新型渣油加氢脱金属催化剂RDM-3的研制

根据渣油加氢脱金属的反应机理，设计并制备了更适合于脱金属反应的催化剂载体，使催化剂的孔容及孔径明显增加，表面酸性大幅度降低，改善了催化剂的扩散性能及反应的稳定性；同时优化了催化剂活性组分的负载方法，使新型脱金属催化剂RDM-3的各项杂质脱除性能明显提高。工业放大结果显示，催化剂制备过程稳定，适合于大规模工业生产。     

劣质渣油加氢脱金属催化剂RDM-36的开发

根据高金属含量劣质渣油加氢反应的特点,通过开发新型载体材料优化催化剂载体的孔结构、采用新的活性组分负载方法提高催化剂的容金属能力、对催化剂表面性质进行改性提高催化剂反应的稳定性等多方面设计,成功开发了新型脱金属催化剂RDM-36。RDM-36催化剂在劣质渣油加氢处理过程中表现出优良的脱金属及沥青转化性能。寿命试验结果表明,RDM-36催化剂可实现固定床工艺条件下对高金属含量劣质原料的长周期加工运转,提高固定床渣油加氢装置对劣质原料油的适应能力。     

渣油加氢脱金属催化剂RDM-2的研究

根据渣油中Ni和V化合物的加氢反应机理,对催化剂孔结构和形状等进行设计,并通过新的制备技术研制和开发了RDM-2渣油加氢脱金属催化剂。以伊朗常压渣油和沙中常压渣油为原料在中型固定床反应器上评价了工业试生产的RDM-2催化剂和国外同类参比剂的性能。结果表明,RDM-2催化剂的脱金属活性和脱硫活性明显好于国外参比剂,在达到相同脱金属率和脱硫率的情况下,反应温度低10℃以上。该剂已成功应用于工业渣油加氢装置。     

高性价比渣油加氢脱残炭脱硫催化剂的开发

中国石化石油化工科学研究院建立了新型高性价比渣油加氢催化剂NATURE制备技术平台,在此基础上根据渣油中残炭前躯物分子结构和反应特点,通过对催化剂孔结构、表面性质以及活性相结构进行设计,开发出高性价比RCS-202催化剂。中型加氢装置评价结果表明,与上一代工业剂相比,新开发的RCS-202催化剂堆密度降低20%,降残炭和脱硫的活性及稳定性明显提升。表征结果表明：与上一代催化剂相比,RCS-202催化剂孔体积和比表面积更高,硫化态催化剂中NiMoS相所占比例更高,反应后催化剂上积炭量更低,具有更高的性价比。     

Ni和Co物种对渣油加氢脱金属催化剂性能的影响

利用工业渣油加氢脱金属催化剂载体构建了三种含有不同金属活性组分的催化剂：Ni-Mo催化剂、NiCo-Mo催化剂和Co-Mo催化剂,采用XRD、Raman光谱、H2-TPR、NH3-TPD、原位FTIR等分析方法对构建的催化剂进行表征,考察了催化剂在渣油加氢脱金属反应中的性能。实验结果表明,三种催化剂具有相近的孔结构和物相结构,与NiCo-Mo和Co-Mo催化剂相比,Ni-Mo催化剂还原温度较低,易还原的八面体配位钼物种较多,易形成Ni-Mo-S活性相,表现出了较高的加氢性能、脱金属性能以及脱残炭性能。Co-Mo催化剂酸强度高、酸量大,表现出较高的脱硫性能。研究为构建更高效的劣质原油加工催化剂提供了的实验基础。     

改性渣油加氢催化剂硫化期活性相的研究

分别以水蒸气改性和酸碱改性γ-Al₂O₃为载体制备了2种NiMoP/ Al₂O₃渣油加氢催化剂(SR和MG),并进行不同硫化条件的处理得到硫化态催化剂。构建了原位红外光谱、Raman、XPS、TEM、TG-MS等系统表征体系,全方位研究了硫化态催化剂活性中心的分布、形貌、配位状态以及含碳物种等。结果表明：硫化温度由230℃升高到370 ℃时能促进2种渣油加氢催化剂样品硫化度的提升和NiMoS相的生成,同时含碳物种的含量增加且缩合度增大。与SR催化剂相比,MG催化剂较易硫化,MoS₂条纹较长且层数稍低,NiMoS相占比稍高,说明通过载体改性适当减弱载体与活性相作用,可提高硫化度和活性相助剂化效果,进而提高渣油加氢脱硫率,与反应活性数据一致。通过设计实验证实了硫化过程伴随着积炭前驱体的吸附和生成,高温净化过程中活性相也能发生动态重排、转变和新生。合适的酸中心和活性中心密度、合适的助剂化程度、能够在反应温度下保持活性相的平衡浓度以及积炭前驱体脱附转化能力是理想的渣油加氢催化剂硫化后的特征。     

渣油悬浮床加氢裂化水溶性催化剂的硫化

以水溶性钼酸钠、硝酸镍和硝酸铁为催化剂前身物,研究多元金属复合催化剂在渣油悬浮床加氢裂化过程中的加氢抑焦活性,及催化剂硫化反应过程中反应温度和分散介质对催化剂颗粒度、比表面积和活性价态的影响。活性评价结果表明,催化剂的活性顺序为Mo-Ni-Fe>Mo-Fe>Ni-Fe>Mo>Fe。XRD、TEM、BET和XPS等分析表明,随着分散介质粘度的提高,催化剂分散度增加,颗粒度减小,比表面积增大;随着硫化反应温度的提高,催化剂活性组分的硫化率增大,其硫化物结晶度升高,颗粒度增大,比表面积下降,分散效果降低。     

NiMo/Al2O3加氢脱硫催化剂的电镜表征

采用常规透射电子显微技术（TEM）和扫描透射电子显微技术结合X射线能谱分析的测量技术（简称分析电子显微技术——AEM）对NiMo／Al2O3系工业加氢脱硫催化剂的氧化态和硫化态进行对比研究。结果表明，对于硫化态加氢脱硫催化剂，TEM可以给出清晰的活性相的形貌和分布信息，活性相条纹的长度、堆叠层数等活性相参数特征的统计与其催化活性具有良好的关联。通过AEM的Mapping技术对NiMo／Al2O3催化剂氧化态和硫化态活性组分Ni、Mo的微区成分分布的测定，可获得催化剂活性相前体和硫化态活性组分的成分分布信息，克服了单一TEM不能提供成分信息的缺点，增加了对催化剂制备过程中活性组分变化的了解。     

磷对加氢脱金属催化剂催化性能及结构的影响

以Ni和Mo为活性组分,采用浸渍法制备加氢脱金属(HDM)催化剂。以沙中常压渣油(常渣)为原料对催化剂性能进行评价,并采用红外光谱(IR)、氮气吸附测试仪(BET)、拉曼光谱、透射电镜(TEM)等对催化剂进行表征,研究磷对MoNi/Al_2O_3催化剂反应性能及结构的影响。结果表明:与未添加磷催化剂相比,加入磷后催化剂的孔容由0.68 mL/g降到0.64 mL/g,可几孔径由20 nm降到18 nm,比表面积变化较小;H_2程序升温还原(H_2-TPR)中低温还原峰温变化不明显,含磷催化剂的高温还原峰峰温增加约124℃;随着磷含量增加,催化剂中八面体钼的相对含量增加,催化剂活性相的平均片层数由2.2层增至6.4层,平均长度由6.75 nm增到10.51 nm,脱金属和脱硫活性先提高后降低。     

沥青质稳定性在渣油加氢过程中的变化规律

为考察固定床渣油加氢-催化裂化双向组合（RICP）技术中多环芳烃改善杂质脱除效果和抑制催化剂积炭的原因,建立了基于Flory-Huggins活度系数模型考察380 ℃、14.0 MPa条件下沥青质稳定性的方法。基于上述方法,建立了衡量渣油加氢反应中活性氢使用效率的参数A/B：A越大,活性氢用于杂质脱除的效率越高;B越小,活性氢用于沥青质加氢的效率越高。研究结果表明,经过加氢后,渣油轻质化程度增加,渣油溶氢量增加,沥青质与渣油（含溶解氢）溶解度参数之差增加,沥青质稳定性变差;在380 ℃、14.0 MPa条件下,采用RDM-32,RDM-53,RCS-31催化剂以体积比40：10：50级配时,沙轻常压渣油加氢过程的A/B值最大;在此基础上,引入高芳香性馏分有利于进一步提高加氢过程的A/B值。多环芳烃改善杂质脱除效果并抑制催化剂积炭的原因在于：多环芳烃优化了活性氢用于杂质脱除和沥青质加氢的效率。     

Development of Novel Resid Hydrometallization Catalyst RDM-3

Based on the reaction mechanism of resid hydrodemetallization, a new catalyst carrier was designed and prepared. As compared with the similar type of catalyst carrier, the said new carrier featured a higher pore volume, a larger pore diameter and a weaker surface acidity, which could improve the diffusion performance and stable reaction performance of the catalyst. The active metal components were loaded on the said carrier by a new technique for better metal dispersion, thus the impurity removal rate of the new catalyst, RDM-3, was improved significantly. The commercial test of the RDM-3 catalyst showed that the process of catalyst preparation was stable, the catalyst performance was slightly better than the catalyst prepared in the lab, therefore, the catalyst could be manufactured in commercial scale.     

氧化钛晶须改性对Ni-Mo/γAl_2O_3催化剂加氢脱硫性能的影响

将纯锐钛矿晶型的TiO2晶须材料引入Al2O3中,可提高Ni-Mo/γ-Al2O3催化剂的加氢脱硫活性,Raman光谱和H2-TPR表征发现,TiO2晶须材料可以减弱Al2O3与活性组分间的相互作用,有利于活性金属Mo形成具有高活性的八面体Mo物种,进而提高催化剂活性。当TiO2晶须含量超过一定范围后,由于比表面积下降对催化剂活性的抑制作用更加显著,导致催化剂活性下降。     

催化裂化废平衡催化剂活性改善技术与应用

介绍了一种催化裂化废平衡催化剂活性改善技术;以及以该技术处理后的废平衡催化剂作为强制稀释剂在某催化裂化装置上的应用为例,介绍了活性改善后废平衡催化剂的使用原理和方法.废平衡催化剂活性改善技术对废平衡剂进行活性组分浸渍、干燥等处理后,可以使废平衡催化剂的微反活性提高4～5个单位,重金属含量也有所降低,并且具有很好的活性稳定性.工业应用结果表明,通过采用稀释的方法,用大量活性改善废平衡催化剂置换催化裂化装置内的平衡催化剂,可使系统内催化剂的活性得到提高,重金属含量维持在一个较低水平,从而改善催化裂化产品分布,提高目的产品收率.     

配体化合物对催化剂性能的影响

以氧化铝为载体,采用饱和浸渍法制备含有不同配体化合物的加氢催化剂,采用程序升温还原方法(TPR),X射线光电能谱(XPS)、高分辨率透射电镜(HRTEM)等分析手段考察配体化合物对催化剂性能的影响。结果表明:催化剂中添加配体化合物,能够削弱活性组分与载体间的相互作用力,增加活性前驱体八面体钼聚合物含量;改善活性组分在载体表面的分散度;增加高活性Ni-Mo-SⅡ类活性位的数目。评价结果表明,添加配体化合物能够显著提高催化剂活性组分的有效利用率,与不含助剂的催化剂相比,当催化剂中含有赖氨酸时其相对脱硫活性为118%,相对脱氮活性为123%。     

助催化剂对固载型催化剂催化氧化重硫醇活性的影响

以含硫醇的模拟汽油为物系,采用改性固载型催化剂进行了脱重硫醇的实验。考察了有机铵类助催化剂含量、催化剂的干燥方式、催化剂含水量等对重硫醇转化率的影响;采用SEM手段对催化剂的形貌进行表征。实验结果表明,有机铵类助催化剂的加入可以提高催化剂催化氧化重硫醇的活性,当催化剂中助催化剂的含量约为0.2%(w)时,催化活性较高;催化剂合适的干燥条件为60℃真空干燥(真空度0.09 MPa)10 h;当催化剂含水量在5%～20%(w)时,其催化活性较高。SEM表征结果显示,活性组分均匀地分布于催化剂的内外表面,充分利用了载体的空间,一定程度上克服了活性组分的流失,增强了催化氧化硫醇的能力。     

FC-34单段高中间馏分油选择性加氢裂化催化剂的研制

FC-34催化剂是为满足国内炼化市场对清洁燃油和优质化工原料的需求而开发的新一代单段多产清洁中间馏分油和高质量尾油（可用作蒸汽裂解制乙烯原料）的加氢裂化催化剂。该催化剂以改性Y型分子筛和纳米无定形硅铝复合材料为主要酸性组分,采用DURM均匀混合技术制备,活性组分可以在催化剂中均匀分散。性能评价结果表明,FC-34加氢裂化催化剂具有裂化活性适宜、加氢性能优良、中间馏分油选择性高,开环能力强等特点,其活性和中间馏分油选择性两者的综合性能达到了FC-14催化剂的水平,尾油BMCI值得到极大改善,可以作为理想的蒸汽裂解制乙烯原料。     

A STUDY ON THE EFFECT OF PREPARATION PARAMETERS ON THE CATALYTIC PERFORMANCE AND ACTIVE COMPONENTS OF A NEW TYPE HYDRODESULFURIZATION CATALYST

The effects of the impregnating conditions on the contents of the active components of a new type hydrodesulfurization (HDS) catalyst have been studied by ICP technique in this paper. Meanwhile, the effects of the activation temperature, the activation time and the calcining temperature on the catalytic properties of the CoMo/(TiO₂ + Al₂O₃) catalyst have also been studied. The results show that at the given hygroscopicity of the support, the contents of the Co and the Mo, both of which are the active components of the catalyst, change linearly with the changes of the concentrations of the solvents in the impregnant. When the catalyst is impregnated at 40°C for 2 h, the contents of the active components reach the maximum values. The calcining temperature sharply affects the dispersed state of the active components on the surface of the support. When calcined at 500°C for 2 h, this HDS catalyst obtains the best catalytic activity. Even when the catalyst has been calcined at 600°C for 3 h, its activity is still good, which indicates that the heat resistance of this new type catalyst is satisfactory.