FCC固體助劑概述課件

FCC固體助劑概述主要內(nèi)容FCC固體助劑存在的必要性FCC固體助劑必須具有的物化性質(zhì)FCC固體助劑常規(guī)的制備方法目前常用的幾種FCC固體助劑介紹助劑銷售過程中需要了解的情況FCC固體助劑存在的必要性助劑具有的靈活性：使用方便，快速達到效果；制備時不能和主劑相容：制備過程中可能和催化劑的某些組分形成不良的反應；助劑具有的特殊的輔助功能：如流化助劑FCC固體助劑必須具有的物化性質(zhì)和催化裂化催化劑相近的物化性質(zhì)：磨損指數(shù)，篩分，堆比，一定大小的孔結(jié)構(gòu)等不能對主催化劑有不良的反應：如FCC催化劑最害怕的重金屬（鈉，釩，鎳，鈣，鐵，鉬等）良好的熱和水熱穩(wěn)定性FCC固體助劑常規(guī)的制備方法

一、主要組成：活性組分：如分子篩（主要擇形分子篩和Y型分子篩），氧化銻，氧化鋅，鋁鎂尖晶石載體：通常用高嶺土，氧化鋁，氧化硅粘結(jié)劑：鋁溶膠，硅溶膠，膠溶的擬薄水鋁石，硅鋁凝膠

二、制備方法：由于用在流化催化裂化裝置上，所以采用噴霧干燥方法成型目前常用的幾種FCC固體助劑介紹目前在FCC裝置用過的固體助劑：

助燃劑，辛烷值及丙烯助劑，金屬捕集劑，硫轉(zhuǎn)移劑，汽油降硫助劑，高活性助劑，降烯烴助劑，塔底油裂解助劑，流化助劑，再生溫度控制添加劑，產(chǎn)品方案調(diào)整劑等CO助燃劑：作用：催化裂化過程中使用最早的助劑，主要是為了改善催化劑再生而開發(fā)的，同時也減少CO排放對大氣造成的污染。在催化裂化裝置中得到普遍使用。主要成分：活性組分是鉑、鈀等貴金屬或者，稀土鈣鈦礦型氧化物，負載型復合氧化物和尖晶石相氧化物等非貴金屬，載體和粘結(jié)劑均為氧化鋁機理：由于鉑的存在改變了CO的反應歷程，大大降低了其反應所需的活化能，加快了CO反應速度，縮短了反應時間。硫轉(zhuǎn)移助劑在催化裂化條件下，45-55%的原料硫轉(zhuǎn)化成H2S進入氣體產(chǎn)品中，35-45％的硫進入液體產(chǎn)品中，約5-10％的硫進入焦炭中，沉積在焦炭上的硫在FCC再生氣中生成SOX(一般為：SO2>90%SO3<10%的混合物）隨煙氣進入大氣。導致嚴重的裝置腐蝕和環(huán)境污染，使用硫轉(zhuǎn)移助劑是減少再生煙氣中SOX排放最廉價的方法。作用機理：助劑首先將SO2氧化為SO3，繼而化學吸收SO3生成硫酸鹽。硫酸鹽化的助劑與FCC再生劑一起進入提升管反應器。反應器中的還原性物質(zhì)如氫氣等，將硫酸鹽還原釋放出H2S（H2S由硫回收裝置回收），同時硫轉(zhuǎn)移助劑得到再生。主要成分：稀土/金屬氧化物或M-Al尖晶石及水滑石為活性組分，以高嶺土或氧化鋁為載體。應用情況：國內(nèi)已廣泛使用，國內(nèi)只是部分廠家試驗，未規(guī)模使用汽油降硫助劑隨著環(huán)保要求的日益嚴格，減少汽車尾氣排放，降低成品汽油的硫含量是我國最新制訂的汽油標準的要求之一，也是今后一段時期各煉廠面臨的迫切問題通過對原料油進行加氫預處理或?qū)α鸦瓦M行加氫精制均可脫硫，但兩種方法投資大操作費用高。而通過使用催化劑或助劑在催化裂化過程中降低FCC汽油和柴油的硫含量具有很大的吸引力。近年來，開發(fā)降硫催化劑也成為熱點，如Davison成功研制GSR-1和GSR-4固體降硫助劑，GSR－1在全球10多家煉廠做過工業(yè)評估，使用時典型濃度為10％，工業(yè)使用結(jié)果表明可使汽油中硫含量減少8％－25％，GSR-4可使汽油中的硫含量減少35％。AKZONOBEL公司研制的Resolve750汽油降硫助劑在加工高釩原料的洛陽分公司催化裝置上使用也取得較好效果，占系統(tǒng)藏量6.5％時，降低催化汽油硫含量幅度為15％左右。國外降硫助劑的主要情況助劑名稱GSR-1GSR-2公司名稱DavisonDavisonDavisonDavison歐盟專利號US5376608US6036847CN1281887A,1261618AWO0121732WO99/49001主要組成Zno/Al2O3Zno/Al2O3+TiO2/Al2O3V+Ce離子改性的USYV/Al2O3Zn/水滑石Pt-Zn/水滑石加入量10%各5％共10％50%2%10％脫硫率15%20％26%33%12.5％作用機理：在裂化催化劑中添加一定比例路易斯酸化合物可較大幅度降低催化汽、柴油的硫含量，一般認為在催化裂化過程產(chǎn)生的一些含硫化合物中可作為一種路易斯堿，能夠被負載在催化劑上的路易斯酸吸附或與之發(fā)生化學反應。這些含硫路易斯堿化合物在FCCU的提升管（反應器）中被負載在催化劑上的路易斯酸金屬氧化物吸附，部分發(fā)生裂解，大部分被帶入再生器中，此時這些被吸附的物種被氧化成可揮發(fā)性的硫，而路易斯酸活性位被還原，隨后負載路易斯酸的催化劑又被輸送到反應器中，重新吸附上述路易斯堿物種。這個過程反復循環(huán)，就可以降低汽油中的硫含量降烯烴助劑汽油新的國家標準要求烯烴含量小于35％，常規(guī)催化裂化裝置必須采取有效措施降低催化汽油烯烴含量。除了優(yōu)化操作條件外，使用降烯烴催化劑或添加降烯烴助劑是降低汽油烯烴含量的最有效手段。洛陽石化工程公司研制開發(fā)了LAP降烯烴助劑，助劑使用結(jié)果表明：能明顯降低催化汽油的烯烴含量，當LAP助劑占裝置催化劑藏量分別為2.6％，5.3％和7.4％時，催化汽油烯烴分別降低6.3、10.4、12.8個百分點，并且馬達法辛烷值和研究法辛烷值均有所提高。但降烯烴幅度不如催化劑。機理：助劑采用高稀土含量Y型分子篩和改型的擇形分子篩為活性組元，因此具有較好的芳構(gòu)化和異構(gòu)化性能，能夠?qū)⒋呋椭械牟糠窒N轉(zhuǎn)化為芳烴，并將部分直鏈烷烴和烯烴異構(gòu)為支鏈烷烴和烯烴，因此表現(xiàn)為汽油組成中烯烴含量低，芳烴含量增加，而烷烴含量變化不大。增產(chǎn)丙烯提高辛烷值助劑一方面，由于近幾年丙烯衍生產(chǎn)品的廣泛應用，導致丙烯短缺使之成為高附加值產(chǎn)品，另一方面，汽油質(zhì)量升級，高辛烷值汽油需求量大，增產(chǎn)丙烯提高辛烷值助劑得到廣泛應用。主要組分：均以ZSM-5擇形分子篩活性組員，但由于擇形分子篩在催化劑中的比例不同會導致助劑性能差異很大，同時使用不同的載體差異也很大機理：選擇性裂化直鏈烷烴烯烴特別是使C7及以上的的直鏈烷烴烯烴和單烷基烷烴、烯烴裂化變成高辛烷值C5,C6單－雙側(cè)鏈的烷烴和烯烴。由于裂化反應汽油分子量降低。由于異構(gòu)化反應，異構(gòu)烷烴和正構(gòu)烷烴的比值增加，異構(gòu)烯烴和正構(gòu)烯烴的比值增加。芳烴濃度增加，導致汽油辛烷值增加。配方設(shè)計：可以根據(jù)用戶的不同需求進行以下設(shè)計液化氣產(chǎn)率無限制，可以最大限度提高丙烯產(chǎn)率及辛烷值；LOSA-1液化氣產(chǎn)率受限制，丙烯產(chǎn)率有一定增幅；但要求辛烷值提高和常規(guī)助劑同樣的幅度。即將推出該類型助劑高活性助劑催化裝置由于諸多原因（重金屬失活，主劑穩(wěn)定性差）引起平衡劑活性低，因而系統(tǒng)油漿產(chǎn)率高，輕油收率低，高活性助劑由于較常規(guī)的裂化劑活性高，可以在少量加入后快速提高系統(tǒng)活性，降低油漿產(chǎn)率提高輕油收率。助劑的主要特點：助劑具有超高的活性及穩(wěn)定性，800℃/4hr活性在80以上，800℃度/17hr活性在65以上，因此助劑中分子篩的比例至少50%以上該類助劑的國內(nèi)外現(xiàn)狀：國外Engelhard公司Converter和Intercat公司均有該類型的助劑，其中Engelhard公司的Converter在洛陽試用取得了較好的效果，國內(nèi)上海納科公司也生產(chǎn)了該類型的助劑，在國內(nèi)很多裝置使用。技術(shù)水平：Engelhard公司的Converter采用原位晶化工藝生產(chǎn)，助劑的穩(wěn)定性很好，在世界上處于領(lǐng)先水平，上海納科公司的助劑據(jù)說也采用的是原位晶化工藝，但產(chǎn)品的性能不穩(wěn)定。我公司的情況：原位晶化工藝出來的產(chǎn)品雖然穩(wěn)定性好，但由于其生產(chǎn)工藝很復雜，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品很不穩(wěn)定，而且產(chǎn)品收率低，因此在高活性助劑開發(fā)方面，我們采用分子篩載體粘結(jié)劑混合制備的工藝法制備，由于我們采用的粘結(jié)劑超強的粘結(jié)性能，我們制備的助劑分子篩容納能力能夠達到60%，我們制備出來的助劑活性及穩(wěn)定性均達到了原位晶化產(chǎn)品的水平。助劑銷售過程中需要了解的基本情況每個煉廠由于裝置工藝、原料以及使用的催化劑均不同，因此使用助劑后帶來的效果也可能不盡相同，因此我們推銷我們的助劑的時候必須要了解對方的情況，主要以下幾個方面：一、裝置的工藝情況目前裝置一般都是提升管催化，但還是有很多不同，如雙提升管工藝，MIP工藝，ARGG工藝，再生方式分單段和兩段再生，外取熱裝置，主風機和氣壓機負荷，氣分的負荷二、裝置的操作條件：反應溫度，再生溫度，劑油比，原料的預熱溫度