Rive Technology和W.R.Grace的合資公司通過創(chuàng)新的催化劑解決方案Rive Technology和W.R.Grace的合資公司通過創(chuàng)新的催化劑解決方案

2010年，Rive Technology和W.R.Grace的合資公司采用麻省理工學(xué)院開發(fā)的MHY沸石技術(shù)把高度相互連通的介孔導(dǎo)入了傳統(tǒng)的分子篩催化劑，物料分子在分子篩晶體中的強(qiáng)化擴(kuò)散提高了產(chǎn)品收率和工藝效率，從而提高了煉油廠的盈利能力。該合資公司于2012年實(shí)現(xiàn)了這一開創(chuàng)性新流化催化裂化(FCC)催化劑的商業(yè)化。

MHY-分子篩催化劑采用表面活性劑模板-分子篩合成-介孔構(gòu)造的制備技術(shù)，分子篩晶體中形成了有序、可控、水熱穩(wěn)定的介孔。MHY-分子篩開發(fā)思路是在沸石晶體內(nèi)產(chǎn)生體積和數(shù)量高度可控的有序介孔，不僅分布均勻，并且相互連通，從而增強(qiáng)了物料分子進(jìn)出分子篩催化活性位的能力。因此與傳統(tǒng)的FCC活性基質(zhì)材料相比，裂解分子更大，選擇性更強(qiáng)。煉油廠的低碳烯烴等裂解產(chǎn)品大幅度增產(chǎn)，而單位轉(zhuǎn)化率的生焦量減少，這兩方面都很重要。

進(jìn)入傳統(tǒng)Y-分子篩內(nèi)部的分子動(dòng)力學(xué)直徑約為 1 nm，相當(dāng)于沸點(diǎn)510 ℃的烴類化合物。沸點(diǎn)更高的大分子烴裂化通常由FCC裝置中的介孔氧化鋁擔(dān)任。但這類材料的選擇性裂化酸性位較少，其作用機(jī)理是斷裂富氫側(cè)鏈，以便讓它們進(jìn)入分子篩內(nèi)部。

而MHY-分子篩催化劑存在大量有序介孔(3～5 nm)，使得沸點(diǎn)在510～593 ℃范圍內(nèi)的大物料分子能夠直接接近沸石中的強(qiáng)酸中心。而且，與傳統(tǒng)活性基質(zhì)材料相比，MHY-分子篩催化劑裂解這些較大物料分子的選擇性更高，同時(shí)在商業(yè)上也實(shí)現(xiàn)了塔底油的低焦炭選擇性裂化。在催化劑孔隙中形成焦炭之前，輕質(zhì)高價(jià)值產(chǎn)物就能離開MHY-分子篩催化劑，可避免過度裂化、氫轉(zhuǎn)移或縮合反應(yīng)。一次和二次“裂解產(chǎn)物”中的低碳烯烴非常不穩(wěn)定，特別是在FCC裝置提升管和反應(yīng)器內(nèi)的高溫下，如果這些初級產(chǎn)物在催化劑內(nèi)停留時(shí)間太長，氫轉(zhuǎn)移后會(huì)變成低價(jià)值的低碳飽和烴。MHY-分子篩催化劑中的有序介孔有利于高價(jià)值低碳烯烴的快速擴(kuò)散，保證了目的產(chǎn)品的收率，而且氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)減少對提高汽油辛烷值也有利。

在分子篩或催化劑中首次導(dǎo)入有序介孔是質(zhì)的飛越。烴分子進(jìn)出催化劑顆粒的擴(kuò)散能力增強(qiáng)，對提高重質(zhì)原料選擇性、降低原料成本、延長催化劑循環(huán)壽命、保留高價(jià)值產(chǎn)品收率都有好處。

MHY-分子篩催化劑的特性包括：低碳烯烴增加、汽油辛烷值提高、碳差(delta coke)降低(焦炭減少)、渣油改質(zhì)效果改善、煉油廠操作更靈活。世界各地的煉油廠已利用這些標(biāo)志性優(yōu)勢在幾種不同的目標(biāo)/約束方案下提高了 FCC裝置的盈利能力和操作靈活性。