催化剂专题讲座

催化剂专题讲座2023/2/182石油炼制工业(炼油工业)原油一次加工(原油蒸馏)二次加工(催化裂化、催化重整、催化加氢、热加工等)三次加工(烷基化、异构化、醚化等)石油产品油品调合或精制石油产品燃料润滑油有机化工原料工艺用油沥青蜡石油焦炭石油产品燃料润滑油有机化工原料工艺用油沥青蜡石油焦炭？物理加工化学加工化学加工炼油工艺加工流程原油常压蒸馏减压蒸馏重柴油馏分减压馏分减压馏分减压渣油加氢裂化催化裂化

焦化催化重整

轻汽油中间馏分中间馏分芳烃抽提

氢气

汽油组分

芳香烃

直馏煤油

直馏柴油

液化气

汽油

煤油

柴油

液化气

汽油柴油

汽油柴油石油焦主要内容模块一、催化剂概述模块二、催化裂化用催化剂模块三、加氢用催化剂模块四、重整用催化剂4一二三四五模块一

催化剂概述催化作用的重要性催化过程和催化剂的发展简介催化体系的分类催化剂组成和性能要求催化作用的特征故事：不列颠之战：催化剂代表胜利！对这个胜利做出不朽贡献的新燃料，正是美国环球油品公司(UOP)发现和开发的硫酸催化剂，生产的烷基化汽油。6一二三四工业催化状况反映了国家的生活水平。现代催化科学是现代化学工业的基础。环境保护。催化作用是生命的重要组成形式。问题：催化作用的重要性？？？8一、工业催化状况反映了国家的生活水平。无烟烤鱼器油脂＋O2CO2+H2OMnO2·Al2O3200～300℃生活中无处不在根据平均国民炼油生产能力，判断这个国家生活水平的高低。在石油炼制工业中，除蒸馏、脱蜡、脱沥青等物理分离过程不使用催化剂外，催化裂化、重整、烷基化、聚合、异构化、加氢精制、加氢裂化、脱氢等化学加工过程中，催化剂已占绝对统治地位,甚至脱蜡这种物理分离过程也发展成为也发展成为催化脱蜡。石油炼制中无处不在据统计,现代化工与炼油过程约90%是催化过程。使用催化剂,可大幅度提高产品产量和质量，降低生产成本,合成用其它方法不能制得的很多产品。乙烯生产？二、现代催化科学是现代化学工业的基础。工业方法：渣油、石脑油、轻柴油裂解→乙烯。存在问题：石油资源缺乏，与车用燃料、其它石化产品争原料。缺原料，瓶颈问题。大力研发：甲烷氧化偶联（OCM）制乙烯。关键:高效催化剂开发。目前,OCM制乙烯已取得突破进展,开始投入工业试验。乙烯单程收率达到26～28%。筛选催化剂有：LiCl/MnO2、Li+/MgO，Li2SO4.MnXOy/TiO2、MnO2.NaCl/B2O3等。

此外,合成气→烯烃，甲醇→烯烃,大力开发,完成工业试验、正在工业化。1112美国洛杉矶光化学烟雾事件三、环境保护。光化学烟雾是大量聚集的汽车尾气中的碳氢化合物在阳光作用下，与空气中其他成份发生化学作用而产生的有毒气体。这种烟雾中含有臭氧、氧化氮、乙醛和其他氧化剂。美国1974年使用催化剂净化汽车尾气，日本1975年也开始使用，到1987年，美、日所有的汽车都安装有汽车尾气净化催化剂。有：

氧化催化剂：HC、CO、碳烟→CO2+H2O

三效催化剂：除HC、CO、碳烟氧化外，还包括NOx还原→N2一二三四五模块一

催化剂概述催化作用的重要性催化过程和催化剂的发展简介催化作用的特征催化体系的分类催化剂组成和性能要求15萌芽阶段(1935年以前)，催化工业发展的初期发展阶段(1936～1980)成熟阶段(1980年以后)多相催化理论石油炼制的发展催化剂基础研究C1化学中的催化绿色催化技术的兴起研究开发着重于各种高价值及特殊用途的催化产品及催化工艺过程成熟阶段一二三四五模块一

催化剂概述催化作用的重要性催化过程和催化剂的发展简介催化体系的分类催化剂组成和性能要求催化作用的特征一、定义国际理论化学和应用化学联合会1981年提出定义：催化剂:是一种物质，它能加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由能的变化。催化作用:把催化剂的这种作用称为催化作用。催化反应：涉及催化剂的反应为催化反应。问题一：催化作用？？？问题二：催化作用的特征？？？只能加速热力学上可行的反应;只加速反应趋于平衡，而不改变平衡的位置；通过改变反应历程改变反应速度；降低反应活化能；催化剂对反应具有选择性；参加反应后催化剂会有变化，但变化很小；催化剂有一定的寿命；二、只加速反应趋于平衡，而不改变平衡的位置；Ex：合成氨反应在400℃、30.39MPa下，热力学计算表明，能够反应，NH3的最终平衡浓度为35.87%v。这是理论上NH3浓度所能达到的最高值，与催化剂种类、用量等无关系。

结论：催化剂只能在化学热力学容许的条件下，在动力学上对反应施加影响，提高其达到平衡状态的速度。结论重要性：①不要为那些在热力学上不可能实现反应浪费人力物力寻找高效催化剂；②根据热力学计算，在一定条件下某一工业过程离平衡还有多大的潜力；③如何选择更有利反应条件去寻找适宜催化剂。

推论：催化剂以相同的比例加速正、逆反应速率常数。21五、催化剂对反应具有选择性CH3CHO+H2200~250℃CuAl2O3orThO2ZnO·Cr2O3Cu（活化）350~380℃Al2O3250℃Na400~450℃Cu(COO)2C2H4+H2OCH3COOCH2C2H5+2H2(C2H5)2O+H2OC4H9OH+H2OCH3CH2OCH3+3H2+COCH2=CH-CH=CH2+2H2O+H2C2H5OH例:乙醇转化乙酸丙酯同一催化剂、反应物；条件不同，产物不同。C2H5OH350~380℃Al2O3Al2O3250℃C2H4+H2O(C2H5)2O+H2O几点说明化学反应中催化剂能加速化学反应是通过改变化学反应历程，降低反应活化能得以实现的。催化剂对某一特定的反应产物具有选择性的原因主要是由于催化剂可以显著的降低主反应的活化能，而副反应活化能的降低则不明显。除此以外，有些反应由于催化剂空隙结构和颗粒大小不同也会引起扩散控制，导致选择性的改变。七、催化剂的寿命定义从开始使用到活性下降到生产不能再用时所经历的时间。寿命曲线

催化剂活性随时间变化的曲线为寿命曲线。

催化剂在使用条件下如长期受热和化学作用，经受一些不可逆的物理变化和化学变化，如晶相与晶粒分散度变化、组分流失、熔融等导致活性下降，最终使催化剂失活。催化剂有一定寿命，不能无限期使用。例如，合成氨Fe催化剂的寿命为5～10年，合成甲醇Cu基催化剂为2～8年。一二三四五模块一

催化剂概述催化作用的重要性催化过程和催化剂的发展简介催化体系的分类催化剂组成和性能要求催化作用的特征3、按反应单元分类催化体系的分类1、按催化系统物相的均一性分类2、按催化反应机理分类

反应物与催化剂不同一相，存在相界面，反应在相界面上进行。均相催化反应多相催化反应反应物与催化剂处于同一相中而不存在相界面的反应。1、按催化系统物相的均一性分类

催化反应的分类反应催化剂反应物示例均相催化反应气相气相用NO2催化SO2氧化液相液相酸和碱催化葡萄糖的变旋光作用固相固相MnO2催化KClO3分解多相催化反应液相气相用H3PO4进行烯烃聚合固相液相Au使H2O2分解固相气相用Fe合成NH3固相液相+气相Pd催化硝基苯加氢成苯胺酶催化酶基质H2O2分解酶催化H2O2分解

多相催化中最常见的是：使用固体-催化剂体系，催化作用是反应物(气态或液态)在固体-催化剂的接触表面上发生，因此又称为接触催化作用，催化剂又称为触媒。小贴士

目前，工业上应用最广泛并取得巨大经济效益的是反应物为气相、催化剂为固相的g-s催化反应。①s-催化剂使用寿命长，易活化、再生、回收，易与产物分离，便于化工连续生产，实现自动控制和提高操作安全性。②从液体或气体催化剂出发去设计催化过程和催化剂，非常复杂、困难，甚至不可能，而从g-s多相催化体系来设计催化剂则要容易得多。因此，近年来出现了均相催化剂“固体化”趋势。比如：将液体催化剂“负载或粘附”在固体载体上。（2）酸碱催化2、按催化反应机理分类（1）氧化还原催化（3）络合催化如催化氧化、加氢和脱氢属；异构化、环化、歧化、脱水和水合等3、按反应单元分类根据化学反应类别，将催化反应分为加氢、脱氢、氧化、羰基化、水合、聚合、卤化、裂解、烷基化和异构化等反应。一二三四五模块一

催化剂概述催化作用的重要性催化过程和催化剂的发展简介催化体系的分类催化剂组成和性能要求催化作用的特征载体：高熔点氧化物、分子筛、活性炭粘土。活性组分：金属、硫化物半导体氧化物绝缘体氧化物一、催化剂的组成38(1)活性组分

这是起催化作用的根本性物质，必须有，否则催化剂无活性。①单一活性组分比如：乙烯氧化制环氧乙烷的Ag催化剂，活性组分Ag就单一物质。②协同催化剂催化剂活性组分不只一个，它们单独存在对反应也有活性，称这种物质为~。比如：丙烯氨氧化制丙烯腈,Mo-Bi催化剂。活性组分：氧化钼和氧化铋两种物质。39③双功能催化剂催化剂具有两类活性中心，分别催化反应的不同步骤，这种催化剂称为~。比如：正构烷烃异构化，Pt/分子筛催化剂。nCO→脱氢→nC=→异构化→

iC=。脱氢和加氢：在Pt活性中心上进行；异构化：在载体分子筛的酸性活性上进行。（2）助催化剂助催化剂是加到催化剂中的少量物质，其本身没有活性或者活性很小，但把它加到催化剂中后，可以改变催化剂的物理化学性质等，从而提高催化剂的活性、选择性、稳定性和寿命。抑制不希望的活性防止催化剂积炭：加入少量K2O（碱性组分）毒化酸中心。双功能催化剂

：重整催化剂加入氯化物离子，增强酸性。①对载体改性控制载体的稳定性900℃α-Al2O3（表面积变小）低温下三年会有明显变化

加入SiO2或ZrO2（1~2%）γ-Al2O3

相变温度提高，可避免长期积累的变化。γ-Al2O3毒化型助剂，是利用某些成分能使某些有害的活性中心毒化，留下主反应所需要的活性中心，以提高反应选择性，减少副反应。为防止某些催化剂上的积碳反应，可加入少量的碱性选择性助剂毒化引起积碳的酸中心。K2O为一种选择性助剂，能有效抑制积炭副反应，进而提高催化剂选择性，延长催化剂寿命。小贴士Al2O3作用：①在N2的氛围下，有助形成Fe(111)晶面;Fe（111）比Fe（110）活性高440倍.②与活性铁形成了固熔体，阻止铁烧结;③

使活性组分细小颗粒被间隔。②对活性组分改性

结构型助剂：改变催化剂的结构合成氨催化剂

Fe-Al2O3-K2O一些主要过程常用助Cat和其功能催化剂助催化剂功能Al2O3SiO2,ZrO2,P改进热稳定性K2O毒化结焦部位HCl增加酸位MgO阻滞活性组份烧结SiO2-Al2O3Pt增加CO氧化沸石稀土离子增加酸性和热稳定性Pd增加加氢Pt/Al2O3Re减少氢解和烧结MoO3/Al2O3Ni,Co增加C-S和C-N的氢解Ni/陶制载体K加快炭的除去Cu-ZnO-Al2O3ZnO减少Cu的烧结很多催化反应反应速度和催化剂表面积成正比，希望催化剂尽可能高的表面积。

有些催化剂可制成多孔和较高的比表面积例：RaneyNi—多孔和高的表面积。2Ni-Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2+2Ni

有些催化剂需借助于载体，把活性组分分散在有高孔隙率的颗粒表面上。如：Pt/Al2O346催化剂活性组分的分散剂，粘合物或支撑体，是负载催化剂活性组分的骨架。

（3）载体载体来源：天然物质如沸石、硅藻土、白土等；人工合成（为主）如硅胶、活性氧化铝、分子筛等；或人工合成物质中混入部分天然物质。载体的作用分散作用支撑作用稳定化作用提供活性中心与活性组分作用形成新化合物节省活性组分用量提高催化剂的抗毒能力均相催化剂载体化1）分散作用要扩大单位质量物质表面积，必须增加其分散度，使其处于微米级～原子级的分散状态。载体主要功能：使活性组分分散到一定分散度并保持稳定。Ex：粉状金属Ni、Ag等，它们虽有活性，但不能实际使用，需附载于载体Al2O3、分子筛或硅铝上，才能工业应用。

注意:并非所有催化剂的比表面愈高愈好。2）支撑作用催化剂的机械强度由载体提供，载体应能承受三种强度：

①压碎强度：固定床催化剂载体

②磨损强度

③冲击强度

对于工业用s-催化剂颗粒，应有抵抗摩擦、冲击、受压和温度变化、相变等原因引起的各种应力的能力。具体应经受：①颗粒与颗粒、流体与颗粒、颗粒与反应器之间的摩擦；②运输、装填过程做的冲击；③由相变、压力降、热循环等引起的内应力和外应力。流化床催化剂载体金属载体催化剂加氢催化剂系列氨合成催化剂脱氯剂系列3）稳定化作用载体防止活性组分的微晶半熔或再结晶：载体使活性组分微晶隔开，防止其在高温条件下转移。当无载体时，活性组分颗粒间接触面上的原子或分子发生相互作用，使活性组分颗粒变大，表面积减少，甚至烧结，活性下降。若把活性组分附载于载体，能防止颗粒变大，使颗粒分布均匀，即提高了分散度。4）提供活性中心

载体也有可能直接提供活性中心，这与催化剂的多功能催化作用相联系。多功能催化剂指催化剂可以同时促进多种反应。

Ex，nC6o的Pt重整反应，催化剂：Pt/Al2O3，可发生异构化、加氢、脱氢反应。活性组分Pt：促进加氢、脱氢反应。载体Al2O3：酸中性，促进异构化反应。此外，分子筛、硅酸铝亦可催化异构化反应。5）与活性组分作用→新化合物活性组分附载在载体上时，可能形成新化合物，新化合物的活性和活性组分的活性有所不同。Ex：

催化剂

反应1-C=C-加氢反应2-C-C-氢解①Ni/SiO2活性高活性高②Ni/Al2O3

活性高活性一般③Ni/Al2O3(矿物酸处理)活性高无活性6）节省活性组分用量使用载体可以节省活性组分用量。使用分子筛作载体，节省活性组分效果显著。减少活性组分的用量，对贵金属催化剂如Pt、Pd等具有重要意义。比如：液相乙烯氧化制乙醛使用PdCl2为活性组分，若以气固相反应进行这一过程，把Pd载于载体硅胶上，只需微量Pd(10-4数量级)。

547）提高催化剂的抗毒能力

载体提高活性表面进而降低对毒物的敏感性；载体还有分解和吸附毒物的功能。

Ex：重油加氢裂化采用的双功能催化剂，抗氮中毒能力是重要指标之一。早期催化剂：Ni/SiO2-Al2O3:会氮中毒,在加氢裂化前先用Mo催化剂加氢脱氮。

现在催化剂:0.5%Pd/H-Y,耐氮中毒(N含量数百ppmw),无需除氮,可长期运转.558）均相催化剂载体化

均相催化剂优点:确定的活性部位，金属原子的空间和电子环境在原则上可以任意调节等；

主要缺点：催化剂与产物分离时会损失，分离步骤既复杂又费时，催化剂易中毒、腐蚀反应器。将催化剂浸载于载体上或与其化学键合，就可以保持其优点，克服缺点。用作均相催化剂载体化的载体：玻璃、硅胶、分子筛等无机物质，苯乙烯树脂、纤维素等有机物质和蚕丝一类的天然高分子。56

二、工业催化剂的基本性能要求

在化工厂中，催化反应器是全厂的心脏，而催化剂又是其中的关键。一般说来，催化剂在产品成本中所占的比例并不大，但其性能好坏，对设备投资、原料消耗、产品分离、精制、三废处理、公用工程、操作费用等影响极大。因此，对工业生产而言，工业催化剂必须具备必要的工业上的使用性能。工业催化剂的要求？？？58性能要求物化性质

⒈活性⒉选择性⒊寿命：稳定性，强度，耐热性，抗毒性，耐污染性⒋物理性质：形状，颗粒大小，粒度分布，密度，热容，传热性能，成型性能，机械强度，耐磨性，粉化性能，锻烧性能，吸湿性能，流动性能等制造方法：⒌制造设备，条件，制备难易，活化条件，贮藏和保管条件等⒍使用方法：反应装置类型，充填性能，反应操作条件，安全和腐蚀情况，活化再生条件，回收方法⒎无毒⒏价格便宜⒈化学组成：活性组份,助剂,载体,成型助剂⒉电子状态：结合状态，原子价状态⒊结晶状态：晶形，结构缺陷⒋表面状态：比表面积，有效表面积⒌孔结构：孔容积，孔径，孔径分布⒍吸附特性：吸附与脱附性能,吸附热,湿润热⒎相对密度、真密度，比热容、导热性⒏酸性：种类，强度，强度分布⒐电学和磁学性质10.形状11.强度59活性选择性稳定性经济性估量一个催化剂价值的四个重要因素1、活性定义：催化剂活性是催化剂加快化学反应速度的一种量度，即是指催化反应速度和非催化反应速度之差。而后者小到忽略不计，活性实际上就相当于催化反应的速度。转化率

空速时空产率比活性反应温度62

1)转化率（x）

转化率是指在给定反应条件下，某一反应物已转化(反应)的量占其进料量的百分数。

x=已转化的某一反应物的量/某一反应物的进料量×100%

转化率来表示催化剂活性并不确切，因为反应的转化率并不和反应速度成正比，但其比较直观，为工业生产所常用。632)空速（SV）

空速是指单位时间内单位量的催化剂所能处理的原料量的能力。SV=[进料量]/[催化剂量X时间]

(1-2)

SV单位：时间的倒数。SV越高，催化剂活性越好。显然，SV表示了催化剂的处理能力。

接触时间：SV的倒数，表示反应物料与催化剂接触的平均时间。

气时空速(GHSV)：以气体体积计空速时称为～

液时空速(LHSV)：以液体体积计为～643)时空产率（YT，S），又称催化剂利用系数

YT，S是指在一定条件(温度、压力、进料组成和空速均一定)下单位时间内单位量的催化剂所得到的目的产物量。

YT，S=[目的产物量]/[催化剂量X时间]

单位：t/m3Xd，kg/LXh，kmol/kgXh等。在化工生产中，为方便、直观表示催化剂活性大小，常用时空产率表示。

4)比活性（α）在科研中常用单位催化剂表面或活性表面上进行的反应的速率常数来表示活性大小,称它为比活性。

α=k/s

式中α—比活性；k—催化反应速度常数；s—表面积或活性表面积。显然,α只取决于催化剂化学组成和结构，与催化剂表面大小无关。α对评选催化剂具有重要意义。

α用途：

①评选化学组成相同而制备方法不同的催化剂；②评选不同催化剂

催化同一反应的活性。

2、选择性（s）

含义:在热力学允许条件下,催化剂对复杂反应有选择地发生催化作用的性能,就是催化剂的～。

s可用在一定条件下已转化的某一反应物的量中转化为目的产物的量所占的%来表示:

s=转化成目的产物的某一反应物量/已转化的某一反应物量×100%影响因素a.化学的(组成与酸性等)和物理的(外貌、强度、色度等)b.催化剂结构

活性组分在表面结构上的定位和分布；

微晶的粒度大小；

载体的孔结构、孔径分布和孔容。

选择性氧化等连串型催化反应。内扩散阻力一般需降低。

原料昂贵，产物和副产物分离困难：

选择高选择性催化体系。

原料便宜，产物和副产物分离不困难：选择高转化率.无选择性的反应（燃烧）：

只要求反应转化率.转化率和选择性难两全时选择方法

3、寿命（也叫稳定性）

1)含义

①单程寿命：催化剂的寿命(稳定性)系指其在反应条件下，在活性和选择性不变时能连续使用的时间；

总寿命：指活性下降后经再生处理而使活性又恢复的累计使用时间。②表示方法：时间，距离（汽车尾气处理催化剂），消耗催化剂重量/生产单位重量产品。70成熟期稳定期失活期图1-2催化剂的寿命曲线A保持稳定的化学组成和化合状态。化学稳定性B在反应条件下，不因受热而破坏其物理-化学状态：在一定的温度变化范围内，能保持良好的稳定性。②热稳定性C具有足够机械强度，保证反应床处于适宜的流体力学条件③机械稳定性D④对毒物有足够的抵抗力2)优良催化剂具有的稳定性3)提高催化剂寿命的方法*

A.催化剂组成

①

尽量避免选用容易引起半融、挥发和重结晶的活性物质；

②选择机械强度大、导热性能好、化学稳定性能高的载体；

③添加耐热、抗毒、易再生和抑制结炭的助剂。

B.制备技术

选择最佳的制备方法，控制制备条件和技巧，使催化剂产品质量符合要求。

C.催化剂使用选择合理的反应装置、反应条件和原料组成，除去原料中的毒物，规范催化剂装填操作。小结催化作用的特征热力学可行、动力学加速、不改变平衡位置、选择性、有寿命催化体系分类催化剂组成：活性、助剂、载体催化剂的要求：活性、选择性、稳定性和经济性73主要内容模块一、催化剂概述模块二、催化裂化用催化剂模块三、加氢用催化剂模块四、重整用催化剂7475一、催化裂化催化剂种类、选用原则和发展方向二、催化裂化催化剂使用性能三、催化裂化催化剂的失活与再生模块二、催化裂化用催化剂76一、催化裂化催化剂的种类、选用原则和发展方向工业上广泛使用的裂化催化剂活性组分可分为两大类：无定型硅酸铝：包括天然白土、合成低铝硅酸铝、合成高铝硅酸铝结晶型硅铝酸盐：即分子筛催化剂771．无定型硅酸铝催化剂经过酸化处理的天然活性白土，和具有更高稳定性的人工合成的硅酸铝。主要成分是氧化铝和氧化硅，依铝含量不同，合成硅酸铝又分为低铝（Al2O310~13%）和高铝（Al2O3约25%）两种质子酸和非质子酸形成的酸性中心就是硅酸铝催化剂的活性来源，它们能引发正碳离子反应。782．结晶型硅铝盐催化剂(分子筛催化剂)

也称为结晶型泡沸石，是以SiO2和Al2O3为主要成分的具有晶格结构的结晶型硅铝盐与无定型硅酸铝相比，分子筛催化剂具有更高的选择性、活性和稳定性

特点：具有稳定的、均一的微孔结构,具有很大的内表面

按分子筛的组成和晶体结构不同可分为A型、X型、Y型及丝光沸石等几种分子筛催化剂Na+的置换离子不同H-Y型分子筛REY型分子筛RE-H-Y型分子筛超稳Y型分子筛高温水热处理脱铝或脱铝补硅方法改性处理的H-Y型分子筛人工合成的分子筛是含有钠离子的分子筛，它没有催化活性，钠离子可以用离子交换的方式与其他阳离子置换

以H+置换Na+以稀土金属离子置换Na+同时用以上两种离子共同置换Na+80（1）REY型分子筛催化剂裂化活性高、水热稳定性好、汽油收率高的特点，但其焦炭和干气的产率也高，汽油的辛烷值低（2）USY型分子筛催化剂其稳定性提高、耐热和抗化学稳定性增强,氢转移反应活性降低,因此它的产物中烯烃含量增加、汽油辛烷值提高、焦炭产率降低（3）REHY型分子筛催化剂兼有REY和HY分子筛的特点，其在保持REY分子筛的较高活性和稳定性的同时，也改善了反应的选择性813.选择催化剂的参考原则：①在掺炼渣油的比例增大时，要选用REHY乃至USY催化剂；若原料的重金属含量高，则宜选用具有较小表面积的基质的USY催化剂；②当要求的产品方案从最大轻油收率向最大辛烷值方向变化时，催化剂的选择也应相应地从REY向REHY以至USY型催化剂方向转变；③根据现有装置的具体条件尤其是制约条件来选用催化剂824．裂化催化剂近期的改进方向进一步提高重油的裂解能力提高催化剂的耐磨程度以减少催化剂损耗改进耐金属的性能使用新型的基质焦炭选择性好，降低催化剂的碳差，使已有装置可加工更多的渣油良好的的汽提性能，水热稳定性高83二、催化裂化催化剂的使用性能能够正常循环流化操作，流化性能好，筛分发布均匀，耐磨损。对原料油有足够的裂化能力及良好的产品分布抗污染能力强，能适应不同性质原料的要求是良好的热载体，能满足两器热循环的需要对裂化催化剂的要求：841．活性微反活性只是一种相对比较的评价指标，它并不能完全反映实际生产的情况。

新鲜催化剂在开始使用一段时间后，活性急剧下降，待降到一定程度以后则缓慢下降，因此初活性不能真实地反映实际生产情况；评价催化剂促进化学反应的能力大小85在测定新鲜催化剂的活性前，须先将催化剂进行水热老化处理，目的就是使测定结构能较接近实际的生产情况；在我国，水热老化的条件是使催化剂在800℃、常压、100%水蒸气下处理4h或17h。862．稳定性

稳定性指催化剂耐高温和水蒸气老化的性能，由水热处理前后活性比较来评价。既催化剂在使用过程中保持活性的能力。催化剂稳定性的评价分子筛的稳定性与Si/Al比有关，高则稳定性好；沸石分子筛的载体性能对催化剂稳定性也有很大影响。873．选择性

表示催化剂增加目的产品和减少副产品的选择反应能力；“汽油产率/转化率”或“焦炭产率/转化率”来表示；裂化催化剂在受重金属污染以后，其选择性会变差；分子筛催化剂的选择性优于无定型硅酸铝。884．抗金属污染性能

原料中的金属盐类会沉积在催化剂表面，使催化剂的活性和选择性下降，这种现象称为催化剂中毒或污染。PI=0.1(14Ni+4V+Fe+Cu)单位：PPm

PI<1000轻度污染

1000<PI<3000中度污染

3000<PI<10000重度污染

PI>10000严重污染895．筛分组成和机械强度筛分组成一般要求在20～80μm

之间通常把催化剂粒度分成四个部分：0～20μm，20～40μm,40～80μm，>80μm

适当的细粉(<40μm)

含量可以改善流化质量，降低催化剂损耗及提高再生效率，细粉在粗颗粒之间起了润滑作用，改善了催化剂流化性能；采用“磨损指数”来评价微球催化剂的机械强度；通常要求微球催化剂磨损指数≯3%~5%。

90三、催化裂化催化剂的失活与再生1、催化裂化催化剂的失活在反应—再生过程中，裂化催化剂的活性和选择性不断下降，此现象称为催化剂的失活。1）水热失活表面结构发生变化，比表面积减小、孔容减小、分子筛的晶体结构破坏。载体固体变化——活性下降

载体高温Cat循环流动水蒸汽半熔烧结晶体长大晶格破坏活性组分丧失922）结焦失活催化裂化反应生成的焦炭沉积在催化剂的表面上，覆盖催化剂表面的活性中心，使催化剂的活性和选择性下降；结焦失活的程度与催化裂化反应的生焦速率密切相关。

933）毒物引起的失活裂化催化剂的毒物主要是某些金属(铁、镍、铜、钒等重金属及钠)和碱性氮化物；重金属在裂化催化剂上的沉积会降低催化剂的活性和选择性。镍起着脱氢催化剂的作用钒会破坏分子筛的晶体并使催化剂的活性下降944）催化剂的平衡活性(equilibriumcatalystactivity)影响催化剂平衡活性的因素主要有：①催化剂的水热失活速度

再生器的操作条件对催化剂的水热失活速度的影响是决定性的

②催化剂的置换速率③催化剂的重金属污染平衡剂上沉积的镍只有约1/3的具有与新鲜镍相同的毒性焦炭产率上升气体含氢量上升液体产率下降产品不饱和度增高镍催化剂选择性钒催化剂活性钠催化剂稳定性碱性氮化全物催化剂活性催化剂稳定性

造成的危害除了上面的因素以外，影响催化剂平衡活性的还有新鲜催化剂的活性及稳定性、原料油的性质及重金属含量、催化剂的流失率、装置的操作条件等研究表明，许多催化裂化装置的催化剂置换率在每日1%左右时(对系统藏量)，催化剂的平衡活性约可以维持在65～75

972、裂化催化剂的再生

催化剂上沉积的焦炭是一种缩合产物，它的主要成分是碳和氢，其经验分子式可写成（CHn）m，n=0.5～1.0

通常离开反应器时的催化剂(待生剂)上含炭约1%，对分子筛催化剂一般要求再生剂上的碳含量降到0.1%甚至0.05%以下

通过再生只能恢复催化剂由于结焦而丧失的活性，但不能恢复由于结构变化及金属污染而引起的失活

催化剂的再生过程决定着整个装置的热平衡和生产能力981）再生反应和再生反应热用空气烧去焦炭的过程称为催化剂再生；再生反应是强放热反应，热效应相当大，足以提供本装置热平衡所需要的热量，还可以提供大量的剩余热；

992）影响烧焦速率的主要因素①再生温度硅铝催化剂再生温度一般不超过600℃，沸石分子筛再生温度在650~700℃，使用高温完全再生技术时，提高到720℃。②氧分压—再生压力

氧分压为再生器操作压力与再生气中氧浓度的乘积。提高氧分压的方法：

a.提高再生器压力就可以提高氧分压

b.提高过剩氧浓度

提升管催化裂化的再生压力为0.24~0.38MPa100③催化剂含碳量催化剂的含碳量越高，烧焦速度越快，但再生的目的就是降低再生催化剂的含碳量，所以操作上不可能用提高再生剂含碳量的方法来加快烧焦速度。④再生器催化剂藏量再生器催化剂藏量W

增加，则停留时间t增加，烧焦程度深，但要求再生器尺寸增大，限制了烧焦能力。主要内容模块一、催化剂概述模块二、催化裂化用催化剂模块三、加氢用催化剂模块四、重整用催化剂101102加氢技术是指在一定温度和氢压下，通过催化剂的催化作用，使原料油与氢气进行反应进而提高油品质量或者得到目标产品的工艺技术。其主要包括加氢精制和加氢裂化技术。103加氢精制，也称加氢处理，石油产品最重要的精制方法之一。指在氢压和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的质量。有时，加氢精制指轻质油品的精制改质，而加氢处理指重质油品的精制脱硫。104加氢裂化，是一种石化工业中的工艺，即石油炼制过程中在较高的压力和温度下，氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油（汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料）的加工过程。105加氢催化剂作为加氢技术的核心，受到人们的普遍关注。加氢催化剂为固体催化剂，主要由活性金属加氢组分和载体组分构成，并加有少量助剂。106加氢催化剂组成和性质加氢催化剂工业应用注意事项加氢催化剂器外再生、活性更新和器外预硫化加氢催化剂回装使用和梯级利用模块三、加氢用催化剂107主要活性金属加氢组分：

Mo-CoMo-NiMo-Ni-CoW-NiW-Mo-NiW-Mo-Ni–CoPtPdNi加氢催化剂组成和选用原则108主要载体组分：氧化铝改性氧化铝无定型硅铝结晶硅铝沸石/分子筛Y、β、ZSM-5、ZSM-22、ZSM-23结晶硅磷铝分子筛SAPO-11加氢催化剂组成和选用原则109主要助剂组分：PSiBZrTiZnF有机表面活性剂/络合剂改善孔结构调节表面酸性质抑制镍铝尖晶石生成配制稳定Mo-Ni-P浸渍液调节表面酸性质改善金属与载体表面相互作用促进生成更多II类活性中心抑制催化剂表面焦碳生成提高对含硫化合物的吸附能力提高加氢脱硫选择性吸附反应生成的硫化氢加氢催化剂组成和选用原则110主要物化性质指标：金属组成载体组成杂质含量堆积密度压碎强度孔容、表面积、孔分布、平均孔径和可几孔径外形、尺寸和粒度分布灼烧减重加氢催化剂组成和选用原则111主要使用性能指标：活性选择性稳定性机械强度再生性能安全性性能价格比加氢催化剂组成和选用原则催化剂选用需考虑的主要因素：活性选择性稳定性机械强度再生性能安全性性能价格比

-原料油种类和构成性质

-目的产品质量和分布要求

-加氢工艺过程

-压力等级

-氢油体积比

-体积空速----确定合适的催化剂、最佳的工艺条件，在满足产品质量和分布要求的同时，最大限度控制和减少副反应发生，减少氢气消耗，提高经济效益。加氢催化剂组成和选用原则加氢催化剂工业应用能否取得预期效果，与诸多因素有关。其中比较重要的影响因素有：催化剂装填内构件安装设备维护原料管理运行操作工艺管理二、加氢催化剂工业应用注意事项二、加氢催化剂工业应用注意事项二、加氢催化剂工业应用注意事项二、加氢催化剂工业应用注意事项二、加氢催化剂工业应用注意事项二、加氢催化剂工业应用注意事项二、加氢催化剂工业应用注意事项二次加工原料油（如焦化石脑油、焦化柴油、焦化蜡油和催化柴油等）在罐区储存时间不要太长，并要用干气或氮气进行气封保护，避免与空气接触生成胶质。在加氢装置停工检修前，最好把焦化石脑油等原料加工完，避免长期储存生成胶质。

原料管理建议之一原料输送过程中要防止串线。若重质劣质原料串入轻质原料加氢装置，则将会对催化剂性能造成无可挽回的损害。若碱液串入原料中，也将会使催化剂迅速中毒失活，从而影响产品质量和催化剂运转周期寿命。

原料管理建议之二原料中的游离水一定要分离干净，避免大量明水带入装置，进入催化剂床层。否则，催化剂结构会遭到破坏，活性金属组分会发生聚结，使催化剂失活速率明显加快。

原料管理建议之三氢气中的CO、CO2不能超标，一般要求小于50μL/L，最好低于20μL/L。采用新的制氢技术可以达到<20μL/L的指标要求。但老的制氢技术通常只能达到≤50μL/L。重整氢中氯离子含量要控制小于１μL/L，因为氯离子与H2S、H2O等共存时会引起严重设备腐蚀。氯离子还会与反应生成的NH3结合，并在低温部位析出NH4Cl结晶，引发垢下腐蚀。另外，NH4Cl结晶还会导致循环氢系统和换热器等压降升高。

原料管理建议之四在新催化剂硫化开工阶段，特别是采用器内干法硫化时，对系统里氟、氯等卤族离子含量要严格限制。原因是硫化开工阶段，反应系统温度比较低，硫化过程生成的水容易在低温部位冷凝析出。此时，若水、硫化氢、氟或氯同时存在，腐蚀会非常严重，特别是会对焊缝和密封等产生腐蚀，容易造成泄露，引发安全事故。

原料管理建议之五除了要求新氢和原料油不能带入氟和氯离子外，对催化剂中的氟和氯含量也要严格限制，并防止流失。尤其是在开工硫化阶段，有水生成，而高温水蒸汽的存在会明显加剧催化剂中氟和氯的水解和流失，并在低温部位出现腐蚀性很强的HF(或HCl)-H2S-H2O体系，因而会腐蚀反应器内构件、反应器底部出口收集器、换热器、空冷器、高低压分离器等设备。

原料管理建议之六如果装置运转因垢物沉积，导致催化剂床层压力降接近或达到设计允许限值，而催化剂活性仍然可以满足装置正常生产运行要求，则可以采取撇头处理。撇头补充新剂时，推荐选用器外预硫化催化剂，以缩短开工时间。加氢催化剂撇头和再生处理如果装置运转因催化剂积炭失活，导致床层最高点温度达到或接近反应器设计允许的最高操作温度，而加氢产品质量仍不能满足要求，则需要停工对催化剂进行烧炭再生，使催化剂活性恢复，而后回装使用。从再生效果及装置腐蚀风险角度考虑，推荐催化剂再生采用器外再生技术。加氢催化剂撇头和再生处理重整预加氢装置和煤油低压加氢装置催化剂首次运转周期>3年，催化剂总寿命通常超过6年。催化重整生成油选择性加氢脱烯烃装置催化剂首次运转周期可保证>4年。二次加工石脑油加氢装置运转周期与原料油管理密切相关，容易因催化剂床层压降上升而需要对催化剂进行撇头或再生处理。运转周期通常1~3年。加氢催化剂周期寿命直馏柴油和二次加工柴油加氢精制装置催化剂首次运转周期一般为3年，总寿命>6年。当生产硫含量<50μg/g低硫柴油时，柴油加氢精制装置催化剂首次运转周期一般>2年，总寿命可达6年。加氢催化剂周期寿命直馏柴油和二次加工柴油加氢精制装置催化剂首次运转周期一般为3年，总寿命>6年。当生产硫含量<50μg/g低硫柴油时，柴油加氢精制装置催化剂首次运转周期一般>2年，总寿命可达6年。加氢催化剂周期寿命加氢催化剂在工业使用过程中会因结焦积炭等原因而逐渐失活，通常需要通过逐步提升反应温度来弥补其活性损失。当反应温度提升至工艺过程或反应器设计允许上限时，就需要停工对装置所用催化剂进行器内/器外再生和回装使用，或是更换新鲜催化剂。大多数炼油加氢催化剂可以再生1~2次。三、加氢催化剂器外再生、活性更新和器外预硫化导致加氢催化剂失活的主要原因：结焦积炭—堵塞孔道和覆盖表面活性中心碱性氮化物等有机物吸附中毒Ni、V、Fe、Na、Ca、Si、As等杂质沉积分子筛结构塌陷氧化铝等载体烧结活性金属聚集活性组分流失可以再生不能再生不能简单再生三、加氢催化剂器外再生、活性更新和器外预硫化催化剂的生焦（积碳），是一种氢含量少，氢碳原子比很低的固体缩合物覆盖在催化剂的表面上，它可以通过用含氧气体对其进行氧化燃烧，生成二氧化碳和水，对其进行脱除。由于绝大多数的加氢催化剂都是在硫化态下使用，因此失活催化剂再生烧焦的同时，金属硫化物也发生燃烧，这些反应都是放热反应。133催化剂再生过程的原理加氢催化剂再生：

-在控制温度和氧含量等条件下进行烧硫和烧炭。CnHm+(n+m/2)O2→nCO2+m/2H2O＋△H(1)

MoS2+7/2O2→MoO3+2SO2＋△H(2)WS2+7/2O2→WO3+2SO2＋△H(3)Ni3S2+7/2O2→3NiO+2SO2＋△H(4)Co9S8+25/2O2→9CoO+8SO2＋△H(5)三、加氢催化剂器外再生、活性更新和器外预硫化不能再生使用的加氢催化剂：渣油加氢处理装置:各种催化剂其它加氢装置:加氢脱金属保护剂加氢捕硅剂加氢脱砷剂反应器上部、金属等杂质沉积量较大的部分主催化剂生产运行中因异常超温导致结构发生明显变化的催化剂三、加氢催化剂器外再生、活性更新和器外预硫化器内再生催化剂在反应器中不卸出，直接采用含氧气体介质再生。器内再生：空气-水蒸气再生非分子筛型催化剂空气-氮气再生含分子筛型催化剂器内再生存在的不足之处：生产装置因再生所需要的停工时间长；再生条件难以严格控制，催化剂再生效果差，活性恢复不理想；再生时产生的有害气体以及含盐、含硫污染，若控制或处理不当，会严重腐蚀设备，污染环境器外再生将待再生的失活催化剂从反应器中卸出，运转到专门的催化剂再生厂进行再生。器外再生：隧道窑式再生网带窑式再生旋转炉式再生和器内再生相比，器外再生具有下列优点：再生条件易于优化，再生后催化剂活性恢复率较高；便于对再生前后催化剂进行采样分析和性能评价；便于过筛除去再生后催化剂中的细小颗粒和其它杂质；便于对反应器及其内构件、反应进料加热炉和高压换热器等进行检修；利于缩短装置停工检修占用时间；利于降低装置建设投资；免除含CO2、SO2、SO3等再生气体对仪器、仪表、高压容器、管线和阀门等可能产生的腐蚀；免除再生尾气排放可能带来的环保问题。三、加氢催化剂器外再生、活性更新和器外预硫化加氢催化剂器外再生待生剂称重过筛待生剂脱油待生剂烧硫再生剂称重包装出厂实验室再生不合格在线温度监测采样分析生产过程和质量控制方框图合格待生剂烧炭入炉再生剂过筛再生剂冷却分析、检测分析、检测隧道窑式再生装置网带窑式再生装置旋转炉式再生装置加氢催化剂器外再生装置控制系统加氢催化剂器外预硫化加氢催化剂器外再生/活性更新后，催化剂上的活性金属以氧化态形式存在；对于炼油加氢来说，氧化态催化剂加氢活性较低，通常需要经过预硫化，将其转化成硫化态，以提高其加氢活性；加氢催化剂预硫化可以在炼厂工业加氢装置上进行，即器内预硫化，也可以在催化剂生产/再生厂进行，叫器外预硫化。加氢催化剂器外预硫化器外预硫化原理：通过浸渍含硫化合物及适宜热处理，将催化剂上的活性金属氧化物转化成金属氧硫化合物；最终，在工业装置升温开工过程中，催化剂上的活性金属氧硫化合物进一步转化为高活性的金属硫化物。回装使用：加氢催化剂经过器外再生/活性更新/器外预硫化后，催化剂活性通常可以恢复到新鲜催化剂的90%以上，原则上均可回装到原装置反应器内使用；通过补充部分新鲜主催化剂及合理级配装填一些加氢保护剂等，通常可以满足装置正常满负荷生产要求；装置回装使用器外再生催化剂，运行周期通常和使用新鲜催化剂时一样，可以达到3-4年。四、加氢催化剂回装使用和梯级利用因此，炼化企业通常大多优先考虑将再生催化剂回装到原装置反应器内使用。加氢催化剂梯级利用当装置加工原料劣质化/产品质量升级时，加氢催化剂经过器外再生/活性更新/器外预硫化后，尽管活性恢复较好，但已不能满足装置正常长周期稳定运行要求，此时就不宜将再生催化剂回装到原装置反应器内使用；在这种情况下，通常可以根据不同炼油加氢装置正常生产对催化剂性能的不同要求，将再生催化剂降级使用到对催化剂性能要求相对较低的装置，即梯级利用；装置使用降级来用的器外再生催化剂，运行周期通常和使用新鲜催化剂时一样，可以达到3-4年。加氢技术是“环境友好”的、清洁的石油加工技术，在现代炼化工业中已经得到非常广泛的应用。加氢催化剂是加氢技术的核心，因此其开发和应用受到人们的广泛重视。我国开发的加氢催化剂品种齐全，整体上已经达到国际先进水平，可以满足我国炼化行业发展需要。结语炼化企业应根据加氢装置工艺过程、设计工艺条件、实际加工原料构成性质和对目的产品质量的要求，合理选用性能适宜的加氢催化剂，以取得预期的使用效果。通过加强原料、设备和工艺管理，加氢装置能够做到“安稳长满优”运行，可以降低装置生产运行成本，提高经济效益。结语主要内容模块一、催化剂概述模块二、催化裂化用催化剂模块三、加氢用催化剂模块四、重整用催化剂150一、重整用催化剂的组成二、重整催化剂的种类三、重整催化剂的失活四、重整催化剂的再生一、重整催化剂的组成重整催化剂酸性担体：含卤素的γ-氧化铝助催化剂：铼、锡基本活性组分：铂脱氢加氢活性中心本身不起作用，加入后对活性、选择性、稳定性有利，不易结焦酸性中心，裂化、异构化中心，卤素调节酸性强弱1．金属组分（以贵金属为主）各种载在氧化铝上的活性组分的相对活性如下：活性组分

含量,%相对活性

铂(Pt)0.61.0

铱(Ir)0.60.7

铑(Ra)0.60.3

钯(Pd)0.60.15

一、重整催化剂的组成（1）第一金属组分－铂（Pt）

铂具有强烈吸附氢原子的能力，所以现在用的重整催化剂都是以铂为主要金属组分主要是其催化活性高，来源相对比较丰富，但是也是非常昂贵的。

一、重整催化剂的组成

为了使铂高度分散在氧化铝载体上，通常采用氯铂酸（H2PtCl6）溶液浸渍法，然后经过干燥、焙烧和还原，干燥温度一般为100～120℃。焙烧的目的是将浸渍上的金属盐类转化为相应的氧化物，如PtO2，以便使其还原为活性的金属组分。焙烧的温度不能太高，否则会使还原后铂的晶粒过大。一、重整催化剂的组成

催化重整催化剂在氢气气氛中经过高温处理，其中铂的晶粒会逐渐聚结，随着铂晶粒的变大、比表面积变小。正庚烷的总转化率逐渐降低，而脱氢环化的转化率更是显著降低，表明催化剂的活性与选择性都明显变差。一、重整催化剂的组成

工业用单铂催化剂中含铂0.3～0.7m%，若含量太低催化剂容易失活；若含量太高会增加催化剂的成本，也不能显著改善其催化性能。由于铂的价格昂贵，工业上催化重整催化剂应尽量降低铂的含量。一、重整催化剂的组成（2）第二金属组分－铼、锡、铱等

早期的催化重整催化剂只含有金属铂组分，为了进一步提高重整催化剂的活性与稳定性，使其能够在更加苛刻的条件下进行，自二十世纪70年代以来普遍采用双金属催化剂。一、重整催化剂的组成

在催化剂组分中除了含有铂以外，还加入第二金属组分，常用的有铼、锡、铱三种金属，形成铂铼、铂锡、铂铱三个系列的双金属重整催化剂，尤其以前两种用得最多。一、重整催化剂的组成①铂铼系列正庚烷在铂催化剂和铂铼催化剂上反应活性与时间的关系

铂铼催化剂与铂催化剂的初活性相差不多，但因积炭速度较慢，所以其稳定性明显增强。一、重整催化剂的组成

工业上的铂铼催化剂中的Re/Pt比值目前已提高到(1.5～3.5)/1，由于Re/Pt高的催化剂对硫更加敏感，因此要求严格控制重整原料中的硫含量。一、重整催化剂的组成②铂锡系列

锡的引入对重整催化剂的活性稍有抑制作用，但其选择性较好，尤其是在低压、高温下具有较好的稳定性，所以目前在连续重整装置中普遍采用该系列的催化剂。一、重整催化剂的组成正庚烷在铂催化剂和铂锡催化剂上反应活性与时间的关系铂锡系列的催化剂稳定性明显好于铂催化剂。一、重整催化剂的组成在催化重整反应中，生成积炭的重要途径：

锡的引入使第二步深度脱氢反应减缓，导致体系中作为积炭前身物的环戊二烯浓度降低，积炭量随之减少，催化剂的稳定性得以提高。一、重整催化剂的组成

与铼不同，由于锡本身对氢解反应有抑制作用，所以铂锡催化剂在使用前无需进行预硫化。

目前工业上所用的铂锡催化剂中的含铂量为0.35～0.6%，含锡量为0.25～0.5%。一、重整催化剂的组成③铂铱系列

铱和铂一样都是活性金属组分，与铼相似，在铂催化剂中引入铱会增强其脱氢能力，而铱的氢解能力比铼更强，所以铂铱重整催化剂不仅需要预硫化，还需要加入其它金属组分来抑制其氢解能力，改善选择性。一、重整催化剂的组成

铱与铼一样，可以通过使积炭前身物开环裂解来减少积炭、提高催化剂的稳定性，而锡是通过对脱氢反应的抑制来减少积炭的。

由于铱本身特别容易聚结，而且价格也比铂高，所以近年来已被铂铼和铂锡催化剂所取代。一、重整催化剂的组成2．酸性组分为促进异构化等正碳离子反应，重整催化剂必须具有酸性中心，这一般用添加卤族元素氯或氟来实现改变卤素含量可调节催化剂酸性功能，随卤素含量的增加，催化剂对异构化和加氢裂化的酸性反应的催化作用也增强一、重整催化剂的组成卤素加入量必须要适当

（1）卤素含量太多，催化剂酸性太强，裂解活性太高，则会导致液体产物收率下降。（2）若卤素含量不足，则五员环烷烃和烷烃的异构化反应减弱，会使芳烃产率和产物的辛烷值下降一般卤素的加入量为催化剂的0.4～1.2m%。

一、重整催化剂的组成在卤素使用上通常有氯-氟型和全氯型两种：氟在催化剂上较稳定，操作时不易被水带走，故Cl-F型催化剂酸性功能受原料含水量的影响较小。一般Cl-F型新鲜催化剂含Cl-F约1%(w)。但是氟的加氢裂化性能较强，使催化剂的选择性变差另一种全氯型催化剂，氯在催化剂上不稳定，容易被水带走；一般新鲜全氯型催化剂含氯0.6%～1.5%(w)，实际操作中要求维持含氯量稳定在0.4%～1.0%(w)

一、重整催化剂的组成3．担体(氧化铝载体)（1）载体的作用担体本身不具有催化活性，但它具有较大的比表面积和较好的机械强度，能使活性组分很好的分散在其表面上，从而更有效的发挥其作用对于贵金属催化剂，可节省活性组分，降低催化剂成本可以提高了催化剂的稳定性和机械强度，减少损耗一、重整催化剂的组成载体一般为熔点较高的氧化物，当活性组分分散在其表面时，可提高催化剂的热稳定性，不容易发生熔结现象。载体具有多孔性，适当的孔径分布有利于反应物扩散到内表面进行反应。由于载体与活性组分的相互作用，有时还可以改善催化剂的活性、稳定性和选择性

。一、重整催化剂的组成因此一个好的载体应该具有如下的性能：

适合而稳定的晶相结构足够大的比表面积和适宜的孔径分布，应能保证活性组分高度分散、均匀分布。较高的机械强度和热稳定性良好的传热与传质性能最好还能改善催化剂的反应性能

一、重整催化剂的组成工业上常用的载体一般为氧化铝、二氧化硅、分子筛、活性炭等，对于重整催化剂，一般用氧化铝作载体。重整催化剂的担体，通常是γ-Al2O3，目前重整催化剂几乎都是采用γ-Al2O3作为担体（2）氧化铝的制备

一般先制成水合氧化铝，再经过热处理转型为所需类型的氧化铝。

一、重整催化剂的组成

目前大多数采用沉淀法制取水合氧化铝，按所用沉淀剂的不同分为：碱沉淀：酸沉淀：

此外，还可用烷基铝或低碳烷氧基铝水解制得。一、重整催化剂的组成二、重整催化剂的种类目前工业上应用的重整催化剂主要有两类：即主要用于固定床重整装置的铂铼催化剂和主要用于连续重整装置的铂锡催化剂

可从以下三个方面来考虑选择催化剂：

①反应性能②再生性能③其它理化性质

反应性能要求活性、选择性、稳定性都比较好。对于半再生的固定床重整催化剂而言，对其稳定性的要求是生焦速率小和容纳积炭的能力强。而对于移动床连续重整催化剂而言，主要要求催化剂的热稳定性较好，使其能经受高温条件下的反复再生。二、重整催化剂的种类再生性能

具有良好再生性能的催化剂再生后其活性大部分能够恢复到新鲜催化剂的反应活性。由于再生性能直接关系到重整催化剂的使用寿命，对于连续重整催化剂而言，再生性能尤为重要。二、重整催化剂的种类理化性能：催化剂的比表面积、孔体积、孔径分布以及杂质含量对其活性、选择性均有影响。对于固定床催化重整，催化剂的机械强度和外观形状会影响反应器的压力降。对于移动床连续再生催化重整，催化剂的机械强度、堆积密度、颗粒均匀度等性质影响更大。二、重整催化剂的种类三、重整催化剂的失活失活原因：①催化剂表面上积碳；②卤素流失；③长时间处于高温下引起铂晶粒聚集使分散度减小；④催化剂中毒。

在正常生产中，催化剂活性的下降主要是由于积碳引起的。1．积炭失活

在催化重整过程中由于深度脱氢和芳烃缩合反应，在催化剂上不可避免地会产生积炭。对于单铂催化剂，当积炭达到7～10m%时，其活性即丧失大半，而铂铼催化剂容纳积炭的能力则显著较强。三、重整催化剂的失活

催化剂上的积炭速度与原料的性质、催化剂的性质以及反应条件有关。原料馏分越重，催化剂上的积炭越多；原料中五员环烷烃、烯烃的含量越多，积炭速度明显加快，而环烯烃尤其是环戊二烯的存在会使积炭速度加剧。

三、重整催化剂的失活催化剂上的积炭沉积在金属活性中心，会将表面的活性金属覆盖。这种积炭在氢的作用下可以解聚而消除。沉积在酸性中心上的积炭也会使催化剂的孔口径减小甚至堵塞，使其活性大大降低。这种积炭比较难于消除。三、重整催化剂的失活

催化剂因积炭引起的活性降低可以采用提高反应温度的办法来补偿，但是反应温度不能无限制的提高。重整装置一般限制反应温度不超过520℃，当反应温度提高到限制温度时，活性仍然不能满足要求时，就只能采用催化剂再生的办法烧去积炭来恢复其活性。三、重整催化剂的失活2．水、氯含量的变化为了严格控制系统中的氯和水的量，国内重整装置限制原料的氯含量和水含量均不得大于5μg/g

生产过程中应使催化剂上的氯和氟的含量维持在适宜的范围之内，可采用注氯、注水

等方法来保证最适宜的催化剂含氯量，即所谓的水氯平衡方法

工业装置上的注氯通常是用二氯乙烷、三氯乙烷和四氯乙烷等氯化物；注水通常是用醇类，例如异丙醇等，因为用醇类可以避免腐蚀，醇的用量按生成的水分子折算三、重整催化剂的失活3．中毒(1).永久性毒物催化剂的活性不能再恢复永久性毒物有：砷、铅、铁、铜、镍、钠等金属毒物在永久性毒物中，砷最引人注目。当催化剂上含砷2000ppm时，催化剂的活性就完全丧失。因此，工业上对重整原料的含砷量有严格的限制，一般≯1μg/kg砷中毒的现象首先在第一反应器中反应出来，会使第一反应器的温降大幅度减小，随着中毒的加深，第二、第三反应器的温降也随着减小三、重整催化剂的失活(2).非永久性毒物①硫

原料中的含硫化合物在重整反应条件下生成H2S。若不从系统中除去，则H2S在循环氢中聚集，导致催化剂的脱氢活性下降。一般情况下，硫对铂催化剂是暂时性中毒，但是如果长期存在有过量的硫，也会造成永久性中毒。但是铼对于硫更加敏感，一旦中毒则不易恢复。三、重整催化剂的失活

完全脱净原料中的硫也不