石油化工总厂炼油厂常压渣油, 按多产液化气方案可选用CHV-1; 按多产汽油方案可选用LV-23, 均能取得较好的效果。     

FCC钝化剂研究进展

流化催化裂化过程中,沉积在催化剂上的金属Ｎｉ,Ｖ会导致催化剂严重失活,加入金属钝化剂是解决上述问题的经济有效的方法。本文综述了金属钝化剂的研究进展,指出研制无毒,高效的钝镍剂,钝钒剂以及钝镍钝钒双功能钝化剂是今后的发展的主导方向。     

MAC催化剂在玉门催化装置上的应用

中石油玉门炼油厂催化装置采用两段提升管设计,装置长期存在剂耗高,催化剂自然跑损量大,烟机入口粉尘浓度高的问题,严重影响装置长周期运行。2019年5月开始应用由中石化催化剂长岭分公司采用新型粘结剂及载体技术设计的MAC专用剂,结果表明,当新剂藏量达到70%时,汽油及液化气收率提高,总液收增加,催化剂跑损量减少,油浆固含量及烟机入口浓度降低,催化剂单耗降低,有利于装置安全长周期运行。     

裂化装置催化剂跑损分析

针对裂化催化剂使用中磨损和热崩导致细粉增多、易跑损和剂耗高的现状,分析催化剂颗粒单体强度、黏结强度、球形度、表面粗糙度、原料油性能及操作条件对磨损和热崩的影响,探讨影响催化剂使用寿命因素的作用机理,提出减少跑损的相应措施。     

催化裂化金属钝化剂研究进展

FCC 过程中, 沉积在沸石催化剂上的金属镍和钒会导致催化剂严重失活, 加入金属钝化剂是解决上述问题的经济有效的办法。本文综述了沸石催化剂上镍和钒的污染及其钝化机理,以及金属钝化剂的研究进展, 指出研制无毒、高效的钝镍剂、钝钒剂以及钝镍钝钒双功能钝化剂是今后发展的主要方向。     

LBO-16H降烯烃催化剂在蜡油催化裂化装置的应用

介绍了LBO-16H改进型降烯烃催化剂首次在国内蜡油催化裂化装置上的应用情况，以及对产品分布和产品质量的影响。对该催化剂的使用效果进行了评价，以便为其他炼厂使用降烯烃催化剂降低汽油中的烯烃提供借鉴和参考。     

DFP新型钒镍钝化剂在RFCCU的工业应用

在研究重金属镍、钒对烃类裂化催化剂中毒机理的基础上，通过具有一剂多能和协同作用元素间的复配和优化，并考虑工业应用的可行性和成本，研制了无毒、高效和稳定性好的DFP抗钒、抗镍双功能水溶性钝化剂，在乌鲁木齐石化公司1.2 Mt/a的重油催化裂化装置(RFCCU)进行了工业应用试验。结果表明，当原料油中掺质量分数为39％～42％的减压渣油，平衡剂上钒质量分数高达7.5×10^－9～9×10^－9，镍质量分数为5×10^－9～6×10^－9条件下，使用DFP钝化剂与国产钝化剂MP相比，轻质油收率提高0.45%,焦炭产率下降16％～20%,氢气产率下降25％～30%，平衡剂活性指数提高4～5个单位，使用方便，有显著的经济效益和社会效益。     

改性MOY分子筛在降烯烃FCC催化剂中的应用

介绍了改性MOY分子筛性能和含MOY复合分子筛降低汽油烯烃含量催化剂的开发及应用。结果表明，MOY分子筛具有良好的氢转移选择性，是降烯烃催化剂较为理想的主活性组分。含MOY复合分子筛的FCC催化剂能有效地使FCC汽油中烯烃体积分数降低10%～12%，适用于生产优级清洁汽油。     

THE DESIGN OF VANADIUM TRAPPING SYSTEM FOR FCC CATALYSTS

The addition of distillation residues to the FCC feedstock leads to increased vanadiumloading on catalyst and the problems in catalyst deactivation.The deactivation process is related tothe destructive attack on the zeolite crystallite by V_2O_5.Formation of low melting pointV_2O_5-USY-Na_2O phases accelerates the diffusion of vanadium through the catalyst.A proposedmechanism,based on accelerated dealumination,is shown in the paper.Comparative vanadiumtrapping performances have been tested for FCC catalysts and the crystalline ABO_3 as an effectivevanadium trap is demonstrated in laboratory tests.