FCC汽油加氫處理催化劑的評(píng)價(jià).pdf

1、汽油和柴油是一次性消耗液體燃料的主體，國(guó)家關(guān)于新的燃油標(biāo)準(zhǔn)即將出臺(tái)，新的標(biāo)準(zhǔn)主要是控制成品油中硫化物和烯烴的含量，汽油中的硫和烯烴在燃燒后釋放的有害物質(zhì)是污染環(huán)境的重要因素；我國(guó)成品汽油中有80 ％是催化裂化汽油，成品汽油中的硫約90 ％來(lái)自催化裂化汽油、成品汽油中的烯烴約90 ％來(lái)自催化裂化汽油，所以降低FCC汽油組分中的硫和烯烴的含量是滿足未來(lái)汽油質(zhì)量要求的關(guān)鍵。 研究表明：如果將汽油中的硫含量從450 μg/g降到50

2、μg/g，汽車尾氣中SO2的含量平均減少90 ％，Nox含量平均減少9 ％，CO含量平均減少19 ％，HC含量平均減少18 ％，有害毒物組成平均減少16 ％；烯烴在較低的溫度下，容易氧化生膠，造成汽車輸油管路、噴嘴堵塞；在較高的溫度下容易縮合積碳，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣閥及燃燒室中生成沉積物，影響汽車的排放及使用性能，烯烴揮發(fā)排入大氣，會(huì)加速對(duì)流層臭氧的生成，形成光化學(xué)煙霧。研究表明：如果將汽油中的烯烴含量從20 ％降到5 ％，汽車尾氣中的N

3、ox平均減少9 ％，HC平均減少6 ％，有毒物質(zhì)減少30 ％，對(duì)流層的臭氧減少70 ％。 因此降低催化裂化汽油中的硫和烯烴含量是改善空氣質(zhì)量保護(hù)自然環(huán)境的重要手段；開發(fā)性能優(yōu)良的催化劑對(duì)汽油進(jìn)行加氫處理是國(guó)內(nèi)外普遍采用的脫硫降烯烴的主流技術(shù)。 在設(shè)計(jì)催化劑時(shí)，首先研究分析不同原油基屬、不同催化裂化工藝的FCC汽油中硫和烯烴的組成及其分布特點(diǎn)，并對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行研究比較，認(rèn)為高水平的汽油加氫處理催化劑必須同時(shí)具有加氫

4、精制（脫硫、降烯烴）和加氫改質(zhì)的功能，也就是在脫硫降烯烴的同時(shí)，通過(guò)催化劑的異構(gòu)化功能對(duì)烴類進(jìn)行異構(gòu)化，使得由于烯烴飽和損失的辛烷值得到一定程度的恢復(fù)。 硫化態(tài)的鈷和鉬廣泛的用于加氫精制脫硫的加氫精制催化劑的組分，鉬的硫化物為催化劑的主體，鈷的硫化物為催化劑的促進(jìn)劑。 本文以此為思路主要研究以g-Al2O3為催化劑載體，以Mo為主活性金屬組份，并添加Co、Mg、P以及F等其他化學(xué)元素為助劑，主要是控制催化劑的酸量及其酸性

5、中心的分布，通過(guò)研究制備的載體與市售載體Al2O3的吸咐熱和氨吸附量的差別，得出載體和催化劑具有較低的酸度和較多的酸性中心。 本文的主要工作是對(duì)制備的催化劑首先進(jìn)行表征和模型化試驗(yàn)，以了解本文催化劑的基本性質(zhì)和性能，并在此工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行全面的中試試驗(yàn)，進(jìn)一步研究本文催化劑的加氫活性、選擇性、穩(wěn)定性，以及對(duì)不同原料和不同工藝的適應(yīng)性。 模型化試驗(yàn)表明：1、本文制備的催化劑具有較高的脫硫活性，在260℃時(shí)產(chǎn)物中硫含量已經(jīng)降

6、到10 μg/g以下（無(wú)硫汽油標(biāo)準(zhǔn)）；2、在試驗(yàn)條件下有很強(qiáng)的加氫飽和性能，隨溫度升高而增加，在300 ℃時(shí)大于94.2 ％；3、催化劑在試驗(yàn)條件下對(duì)庚烯-1具有異構(gòu)或加氫異構(gòu)作用，在200 ℃時(shí)異構(gòu)化率為40.6 ％。異構(gòu)化程度隨溫度升高顯著降低，在300 ℃時(shí)僅為5.5 ％；4、烯烴的存在對(duì)噻吩加氫脫硫具有抑制作用。 對(duì)本文制備的催化劑進(jìn)行中試試驗(yàn)，針對(duì)工業(yè)裝置需要解決的問(wèn)題分專項(xiàng)研究，詳細(xì)探討了催化劑對(duì)不同操作工藝、不同

7、原料油的適應(yīng)性，并對(duì)催化劑要求的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。中試評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)表明本文催化劑具有以下特點(diǎn)：1、催化劑應(yīng)用性能優(yōu)良，調(diào)整工藝條件可將蘭州石化催化裂化汽油中的總硫（394 μg/g）降至符合歐Ⅲ（150 μg/g）、歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)(50 μg/g)，甚至可以將總硫降到10 μg/g以下符合超清潔汽油的硫含量要求；2、調(diào)節(jié)操作溫度可將蘭州石化催化裂化汽油中的總烯烴（39.4 ％，體積分?jǐn)?shù)，下同）降到30 ％、25 ％、18 ％，烯烴飽和率可達(dá)45

8、％；3、催化劑較強(qiáng)的異構(gòu)化效應(yīng)有效的補(bǔ)償由于脫硫降烯烴引起的汽油辛烷值的損失，對(duì)于蘭州石化催化裂化汽油，在將總硫降至符合歐Ⅲ（150 μg/g）烯烴飽和率為20 ％時(shí)，汽油辛烷值損失在1個(gè)單位以內(nèi)；在將總硫降至符合歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)(50 μg/g)烯烴飽和率為40 ％時(shí)，汽油辛烷值損失小于2個(gè)單位；4、催化劑應(yīng)用工藝條件緩和，操作壓力和操作溫度低，溫度220 ℃～280 ℃，相對(duì)于國(guó)內(nèi)外同類催化劑的操作溫度低20 ℃～60 ℃，氫分壓小于1.8

9、 Mpa，操作方便靈活，邊界條件較寬，催化劑可在450 ℃下長(zhǎng)時(shí)間溫度運(yùn)行而不失活，空速可達(dá)6.0 h-1；5、加氫時(shí)化學(xué)耗氫量在0.25 ％～0.30 ％（質(zhì)量分率）范圍內(nèi)，液收大于99.5 ％；6、催化劑對(duì)原料的適應(yīng)性強(qiáng)，通過(guò)調(diào)整工藝條件可以處理FCC汽油、DCC汽油、MIP汽油、液化氣以及質(zhì)量很差干點(diǎn)很高的焦化汽油。 模型化試驗(yàn)和中試試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，本文制備的催化劑即有加氫精制的功能又具有加氫改質(zhì)的功能，也就是在表現(xiàn)出較高