淺析金屬分散位置對(duì)加氫裂化催化劑性能的影響

梅峰彪 劉玉偉 楊曉東

摘 要：對(duì)加氫裂化催化劑性能進(jìn)行分析，總結(jié)金屬分散位置處理技術(shù)，旨在通過(guò)催化劑性能的研究，實(shí)現(xiàn)金屬分散位置對(duì)加氫裂化催化劑性能分析的有效性，以滿(mǎn)足當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行及發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：金屬分散位置；加氫裂化；催化劑性能

伴隨當(dāng)前常規(guī)原油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其面臨著日益枯竭的問(wèn)題，因此，原油高效轉(zhuǎn)化及劣質(zhì)原油和渣油的有效利用成為企業(yè)關(guān)注問(wèn)題。對(duì)于加氫裂化技術(shù)而言，作為一種原料適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)品方案靈活的形式，具有產(chǎn)品收率高的優(yōu)勢(shì)，因此該種技術(shù)在石油工業(yè)產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛運(yùn)用。但是，在加氫裂化技術(shù)逐漸發(fā)展的過(guò)程中，由于原料質(zhì)量逐漸降低，加氫裂化技術(shù)的荷載狀態(tài)逐漸增強(qiáng)，增加了加氫裂化處理難度。所以，在當(dāng)前石油工業(yè)產(chǎn)業(yè)運(yùn)行中，應(yīng)該將加氫裂化技術(shù)的運(yùn)用作為重點(diǎn)考慮問(wèn)題，通過(guò)加氫裂化催化劑性能的分析，分析金屬分散位置對(duì)加氫裂化技術(shù)造成的影響，有效提升加氫裂化催化劑的使用性能，推動(dòng)石油工業(yè)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

1 實(shí)驗(yàn)分析

1.1 催化劑的制備方法

通過(guò)對(duì)加氫裂化催化技術(shù)的分析，通過(guò)擬薄水鋁石作為主要原材料，同改性助劑、粘合劑以及適量水的運(yùn)用，保證混合處理的均勻性，之后采用雙螺旋機(jī)擠出成形，實(shí)驗(yàn)中的載體需要經(jīng)過(guò)改造干燥、融燒處理，將載體浸入到過(guò)量的浸液之中，在浸漬2h之后進(jìn)行干燥以及焙燒處理，以形成催化樣品的科學(xué)制作。ASA合成，稱(chēng)取硝酸鋁，并加入適當(dāng)?shù)娜ルx子水，配置的濃度為10gAl3O3/（100mLH2O）。制備金屬中心與強(qiáng)弱酸中心均勻分布的催化劑為Cat-（βY+ASA）/M、制備金屬中心與低密度強(qiáng)酸中心較接近的催化劑為Cat-（βY+ASA/M）。

1.2 催化劑的表征

結(jié)合當(dāng)前加氫裂化處理技術(shù)，通過(guò)金屬分散位置的確定，可以?xún)?yōu)化加氫裂化處理方法，通過(guò)空隙分析儀進(jìn)行樣品的測(cè)定，以有效提升加氫裂化催化劑處理的有效性。

2 結(jié)果分析

2.1 催化劑的孔結(jié)構(gòu)性質(zhì)分析

在加氫裂化催化劑性能分析的過(guò)程中，金屬分散位置不同的情況下，對(duì)催化劑的結(jié)果進(jìn)行分析。具體結(jié)果如下：第一，將金屬組分均勻分散在催化劑載體中，制作成的Cat-（βY+ASA）/M催化劑的表面積等會(huì)明顯低于將金屬全部分散在ASA中的催化劑，通過(guò)這種檢測(cè)結(jié)果的分析可以發(fā)現(xiàn)，將金屬組分全部負(fù)載在ASA之上時(shí)，分子載體中的表面積以及孔體積會(huì)發(fā)生明顯降低的狀況。也就是說(shuō)，金屬組分全部分布在低密度較強(qiáng)的狀況下，當(dāng)降低孔結(jié)構(gòu)分子孔道時(shí)，表面積以及孔體積會(huì)出現(xiàn)明顯降低的現(xiàn)象，因此，可以發(fā)現(xiàn)，金屬組分全部分布在低密度的強(qiáng)度中心，金屬的載體覆蓋率較小，而且，在ASA孔徑相對(duì)較大的狀況下，孔道的堵塞效應(yīng)呈現(xiàn)出較弱的狀態(tài)。第二，將金屬組分均勻的分布在催化劑之中，分子篩的負(fù)載主要由金屬組成。在整個(gè)分析篩選的過(guò)程中，分子篩負(fù)載中含有一定的金屬組成，當(dāng)酸密度較大時(shí)，金屬中心覆蓋幾率相對(duì)較大，會(huì)出現(xiàn)催化劑金屬成分較高的問(wèn)題，因此，分子篩會(huì)比表面積大，而且，在酸度的作用下有效的酸面積會(huì)逐漸被覆蓋，出現(xiàn)金屬中心覆蓋幾率的較大，因此，催化表面積會(huì)明顯降低，所以催化劑孔體積會(huì)逐漸降低。第三，當(dāng)金屬分散在ASA上時(shí)，金屬組分中的ASA孔道會(huì)發(fā)生沉降的現(xiàn)象，因此，催化劑中的孔結(jié)構(gòu)會(huì)由于含量較小發(fā)生變化，出現(xiàn)催化劑比例降低到問(wèn)題。

2.2 催化劑的酸性質(zhì)分析

在金屬分散位置不同的催化劑對(duì)比中，由于金屬在催化劑中以酸性位置表現(xiàn)，當(dāng)將金屬全部負(fù)載在ASA上時(shí)，Cat-（βY+ASA/M）催化劑，總酸量通常多余金屬均勻分布在混合載體材料之上的Cat-（βY+ASA）/M，這種實(shí)驗(yàn)結(jié)果主要意味著金屬中的組成成分呈現(xiàn)出覆蓋的狀態(tài)，也就是說(shuō)金屬組成當(dāng)均勻分布在催化劑之中，可以減少酸的程度。而且，在金屬分散中，通常含有少量的強(qiáng)酸中心，當(dāng)金屬組中的含量較少時(shí)，ASA的酸度明顯較低，因此，在所覆蓋酸的中心比例逐漸降低，而且分子中的高密度強(qiáng)酸以及弱酸中心會(huì)發(fā)生屏蔽現(xiàn)象，Cat-（βY+ASA/M）中的催化劑弱酸、中強(qiáng)度較高。

2.3 催化劑的反應(yīng)

在金屬分散位置確定中，Cat-（βY+ASA）/M催化劑中的轉(zhuǎn)化率逐漸增加，因此，其中的液體收率會(huì)增高8.2%，因此，金屬中心位置應(yīng)該靠近ASA酸中心，所以，通過(guò)初級(jí)加氫、裂化技術(shù)使用中，應(yīng)該確定裂化程度，以實(shí)現(xiàn)催化劑使用的有效性。而且，在加氫裂化反應(yīng)中，需要認(rèn)識(shí)到正碳離子反應(yīng)機(jī)理，積極加快加氫飽和、開(kāi)環(huán)以及斷裂反應(yīng)，充分保持加氫以及裂化狀態(tài)的一致性。而且，在初級(jí)裂化產(chǎn)物以及小分子反應(yīng)中，分子篩酸中心會(huì)出現(xiàn)過(guò)度裂化降低的問(wèn)題，所以，產(chǎn)物中的輕油相對(duì)較少。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)金屬分散位置的確定，在使用加氫裂化催化劑時(shí)，可以得到以下結(jié)論：第一，當(dāng)金屬均勻的分散在ASA以及分子篩選之上，表面積損失相對(duì)較低，而且，催化劑中的分子篩選酸性會(huì)不斷降低。第二，在金屬分子活性中心距離控制中，通過(guò)分子反應(yīng)物中心加氫的擴(kuò)散處理，可以達(dá)到酸度向中心擴(kuò)散的現(xiàn)象，因此，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率以及化工原料的吸收呈現(xiàn)均勻狀態(tài)，但是，液體的吸收率相對(duì)較低。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉永存，肖寒，張景成.分子篩類(lèi)型對(duì)四氫萘加氫裂化反應(yīng)性能的影響[J].石油煉制與化工，2017（11）：31-37.