关于催化裂化催化剂你都知道哪些

由于催化剂可以改变化学反应速度，并且有选择性地促进某些反应。因此，它对目的产品的产率和质量、生产成本、操作条件、工艺过程、设备型式都有重要的影响，流化催化裂化的发展和催化剂的发展是分不开的，尤其是分子筛催化剂的发展促进了催化裂化工艺的重大改革。

裂化催化剂的种类、组成和结构

工业上广泛采用的催化裂化催化剂可分两大类：无定型硅酸铝和结晶型硅酸铝盐（又称分子筛），特别是分子筛催化剂近几十年来得到广泛应用。

（一）无定型硅酸铝催化剂

最初使用的是处理过的天然活性白土，其主要成分是硅酸铝，后来广泛采用具有更高稳定性的人工合成硅酸铝。硅酸铝的主要成分是氧化硅和氧化铝，合成硅酸铝依铝含量的不同炼厂火炬及火炬气回收高挂在建筑物之上的天灯， 日夜不停地向空中喷射着团团火焰、 滚滚浓烟，它是石化企业独有的景观，这是为确保石油化工厂的安全，将生产过程产生的易燃易爆的可燃气体燃烧排放，行业上称为“火炬”或“长明灯”。

19世纪中叶，人类开发和利用石油、天然气以来，这冲天的火焰就以合法的身份伴着企业生产，从白天点到黑夜，又从黑夜点到天明。长年燃烧与排放的火炬气不仅浪费了资源，也带来了空气污染。它的浪费有多大？有人做过推算，不停燃烧的每一支火炬，就等于拿10元人民币每15秒中向火里投放一张。据统计，我国各行业中拥有各类火炬达500亿支，每年烧掉的资源近2000万吨标准煤，释放出的二氧化碳等有害物质近亿吨，烧掉资源造成的损失合人民币近40亿元。因此，治理火炬、节约能源、控制污染、保护环境，势在必行。1996年原中国石油化工总公司首次提出了三年熄灭火炬、消灭“长明灯”的计划，即火炬回收计划。所谓火炬，就是生产过程中排放出来的可燃气体，而长明灯是为点燃这些可燃气体设在火炬周围常年不灭的火种。

如果熄灭了火炬，消灭了长明灯，一旦遇到生产意外，可燃气体排放怎么办？我国科研人员经过反复实验，终于研制出一套既保证火炬平时没有火焰，又能在需要时及时将火炬点燃，具有世界领先水平的自动点火技术。

它的工作原理是：当燃气排放到达水封罐后，安装在火炬总管上的流量信号升高，这是由计算机组成的控制系统连续发出信号，并指挥高空点火器内的电梯发生装置产生面状电弧火源，使高空点火器喷出火焰，与空气混合，点燃火炬。自动点火控制技术，确保了熄灭火炬的安全系数，为火炬气回收利用创造了条件，那么怎样才能把燃烧多年的火炬气收回来呢？

来自各路的产气源到达水封罐时，就被回收到气柜，并通过压缩机把气柜的气送进燃气管道，然后兵分两路，一路被送到电厂发电，一路被送到气体分流装置，提炼化工原料。不管是自动点火系统，还是火炬回收系统，它的工况始终都由安装在地面上的火炬遥测器跟踪，并把看到的信号返回给控制中心，在全过程中，控制系统始终处于监控状态，同时系统中若出现故障，将自动发出报警信号。又分为低铝（含 Al2O310%~13%）和高铝（含 Al2O3 约 25%）二种。其催化剂按颗粒大小又分为小球状（直径在3~6mm）和微球状（直径在 40~80m）。其化学组成见表 3—1。

其中 Al2O3、Si2O3 及少量水分是必要的活性组分，而其它组分是在催化剂的制备过程中残留下来的极少量的杂质。合成硅酸铝是由 Na2SiO3 和 Al2(SO4)3 溶液按一定的比例配合而成凝胶，再经水洗、过滤、成型、干燥、活化而制成的。硅酸铝催化剂的表面具有酸性，并形成许多酸性中心，催化剂的活性就来源于这些酸性中心，即催化剂的活性中心。

（二）结晶型硅酸铝盐（分子筛）催化剂

分子筛催化剂是六十年代初发展起来的一种新型催化剂， 它对催化裂化技术的发展起了划时代的作用。分子筛又称为泡沸石，按其组成及晶体结构不同分为 A 型、X 型、Y 型及丝光沸石等几种，目前工业裂化催化剂中常用的是 X 型和 Y 型沸石，其中用得最多的是 Y 型沸石。

X 型和 Y 型沸石具有相同的晶体结构，每个单元晶胞由八个削角八面体组成，如图 3—3 所示。由于削角八面体的连接方式不同，可形成不同的分子筛。

人工合成的分子筛是含钠离子的分子筛，这种分子筛 图 3—3 X型、Y型分子筛的结构没有催化活性。分子筛中的钠离子可以被氢离子、稀土金属离子等取代，经过离子交换的分子筛的活性比硅酸铝的高出上百倍。这样过高的活性不宜直接用作裂化催化剂，工业上使用的分子筛催化剂，一般是将含 5%～15%的分子筛均匀分布在担体上，担体通常采用无定型硅酸铝、白土等具有裂化活性的物质，担体除了起活性组分的稀释作用外，还起到对分子筛的分散作用、增强催化剂的强度作用以及提高经济效益的作用。

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