加氢裂化催化剂

加氢裂化催化剂

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基本内容

  [中文]: 加氢裂化催化剂

  [英文]: hydrocracking catalyst

  [说明]: 用于加氢裂化过程的双功能催化剂,其加氢组分具有氢脱氢活性,常用钨、镍、钼、钴等非贵金属或钯、铂等贵金属,其酸性组分作为担体具有裂化和异构化活性,常分别用硅酸铝、分子筛、硅酸铝加少量分子筛及层状硅酸铝或硅酸镁。按目的产品不同。进行选用催化剂组分。

化学反应

  烃类在加氢裂化条件下的反应方向和深度,取决于烃的组成、催化剂性能以及操作条件,主要发生的反应类型包括裂化、加氢、异构化、环化、脱硫、脱氮、脱氧以及脱金属等。

  ① 烷烃的加氢裂化反应。在加氢裂化条件下,烷烃主要发生C-C键的断裂反应,以及生成的不饱和分子碎片的加氢反应,此外还可以发生异构化反应。

  ② 环烷烃的加氢裂化反应。加氢裂化过程中,环烷烃发生的反应受环数的多少、侧链的长度以及催化剂性质等因素的影响。单环环烷烃一般发生异构化、断链和脱烷基侧链等反应;双环环烷烃和多环环烷烃首先异构化成五元环衍生物,然后再断链。

  ③ 烯烃的加氢裂化反应。加氢裂化条件下,烯烃很容易加氢变成饱和烃,此外还会进行聚合和环化等反应。

  ④ 芳香烃的加氢裂化反应。对于侧链有三个以上碳原子的芳香烃,首先会发生断侧链生成相应的芳香烃和烷烃,少部分芳香烃也可能加氢饱和生成环烷烃。双环、多环芳香烃加氢裂化是分步进行的,首先是一个芳香环加氢成为环烷芳香烃,接着环烷环断裂生成烷基芳香烃,然后再继续反应。

  ⑤ 非烃化合物的加氢裂化反应。在加氢裂化条件下,含硫、氮、氧杂原子的非烃化合物进行加氢反应生成相应的烃类以及硫化氢、氨和水。

催化类型

  ① B族和Ⅶ族中的几种金属元素(如Fe、Co、Ni、Cr、Mo、W)的氧化物或硫化物,以及贵金属元素Pt、Pd等。催化剂的加氢活性组分。与加氢精制催化剂相同,加氢裂化催化剂的加氢活性组分也主要是Ⅵ

  ② 催化剂的担体。加氢裂化催化剂的担体有酸性和弱酸性两种。酸性担体为硅酸铝、硅酸镁、分子筛等,弱酸性担体为氧化铝及活性炭等。催化剂的担体具有如下几方面的作用:增加催化剂的有效表面积;提供合适的孔结构;提供酸性中心;提高催化剂的机械强度;提高催化剂的热稳定性;增加催化剂的抗毒能力;节省金属组分的用量,降低成本。

  ③ 催化剂的预硫化。加氢裂化催化剂的活性组分是以氧化物的形态存在的,而其活性只有呈硫化物的形态时才较高,因此加氢裂化催化剂使用之前需要将其预硫化。预硫化就是使其活性组分在一定温度下与H2S反应,由氧化物转变为硫化物。预硫化的效果取决于预硫化的条件,一般的温度范围为280~300℃。

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