石油催化裂化-催化裂化催化剂的种类、组成和结构

课程：石油炼制运行与操控知识点：催化裂化催化剂种类、组成和结构温故知新催化剂能够改变化学反应速度，而本身不发生化学反应的物质。催化作用：改变化学反应的速度。不能改变化学反应平衡不能改变反应热效应本身性质不发生变化催化作用特征温故知新自由基途径：210～293kJ/mol活化能碳正离子途径：42～125kJ/mol

催化剂还对操作条件、工艺过程和设备型式的选择有重要，生产成本也有着重要影响。目前国内的情况大约是催化剂单耗0.5～1.5kg，中石化规定单耗在0.75以下。石油炼制各种工业催化剂棒状催化剂齿球形催化剂催化裂化催化剂的种类无定型催化剂活性中心质子酸和非质子酸天然白土半合成全合成主要成分天然白土、氧化铝和氧化硅具有孔径大小不一的许多微孔平均孔径4～7nm主要活性来源质子酸和非质子酸形成的酸性中心无定型硅酸铝催化剂01主要成分是以SiO2和Al2O3为主要成分具有稳定的、均一的微孔结构

很大的内表面及晶格结构

具有更高的选择性、活性和稳定性

结晶型硅铝盐催化剂02类型孔径A单晶胞化学组成硅铝原子比4A4.2Na12[（AlO2）12（SiO2）12].27H2O1：15A5Na2.6Ca4.7[（AlO2）12（SiO2）12].3H2O1：113X8—9Na86[（AlO2）86（SiO2）106].264H2O1.5：2.5：1Y8—9Na56[（AlO2）56（SiO2）136].264H2O2.5—5：1丝光沸石5.8—6.9Na8[（AlO2）6（SiO10）12].24H2O5：1（二）结晶型硅铝盐催化剂Y型分子筛晶格细胞结晶型硅铝盐催化剂（Y型）Si或Al八面沸石笼或超笼

丝光沸石分子筛晶格细胞

丝光沸石图片结晶型硅铝盐催化剂（丝光沸石型）直径最大的是由十二环组成的直筒形孔道，这是丝光沸石分子筛的主要通道。沸石分子筛是具有均匀晶内孔道的结晶型硅铝酸盐，其化学组成可以用如下的经验式来表示：M2/n

Al2O3

xSiO2

yH2OMx’/n[(AlO2)x’

(SiO2)y’]wH2O或式中方括号内为分子筛晶体的单位晶胞，M为氢或金属，n表示M的原子价，一般常用硅铝比来表示沸石的的特征，其含义就是SiO2与Al2O3的摩尔比。

催化裂化催化剂的种类举例：ZSM-5型沸石分子筛催化剂ZSM-5型分子孔道结构ZSM-5型单元晶格结构竖直为直筒形的孔道，另为交叉的正弦形孔道。8个五员环连接单元结构棱边接成链，链连接成薄片形成三维骨架。（1）结构催化裂化催化剂的组成和结构催化剂的组成活性组分：10%~35%载体：天然活性白土、合成低铝硅酸铝和合成高铝硅酸铝。催化裂化催化剂的组成和结构（2）载体的作用稀释作用容纳分子筛中未除去的Na+增强催化剂的耐磨程度储存和传递热量的作用重油催化裂化中，可以起到预裂化的作用H-Y型分子筛先用NH4+置Na+，然后加热除去NH3即剩下H+稀土-Y型分子筛

用稀土金属离子(如铈、镧、镨等)置换得到氢离子和稀土元素离子置换得到的H-Y型分子筛经脱铝得到的具有更高硅铝比.超稳Y型分子筛RE-H-Y型分子筛Na离子去除：钠离子分子筛没有活性，常见各类分子筛举例：齿球形催化剂载体制备技术及催化剂

北京高新利华化工有限责任公司采用新颖的齿球型载体和独特的催化剂制备技术，研制开发生产的新型齿球形催化剂，该类型催化剂2002年8月率先在大庆石化分公司炼油厂两套35万吨/年装置，取得优异的效果。

齿球形催化剂拥有活性高、处理负荷大、初始反应温度低，催化剂的机械性能好和使用寿命长等优点。催化裂化催化剂的组成和结构齿球催化剂三维图齿球形催化剂的技术优点不同载体外表面积比较

条形三叶草形齿球形相同尺寸11.251.32相同体积11.72.1催化剂当量直经计算

对于研究固定床反应器的气液固三相反应动力学，传质阻力的重要影响参数为当量直径，当量直径越小，越有利于消除传质阻力。当量直径定义为与颗粒体积相等的球体直径，

假设相同的外切园尺寸球直径为D，那么各种催化剂当量直径如下:（条的长度为直径5倍）条型Ds=1.364D三叶草Ds=0.91D

齿球Ds=0.645D课程：石油炼制运行与操控知识点：催化裂化催化剂种类、组成和结构温故知新催化剂能够改变化学反应速度，而本身不发生化学反应的物质。催化作用：改变化学反应的速度。不能改变化学反应平衡不能改变反应热效应本身性质不发生变化催化作用特征温故知新自由基途径：210～293kJ/mol活化能碳正离子途径：42～125kJ/mol

催化剂还对操作条件、工艺过程和设备型式的选择有重要，生产成本也有着重要影响。目前国内的情况大约是催化剂单耗0.5～1.5kg，中石化规定单耗在0.75以下。石油炼制各种工业催化剂棒状催化剂齿球形催化剂催化裂化催化剂的种类无定型催化剂活性中心质子酸和非质子酸天然白土半合成全合成主要成分天然白土、氧化铝和氧化硅具有孔径大小不一的许多微孔平均孔径4～7nm主要活性来源质子酸和非质子酸形成的酸性中心无定型硅酸铝催化剂01主要成分是以SiO2和Al2O3为主要成分具有稳定的、均一的微孔结构

很大的内表面及晶格结构

具有更高的选择性、活性和稳定性

结晶型硅铝盐催化剂02类型孔径A单晶胞化学组成硅铝原子比4A4.2Na12[（AlO2）12（SiO2）12].27H2O1：15A5Na2.6Ca4.7[（AlO2）12（SiO2）12].3H2O1：113X8—9Na86[（AlO2）86（SiO2）106].264H2O1.5：2.5：1Y8—9Na56[（AlO2）56（SiO2）136].264H2O2.5—5：1丝光沸石5.8—6.9Na8[（AlO2）6（SiO10）12].24H2O5：1（二）结晶型硅铝盐催化剂Y型分子筛晶格细胞结晶型硅铝盐催化剂（Y型）Si或Al八面沸石笼或超笼

丝光沸石分子筛晶格细胞

丝光沸石图片结晶型硅铝盐催化剂（丝光沸石型）直径最大的是由十二环组成的直筒形孔道，这是丝光沸石分子筛的主要通道。沸石分子筛是具有均匀晶内孔道的结晶型硅铝酸盐，其化学组成可以用如下的经验式来表示：M2/n

Al2O3

xSiO2

yH2OMx’/n[(AlO2)x’

(SiO2)y’]wH2O或式中方括号内为分子筛晶体的单位晶胞，M为氢或金属，n表示M的原子价，一般常用硅铝比来表示沸石的的特征，其含义就是SiO2与Al2O3的摩尔比。

催化裂化催化剂的种类举例：ZSM-5型沸石分子筛催化剂ZSM-5型分子孔道结构ZSM-5型单元晶格结构竖直为直筒形的孔道，另为交叉的正弦形孔道。8个五员环连接单元结构棱边接成链，链连接成薄片形成三维骨架。（1）结构催化裂化催化剂的组成和结构催化剂的组成活性组分：10%~35%载体：天然活性白土、合成低铝硅酸铝和合成高铝硅酸铝。催化裂化催化剂的组成和结构（2）载体的作用稀释作用容纳分子筛中未除去的Na+增强催化剂的耐磨程度储存和传递热量的作用重油催化裂化中，可以起到预裂化的作用H-Y型分子筛先用NH4+置Na+，然后加热除去NH3即剩下H+稀土-Y型分子筛

用稀土金属离子(如铈、镧、镨等)置换得到氢离子和稀土元素离子置换得到的H-Y型分子筛经脱铝得到的具有更高硅铝比.超稳Y型分子筛RE-H-Y型分子筛Na离子去除：钠离子分子筛没有活性，常见各类分子筛举例：齿球形催化剂载体制备技术及催化剂

北京高新利华化工有限责任公司采用新颖的齿球型载体和独特的催化剂制备技术，研制开发生产的新型齿球形催化剂，该类型催化剂2002年8月率先在大庆石化分公司炼油厂两套35万吨/年装置，取得优异的效果。

齿球形催化剂拥有活性高、处理负荷大、初始反应温度低，催化剂的机械性能好和使用寿命长等优点。催化裂化催化剂的组成和结构齿球催化剂三维图齿球形催化剂的技术优点不同载体外表面积比较

条形三叶草形齿球形相同尺寸1