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催化裂化装置操作工

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渣油催化裂化对催化剂有些什么要求?

正确答案: 催化剂的选择是催化裂化的重要一环,对渣油催化裂化尤为关键。
理想的渣油催化裂化催化剂应满足以下一些要求:
(1)抗金属污染
催化剂是金属沉积和分散并形成活性(或较小活性)的基础。一般来说,高表面积且含游离氧化铝的催化剂是抗金属能力低的催化剂。因此,要求渣油催化裂化催化剂比表面积小。通过减少表面积,使金属在担体上分布不均而降低金属的污染作用,提高催化剂的抗金属能力。
(2)焦炭和氢气选择性
渣油催化剂能减少生焦的原因,一是催化剂颗粒孔径大,二是有新的氢转移性能差分子筛(如超稳Y型分子筛催化剂)。也就是说前者可以减少油在孑L内的滞留时间,防止通往其他活性中心的通道堵塞,且防止油在高温时缩合;后者可以抑制油缩合为多环化合物。因此渣油裂化时,最好选用孔径大的超稳Y型分子筛催化剂。
对任何系列的催化剂来说,焦炭产率及其选择性(焦炭产率/转化率)都随活性增加而上升。由于焦炭产率高会引起再生温度上升,在再生器没有取热设施时,会限制渣油的进料量,因而要求催化剂的焦炭选择性要小一些。
(3)水热稳定性
因为渣油裂化生焦多,使再生温度升高,典型的再生温度为690—760%,比馏分油催化裂化再生温度高100~140℃。因此,催化剂在高温和水蒸气存在下的稳定性就成为一个重要的性质。要求催化剂在经受高温后,能保持较高的平衡活性。若催化剂水热稳定性不好,为了保证渣油高温操作所需求的活性,则催化剂补充量就要增加。超稳Y型分子筛催化剂的水热稳定性比稀土Y型分子筛催化剂的差。
一般采用两段再生技术,使第二段再生在高温和几乎没有水蒸气存在的条件下操作。
(4)耐磨性能
由于渣油裂化焦炭产率增加,导致主风量增加,再生器负荷增加,线速增加,从而加大催化剂之间、催化剂与器壁、构件之间的机械磨损;加上烟气量增大,催化剂随烟气损失相应增加。为了降低催化剂损耗,要求催化剂加大密度,提高机械强度。在渣油催化裂化中,使用大比重催化剂是今后的趋势。
(5)重油转化能力
用于渣油催化裂化的催化剂,还必须有较高的重油转化能力。一是要求较高的担体活性,二是要求担体有一定的孔分布。一般重油的分子直径在5~lOnm,因此,要求担体上2~20nm的二级孔必须占一定的比例,才能使重油的大分子进入孔内,并与分子筛接触进行反应。
(6)良好的汽提性能
渣油含有一些高沸点难于气化的化合物,不可避免会吸附在催化剂的孔隙里,同时在反应过程中也会生成一些缩合物粘附于催化剂颗粒之间,再加上孔内吸附的油气,这些都需尽可能脱除。平衡剂的孔体积一般为0.25mL/g左右,百万吨级的催化裂化装置催化剂的循环量每小时数百吨,由此可以想像,如果汽提不好,携带的碳氢化合物被烧为焦炭,其量是可观的。
对催化剂的汽提性能影响最大的是催化剂的孔结构。细孔多的催化剂,特别是有缩口的孔难于汽提;分子筛含量太高也不利汽提;此外,含有高强酸的催化剂具有对极性化合物较强的吸附力,也影响汽提速率。
答案解析:
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