柴油加氢催化剂

第三部分柴油加氢催化剂柴油加氢培训

一、加氢催化剂分类（一）加氢精制（处理）及其催化剂

如加氢脱硫催化剂，加氢脱氮催化剂，重整原料预加氢催化剂，汽油选择性加氢催化剂。

（二）加氢裂化催化剂加氢裂化催化剂不但需要具备加氢精制催化剂的功能，而且应具有充分的裂化功能，是典型的双功能催化剂。催化加氢催化剂

（三）润滑油加氢催化剂用以代替润滑油的溶剂精制和白土精制。催化剂是催化加氢的技术核心。加氢装置的投资、操作费用。产品质量、甚至装置流程都与催化剂的性质密切相关。催化加氢技术的水平和发展，在很大程度上取决于催化加氢催化剂的开发与应用，在当前清洁燃料的生产成为炼油业共同课题的时候，作为其核心技术的加氢工艺，必将促进催化加氢催化剂进一步发展。催化加氢催化剂三、加氢精制催化剂载体的作用是提供适宜反应与扩散所需的孔结构，担载分散金属均匀的有效表面积和一定的酸性，同时改善催化剂的压碎、耐磨强度与热稳定性;加氢精制剂的载体主要为Al2O3。金属组分主要提供加氢活性及能够加速C－N键氢解的弱酸性，由VlB族或Ⅷ族的金属。助剂的作用是调节载体性质及金属组分结构和性质、催化剂的活性、选择性、氢耗和寿命的目的。常用的助剂是P2O5。金属组分载体助剂催化加氢催化剂

（一）加氢精制催化剂的组成

1.活性组分催化加氢的活性主要来源于加氢金属组分，金属组分主要提供加氢活性及能够加速C－N键氢解的弱酸性，由VlB族或Ⅷ族的金属。不同的非贵金属组分和贵金属组分搭配取决于原料性质和要求达到的主要目的。典型的二组分搭配有：Ni-W、Co-Mo、Ni-Mo等，典型的三组分搭配有：W-Ni-Mo、Co-Mo-Ni等。催化加氢催化剂反应活性在H2S存在下无H2S存在下加氢脱氮活性Ni-Mo-Co＞Co-Mo＞Co-W加氢脱硫活性Co-Mo＞Ni-Mo＞Ni-W＞Co-W加氢脱氧活性Ni-Mo＞Co-Mo＞Ni-W＞Co-W芳烃饱和活性Ni-W-Ni-Mo＞Co-Mo＞Co-WNi-W-Ni-Mo＞Co-Mo＞Co-W异构化活性Ni-W＞Ni-Mo＞Co-Mo＞Co-WNi-W＞Ni-Mo＞Co-Mo＞Co-W加氢裂化活性Ni-Mo＞Ni-W＞Co-Mo＞Co-WNi-Mo＞Ni-W＞Co-Mo＞Co-W不同的非贵金属组分搭配产生的反应活性催化加氢催化剂反应活性无H2S存在下芳烃饱和性Pt＞Pd＞Ni-W-Ni-Mo＞Co-Mo＞Co-W异构化活性Pt～Pd＞Ni-W＞Ni-Mo＞Co-Mo＞Co-W加氢裂化活性Pt～Pd＞Ni-Mo＞Ni-W＞Co-Mo＞Co-W贵金属组分反应活性与非贵金属组分反应活性的对比贵金属催化剂容易被硫、氮组分中毒而失活，故只能用于无硫、无氮或微量硫、微量氮的原料中。

催化加氢催化剂

2.助剂为了改善加氢精制催化剂某一方面的性能，如活性，选择性、寿命、热稳定性或强度等，常常添加一些助剂，如硅、磷、氟、硼、钾、钙和镁等元素，国内加氢精制催化剂常添加硅、氟、硼、磷等。硅的加入，可提高催化剂的热稳定性，改变表面酸性物质，有利于再生处理。氟可以减少镍铝尖晶石和钴铝尖晶石的生成，调整表面酸性物质。磷在沉淀或打浆时，可以增加孔容和比表面积，磷还可以调整表面酸性物质。这些助剂可以提高催化剂的活性。钾、钙、镁可提高催化剂的热稳定性以及催化剂加氢脱硫的选择性。催化加氢催化剂3.载体载体具有高的表面积，可高度分散活性的金属；具有理想的孔结构（孔体积和孔分布），有利于反应分子的扩散；为容纳积炭提供空间，载体能改善催化剂的导热性、防止活性组分因局部过热而烧结失活；作为催化剂的骨架，提高催化剂的稳定性和机械强度，并使催化剂具有一定的形状和大小，以适应工业过程中流体力学的需求。催化加氢催化剂（二）加氢精制催化剂分类轻质油加氢精制催化剂柴油馏分加氢精制催化剂直馏煤油加氢精制催化剂选择性加氢催化剂催化加氢催化剂

（三）加氢精制催化剂的选择选择催化剂首先应考虑是选择活性高、选择性好、稳定性好、寿命长。

脱硫率=（1－生成油硫含量/原料油硫含量）×100%

脱氮率=（1－生成油氮含量/原料油氮含量）×100%

催化剂应具有良好的再生性能，一般应可再生一到两次。此外，在催化剂性能相同的情况下，考虑价格、密度等。催化加氢催化剂

（四）加氢精制催化剂的制备加氢精制催化剂常用的制备方法有沉淀法、混合法、浸渍法等。目前普遍采用浸渍法生产。浸渍法是将载体在有活性组分的溶液中浸泡（称之为浸渍），浸渍后，经干燥、焙烧制得催化剂。拟薄水铝石混捏挤条干燥焙烧浸助剂干燥焙烧浸钨、镍干燥焙烧成品包装水、硝酸助挤剂助剂溶液钨、镍溶液催化加氢催化剂

四、加氢裂化催化剂（一）加氢裂化催化剂的组成及作用

1.金属组分适宜作加氢裂化催化剂加氢活性组分的ⅥB族和Ⅷ族中的金属元素有：贵金属铂（Pt）、钯（Pd）、非贵金属钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钴（Co）、镍（Ni）、和铁（Fe）等金属及其氧化物或硫化物。催化加氢催化剂2.裂化组分加氢裂化催化剂中的裂化组分就是载体，它为催化剂提供酸性中心，提供合适的孔结构和增加有效表面积，并且与活性金属组分形成新的化合物，改善催化剂性质。这些载体主要有：活性氧化铝（即γ-AI2O3）、无定型硅酸铝、沸石。催化加氢催化剂3.助剂（1）结构性助催化剂结构助催化剂又称为稳定剂，能提高催化剂的活性表面积和热稳定性，能防止催化剂表面再操作温度下变形（如：加入少量SiO2可阻止γ-AI2O3晶粒增大和变形；又如加入少量P可阻止γ-AI2O3与Ni结合成无活性的Ni-AI2O3尖晶石。）催化加氢催化剂

（2）活性助催化剂加氢裂化催化剂中的Ⅷ-B族金属，多以活性助催化剂的形式出现，如Co和Ni单独存在时，其加氢活性都不很显著，但和Mo和W结合后，可显著提高Mo和W的加氢活性，Mo-Ni组合用于生产煤油、柴油为主要产品的单段加氢裂化过程，而W-Ni组合则有利于脱除润滑油中最不希望存在的多环芳烃组分。催化加氢催化剂

（二）加氢催化剂分类

1.按金属组分分类：非贵金属催化剂和贵金属催化剂。非贵金属催化剂以金属组分的硫化物形式存在时，才能发挥较强的加氢功能和改善酸性功能。而贵金属催化剂只有以金属组分的还原态形式存在，在无硫环境中，才能发挥作用。催化加氢催化剂

2.按酸性载体组分分类无定型硅酸铝载体和晶型分子筛载体催化剂

无定型硅酸铝载体晶型分子筛载体酸性中心较少多裂化活性弱强反应温度高（基准+30~40℃）低（基准）运转周期反应温度高，易积炭，运转周期短反应温度低，运转周期长特点可避免二次裂化，产品结构稳定性好，适宜于生产中油，氢耗较低抗氨能力强，温度稳定性好。灵活性大，可调整反应温度，改变产品结构。适宜于生产轻质油或生产中油同时生产轻质油，反应压力较低催化加氢催化剂3.按工艺流程分类单段催化剂、一段串联的裂化催化剂、两段法之第二段催化剂、三段法中的第二段催化剂。4.按催化剂形状分类固体催化剂、浆液催化剂5.按目的产品分类液化气型催化剂、石脑油型催化剂、中油型催化剂、高中油型催化剂及重油型催化剂。催化加氢催化剂

五、润滑油加氢催化剂（一）主要反应（1）稠环芳烃加氢生成稠环环烷烃；（2）稠环环烷烃部分加氢并开环生成带长侧链的单环环烷烃；（3）正构烷烃或分支程度低的异构烷烃加氢异构化成为分支程度高的异构烷烃。（4）加氢脱硫，脱氮，脱金属等反应，尽量减少裂化反应，以避免润滑油收率下降，油品质量变差。催化加氢催化剂