郭 硕,于善青,田辉平
(中国石化 石油化工科学研究院,北京 100083)
随着催化裂化(FCC)原料油重质化和劣质化程度的日益加深,重质和劣质原料油的高效转化已成为未来炼油发展的主要趋势之一[1],这对FCC催化剂提出了更高的要求。黏结剂作为FCC催化剂的重要组成部分,具有以下优点[2-6]:1)增强了催化剂的机械强度、较强的抗金属污染能力和较高的焦炭选择性;2)转移反应的活性物质;3)为催化剂提供中、大孔以提升扩散性能。目前常用的黏结剂有铝溶胶、胶溶拟薄水铝石、硅溶胶、硅铝溶胶和磷铝溶胶等,每种黏结剂都具有独特的优势,在各个领域应用广泛。
本文阐述了FCC催化剂黏结剂的发展现状,重点介绍了铝溶胶、胶溶拟薄水铝石、硅溶胶、硅铝溶胶和磷铝溶胶的组成、制备方法及胶溶机理,并对FCC催化剂黏结剂的发展前景进行了展望。
20世纪60年代mobil公司成功研制出分子筛裂化催化剂[7],同时硅铝溶胶应运而生,但硅铝溶胶较高的活性导致原料油易于过裂化产生干气和焦炭。为改善催化剂的焦炭选择性,研制了惰性的硅溶胶,但惰性硅溶胶的孔体积较小,限制了催化剂裂化重油大分子烃的能力,因而继续研制了粒径较大的胶溶拟薄水铝石,以拟薄水铝石为黏结剂制备的催化剂重油裂化能力强,水热稳定性好,且具有一定的抗重金属污染能力,但催化剂的焦炭选择性和黏结性较差。
随着Y型和ZSM-5分子筛在FCC催化剂中的使用,对黏结剂的黏结性能提出了更高的要求,铝溶胶作为黏结性能较好的黏结剂脱颖而出,以铝溶胶为黏结剂制备的催化剂抗磨损性能和焦炭选择性较好,具有一定的抗金属污染能力,但由于催化剂孔体积较小,重油裂化能力有限。……