催化裂化过程中改性Beta分子筛多产异丁烯作用的研究

采用有机酸络合脱铝和磷改性的方法对Beta分子筛的孔结构、铝分布、酸性质进行了调变,对改性Beta分子筛的物化性质进行表征,并考察其水热稳定性及催化裂化增产异丁烯催化性能。结果表明:改性后Beta分子筛中非骨架铝减少,孔道通畅,B酸中心数量与L酸中心数量之比提高;水热稳定性提高,经800℃、100%水蒸气老化17h后,其轻油微反活性接近USY分子筛;将以改性Beta分子筛为活性组元的助剂添加到催化裂化催化剂中,可显著提高重油催化裂化过程的异丁烯收率。工业应用结果表明,使用改性Beta分子筛助剂后,液化气收率增加2.68百分点,其中丙烯收率增加1.01百分点,异丁烯收率增加0.54百分点,同时产品分布明显改善。     

Al-SBA-15制备方法对Al-SBA-15/USY复合分子筛加氢裂化催化剂性能的影响

分别采用直接合成法和后合成法制备Al-SBA-15分子筛,并负载USY分子筛得到复合分子筛,以此为载体制备中油型加氢裂化催化剂。XRD,TEM,SEM,N2吸/脱附表征证明了微孔-介孔复合分子筛的存在,且后合成法制备的复合分子筛形貌更规整,其孔径为4.86 nm,比表面积为572 m2/g,更适合处理重质油。采用后合成法制备的Al-SBA-15复合分子筛的催化剂的中间馏分油收率和选择性,比以USY分子筛为载体的催化剂分别提高2.0百分点和2.6百分点,比含直接合成法制备的Al-SBA-15复合分子筛的催化剂均提高0.6百分点。     

孔道清理改性对水热超稳分子筛催化裂化性能的影响

考察了孔道清理改性对水热超稳分子筛催化裂化性能的影响,分别以经过孔道清理改性的分子筛及未经孔道清理改性的分子筛为活性组元制备催化剂,并对催化剂的物化性能及催化裂化性能进行了比较。结果表明,孔道清理改性能够使得所制备的催化剂孔体积及比表面积增大,水热稳定性及重油裂化能力明显增强,总液体收率及汽油收率显著增加,汽油选择性增大,焦炭选择性明显改善。     

Y和Beta分子筛对环烷基直馏柴油加氢裂化性能的影响

分别以改性Y分子筛、H-Beta分子筛及改性Y/H-Beta复配分子筛为酸性组分制备载体,然后采用等体积浸渍法制备Ni-Mo型加氢裂化催化剂。通过X射线衍射、N₂吸附-脱附、NH₃-程序升温脱附、吡啶吸附红外光谱、H₂-程序升温还原等方法对催化剂进行分析表征,结果表明：与采用改性Y分子筛、H-Beta分子筛制备的催化剂相比,采用改性Y/H-Beta复配分子筛制备的催化剂有较适宜的酸量和酸强度,活性金属分散均匀,催化剂的裂化和加氢功能匹配合理。以环烷基直馏柴油为原料,在较高的反应温度条件下,3种催化剂中改性复配分子筛催化剂明显抑制了二次裂化反应,在较高转化率条件下,其加氢裂化产物总液体收率最高,轻石脑油收率最低,重石脑油收率最高,重石脑油芳烃潜含量和柴油十六烷值均较高。     

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。     

磷-过渡金属复合改性ZSM-5分子筛及其在增产丙烯催化剂中的应用

以磷酸氢二铵和过渡金属盐溶液为改性剂,ZSM-5分子筛为原料,采用过量溶液浸渍法制备了磷-过渡金属复合改性ZSM-5分子筛,并对其性质进行了表征。在此基础上,制备了用于增产丙烯的催化裂化(FCC)催化剂。选用中国石油兰州石化公司300万t/a FCC装置的混合原料,在ACE微反装置及XTL-5提升管装置上,对制备的催化剂反应性能进行了评价。结果表明:与改性前相比,改性后ZSM-5分子筛的颗粒分散均匀,粒径较小,B酸量/L酸量高,微反活性稳定性提高;采用改性后ZSM-5分子筛制备的FCC催化剂,催化性能明显提高,丙烯收率和选择性分别提高了2.63,2.01个百分点,重油收率降低了2.52个百分点,液化气和总液体收率分别提高了6.29,2.24个百分点,研究法辛烷值提高了0.85个单位。     

超稳Y分子筛的化学改性研究

采用齐鲁石化公司催化剂厂生产的超稳Y分子筛 (USY)为原料 ,分别进行了酸、磷以及酸—磷复合的化学改性处理。以此改性分子筛作活性组分制成FCC催化剂 ,用轻、重油微反装置对催化剂进行了性能评价。试验结果表明 :酸处理的USY分子筛制成的FCC催化剂 ,具有较高的裂化活性 ;磷改性的分子筛 ,可改善催化剂抗积炭性能 ;酸—磷复合改性的分子筛催化剂 ,既可提高催化剂的裂化活性 ,又可降低催化剂的焦炭产率。     

碱改性对USY性质和MoNi/USY加氢脱氧性能的影响

分别采用无机碱NaOH和有机碱三乙醇胺(TEA)改性USY分子筛,并以改性USY为载体制备了MoNi/USY加氢脱氧催化剂。XRD、N_2吸附脱附、NH3-TPD、Py-IR等表征结果表明,碱改性改变了USY的孔结构和酸性,TEA改性USY的孔径、B酸和L酸量均高于NaOH改性USY的。作为小桐子油加氢脱氧催化剂的载体,USY的TEA改性优于USY的NaOH改性。     

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。     

拟薄水铝石@高岭土复合材料的合成及其在FCC催化剂中的应用

以酸抽提高岭土生成的铝物种为酸性铝源、偏铝酸钠为外加碱性铝源,采用双铝中和法在高岭土结构中原位构筑了拟薄水铝石结构单元,合成了拟薄水铝石@高岭土复合材料,将所合成复合材料用于催化裂化催化剂的制备,考察了所制备催化剂的重油催化裂化反应性能,采用XRD、N₂吸附-脱附、氨气程序升温脱附、Py-FTIR等方法表征了所制备材料的物理化学性质。表征结果显示,拟薄水铝石结构单元被成功地引入到高岭土结构中,与常规高岭土相比,所制备的拟薄水铝石@高岭土复合材料具有更高的比表面积、孔体积和表面酸密度。实验结果表明,与使用常规高岭土制备的催化剂相比,使用拟薄水铝石@高岭土复合材料制备的催化剂的重油收率降低了1.50百分点,转化率提高2.85百分点,同时汽油收率和总液收率分别提高1.54和1.02百分点。     

镁改性FCC催化剂抗镍污染性能和机理

以碱土元素镁为改性元素,采用原位加入方法制备了镁改性流化催化裂化(FCC)催化剂。着重考察并探究了镁改性FCC催化剂对重油催化裂化的抗镍污染性能和反应机理。催化剂理化性质表征结果表明,与常规FCC催化剂相比,镁改性对催化剂的比表面积、孔体积、磨损强度以及堆密度等理化性质没有明显影响。高级催化裂化评价装置(ACE)评价结果表明,相同镍污染条件下,与常规FCC催化剂相比,镁改性FCC催化剂的干气和焦炭产率分别下降了0.38和1.28百分点,而汽油和总液体收率则分别增加了1.38和1.49百分点,显示了优良的抗镍污染性能。抗镍污染机理分析结果表明:镁改性FCC催化剂一方面可以减少催化剂表面酸中心尤其是强酸中心数量,改善催化剂的干气和焦炭选择性,从而提高催化剂的容镍能力;另一方面,高温水热条件下,镁原子能够进入到氧化镍晶格中形成镁 镍固溶体,能够极大地提高氧化镍的还原温度,从而使得镁改性能够显著提高FCC催化剂的钝镍性能。     

Y型分子筛/介孔氧化铝核壳结构复合物的制备及其在重油裂化中的应用

制备了核-壳结构Y型分子筛/介孔氧化铝复合物,所制备复合物具有Y型沸石分子筛核心和虫洞状介孔氧化铝壳层。以所制备复合物为活性组分的催化裂化催化剂具有大比表面、大孔体积以及良好的大分子酸性位可接近等物理结构特性,从而显示了优良的重油催化裂化性能。与以单纯Y型沸石为活性组分的催化剂相比,所制备催化剂重油转化率增加了2.73个百分点,重油产率和焦炭产率分别下降了2.23和1.28个百分点。     

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。     

锌改性催化裂化催化剂的抗铁污染性能

以硫酸锌为锌源,制备了锌改性催化裂化(FCC)催化剂,对锌改性催化剂抗铁污染机理进行了分析,并对其理化性能和反应性能进行了评价。结果表明:高温焙烧条件下,锌与铁能够形成高熔点锌铁尖晶石稳定物种(ZnFe_2O_4);锌改性FCC催化剂与常规FCC催化剂的比表面积、孔体积、微反活性无明显差异,但二者经过铁污染后,锌改性FCC催化剂的比表面积、孔体积和微反活性均明显高于常规FCC催化剂的;相同铁污染条件下,与常规FCC催化剂相比,锌改性FCC催化剂的重油收率降低了0.89个百分点,汽油和总液体收率分别提高了0.61,0.75个百分点。     

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.     

加工石蜡基油MIP工艺专用催化剂RMI的开发

为最大限度地挖掘MIP新工艺的技术潜力，采用性能优化的Y型沸石组合、改性的基质组分以及烯烃芳构化性能良好的改性ZRP沸石材料，研制出与MIP工艺相匹配的RMI专用裂化催化剂，来强化MIP工艺两个反应区的催化裂化反应，并在MIP中型装置上进行了评价。评价结果表明，与MIP工业装置现用的常规裂化催化剂相比，加工石蜡基原料油时，新开发的RMI催化剂轻烃收率增加0．66个百分点，汽油烯烃质量分数降低3．29个百分点，同时汽油RON和MON基本保持不变。说明在MIP工况下，RMI催化剂较常规裂化催化剂更能发挥MIP新工艺的优点和特点。     

Research on Catalytic Cracking Performance Improvement of Waste FCC Catalyst by Magnesium Modification

In this study,the deactivation mechanism caused by high accessibility of strong acid sites for the waste FCC catalyst was proposed and verified for the first time.Based on the proposed deactivation mechanism,magnesium modification through magnesium chloride impregnation was employed for the regeneration of waste FCC catalyst.The regenerated waste FCC catalyst was characterized,with its heavy oil catalytic cracking performance tested.The characterization results indicated that,in comparison with the unmodified waste FCC catalyst,the acid sites strength of the regenerated waste FCC catalyst was weakened,with no prominent alterations of the total acid sites quantity and textural properties.The heavy oil catalytic cracking results suggested that the catalytic cracking performance of the regenerated waste FCC catalyst was greatly improved due to the suitable surface acidity of the sample.In contrast with the unmodified waste FCC catalyst,the gasoline yield over the regenerated waste FCC catalyst significantly increased by 3.04 percentage points,meanwhile the yield of dry gas,LPG,coke and bottoms obviously decreased by 0.36,0.81,1.28 and 0.87 percentage points,respectively,making the regenerated waste FCC catalyst serve as a partial substitute for the fresh FCC catalyst.Finally,the acid property change mechanism was discussed.     

Influence of Crystal Size of USY Zeolite on Performance of Hydro-upgrading Catalysts

The effect of crystal size of USY zeolite on the performance of hydro-upgrading catalysts for treating catalytically cracked(FCC) LCO(light cycle oil) was studied.Three W-Ni catalysts supported on USY zeolites with different crystal sizes and Al2O3 were prepared by impregnation method.The catalysts were characterized by XRD and BET methods,and evaluated in a micro-reactor using tetralin as the model compound and in an 100-mL hydrogenation test unit using FCC LCO as the feedstock.By contrast,catalyst made from smaller crystal-size USY zeolite had higher external surface area and shorter pore length,having more hydrogenation activity sites and short contact time of reactant molecules with acidity sites.The evaluation results showed that the catalyst prepared on the basis of small crystal-size USY zeolite had higher tetralin conversion and better hydro-upgrading performance for treating FCC LCO.     

稀土改性SAPO-11分子筛及其异构化性能

采用过量溶液浸渍法,以硝酸镧为改性剂,对SAPO-11分子筛进行了稀土改性。结果表明:与未改性SAPO-11分子筛相比,改性后La/SAPO-11分子筛颗粒完整,具有较高的结晶度,介孔比表面积和介孔孔体积均增加,水热稳定性明显改善;在分子筛加入质量分数为6%的条件下,与ZSM-5分子筛相比,在La/SAPO-11（负载La质量分数为4%）分子筛制备的催化裂化（FCC）催化剂生产的产物中,汽油收率（质量分数,下同）与轻质油收率分别提高了0.34,0.24个百分点,汽油研究法辛烷值增加了0.5个单位;由该分子筛制备的FCC催化剂催化性能提高,异构化性能明显增强。