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            FCC催化劑活性

            閱讀:1498        發(fā)布時(shí)間:2011-5-1

            1.FCC催化劑活性

            活性是指裂化催化劑促進(jìn)裂化反應(yīng)的能力,它的基礎(chǔ)準(zhǔn)則是以待定催化劑和標(biāo)準(zhǔn)原料在標(biāo)準(zhǔn)裂化條件下進(jìn)行反應(yīng),以反應(yīng)所得干點(diǎn)小于204的汽油產(chǎn)量加上蒸餾損失占原料的重量百分?jǐn)?shù)(D+L%來(lái)表示。對(duì)早期的硅酸鋁催化劑活性較低,普遍使用戴維遜(D+L)活性指數(shù)法評(píng)價(jià),試驗(yàn)條件見表1.5

            1.5 美國(guó)戴維遜活性測(cè)試條件(D+L)[2]

            項(xiàng)目

            條件

            反應(yīng)時(shí)間,min

            120

            催化劑量,mL

            200

            催化劑顆粒尺寸,mm×mm

            4.7×4.7

            反應(yīng)溫度,

            454

            標(biāo)準(zhǔn)原料油

            東德克薩斯蠟油

            標(biāo)準(zhǔn)原料油餾程,

            260~370

            進(jìn)料速度,mL·min-1

            2

            劑油比,m/m

            0.7

            重量空速,h-1

            0.7

             

            由于分子篩催化劑活性高,對(duì)焦炭比較敏感,實(shí)際使用時(shí)反應(yīng)時(shí)間很短(2~4s),而(D+L)法試驗(yàn)方法的反應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng),使焦炭產(chǎn)率過高,掩蓋了催化劑的真實(shí)活性,1966年以后發(fā)展了新的活性測(cè)試方法。雖然各國(guó)大石油公司都有自己的活性測(cè)試方法和標(biāo)準(zhǔn),但絕大多數(shù)大同小異,測(cè)試結(jié)果也比較接近[1,3]。我國(guó)一開始就綜合上普遍使用的改進(jìn)方法,

            根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況建立了我國(guó)統(tǒng)一的微反活性指數(shù)測(cè)定(MAT)法,并一直沿用至今,測(cè)試條件見表1.6。目前國(guó)外主要采用或參照ASTM標(biāo)準(zhǔn)中的Designed D3907-80方法標(biāo)準(zhǔn)。

            我國(guó)MAT法測(cè)試過程是[2,3]:將5催化劑裝入一個(gè)床層溫度控制在460的標(biāo)準(zhǔn)微反應(yīng)器中,在70秒內(nèi)將1.56標(biāo)準(zhǔn)原料油勻速注入反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng),標(biāo)準(zhǔn)原料油規(guī)定用大港235~337輕柴油,在反應(yīng)溫度460、重量空速16h-1、劑油比3.2的反應(yīng)條件下反應(yīng)70s,所得產(chǎn)物中(<240汽油+氣體+焦炭)質(zhì)量占總進(jìn)料的百分?jǐn)?shù)即為催化劑的微反活性(MA)。

            1.6 中國(guó)通用活性測(cè)試方法和戴維遜活性測(cè)試方法比較

            項(xiàng)目

            中國(guó)通用方法[1,2]

            改進(jìn)的戴維遜方法[2]

            反應(yīng)時(shí)間,min

            70

            75

            反應(yīng)溫度,

            460

            482

            催化劑量,g

            5

            5

            劑油比,m/m

            3.2

            3.0

            催化劑顆粒尺寸

            20-40

            2.38 mm ×2.38mm

            標(biāo)準(zhǔn)原料油,

            大港輕柴油

            東德克薩斯蠟油

            原料油餾程,

            235337

            260426

            進(jìn)料量

            1.56g

            2mL

            重量空速,h-1

            16

            16

            活性指數(shù),%

            100-(>204液體

            占進(jìn)料的重量百分?jǐn)?shù))

            100-(>204液體

            占進(jìn)料的體積百分?jǐn)?shù))

             

            1.6中的活性測(cè)試條件不同,但實(shí)踐證明,對(duì)同一種催化劑,兩種方法所得到的活性指數(shù)差別不大,一般不超過2個(gè)單位。

            新鮮催化劑在開始投用一段時(shí)間內(nèi),活性急劇下降,待降到一定程度后則緩慢下降,由此初活性不能真實(shí)地反映實(shí)際的生產(chǎn)情況。在測(cè)定新鮮催化劑的活性前先將催化劑進(jìn)行水熱老比處理,目的就是使測(cè)定結(jié)果能較接近實(shí)際的生產(chǎn)情況。

            在我國(guó),水熱老化的條件是催化劑在800、常壓、100%水蒸氣下處理4h10h17小時(shí),如表1.7所示,水熱處理時(shí)間越長(zhǎng),活性越低。

            在實(shí)際生產(chǎn)中,催化劑受高溫和水蒸氣的作用,其活性會(huì)逐漸下降,另一方面,由于催化劑會(huì)損失而需定期地或不斷地補(bǔ)充些新鮮催化劑。由此,在生產(chǎn)裝置中的催化劑活性可能維持在一個(gè)穩(wěn)定的水平上,此刻的活性則稱為平衡催化劑活性,由此可見,從生產(chǎn)實(shí)際的角度來(lái)看,平衡催化劑活性比新鮮催化劑盾性更為重要。平衡催化劑活性的高低取決于催化劑的穩(wěn)定性和新鮮催化劑的補(bǔ)充量。分子篩催化劑的平衡活性多在6075%這一范圍。

            1.7 三種典型商用催化劑的主要性質(zhì)[11]

            催化劑

            LB-2國(guó)產(chǎn)劑

            LN國(guó)產(chǎn)劑

            RT進(jìn)口劑

            Na2O,%

            0.45

            0.38

            0.39

            Al2O3,%

            43.5

            44.3

            52.0

            磨損指數(shù)%·h-1

            1.4

            2.3

            1.0

            堆密度,g·cm-1

            30.85

            0.72

            0.81

            比表面積,m2·g-1

            358

            265

            288

            孔體積,mL·g-1

            0.34

            0.32

            0.26

            微反活性(800×100%水汽老化) ,%

            老化4h

            78

            77

            74

            老化10h

            72

            69

            65

            老化17h

            63

            47

            49

            孔徑分布, %

            ≤3nm

            16.02

            53.95

            33.99

            3~10 nm

            72.98

            27.37

            50.73

            ≥10 nm

            11.00

            18.68

            15.28

             

             微反活性儀                                :王新軍   

             

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