催化裂化热崩跑损现象的研究
催化剂跑损可分为两种情况：由于操作失常或设备故障造成生产装置波动所引起的催化剂跑损称为非自然跑损；在装置平稳运行的工况下细粉催化剂末能被回收而造成的跑损称为自然跑损。前人的研究结果表明，造成催化剂自然跑损的原因可归结为两个因素：磨损和热崩。催化剂的磨损与其强度和抗磨性能——磨损指数有很大关系，提高催化剂的强度和抗磨性能是催化剂配方研制和制造工艺过程所要解决的问题，而催化剂的热崩在更大程度上与使用过程密切相关。对于热崩所造成的跑损问题，许多专家和装置操作者都有这样一种认识，在向装置补充新鲜催化剂（新鲜剂）时，特别是大量置换催化剂时，发现烟囱的排烟粉尘浓度明显升高，且补剂后装置的实测催化剂藏量低于计算的藏量，因此认为催化剂的热崩在一定程度上造成了加剂过程催化剂的跑损。
分别对A催化裂化装置的A催化剂和B催化裂化装置的B催化剂进行了采样分析。所取样品包括：新鲜剂、平衡催化剂（平衡剂）、补充新鲜剂前后三级旋风分离器所回收的催化剂细粉（三旋回收细粉）。由于这两套装置均采用小型加料器加料，因此采集样品时，加剂时间控制在离上次加剂时间相隔24h。A装置一次补充新鲜剂量为藏量的1.6%；B装置一次补充新鲜剂量为藏量的2.5%。所采样品基本代表了新鲜剂加剂前后的催化剂实际情况。
表1为催化剂上金属的含量，可以看到，加剂后，两种催化剂三旋回收细粉的金属含量均有降低的趋势。
新鲜剂有较大的比表面积和孔容。从对三旋回收细粉在加剂前后的比表面积和孔容测定情况来看，加剂后，三旋回收细粉的比表面积和孔容有增加的趋势。以A催化剂为例，加剂前三旋回收细粉的比表面积为91.77m2/g，加剂后增加至118.46m2/g，孔容也由0.1093mL/g增加到0.1213mL/g，试验结果见表2。
新鲜剂具有较高的反应活性，催化剂在使用一段时间后活性会下降，工业装置通过不断补充新鲜剂来维持装置中催化剂的平衡活性。从对两种催化剂加剂前后三旋回收细粉的微反活性测定数据（见表3）可以看到，在加剂后三旋回收细粉的微反活性均有明显增设的趋势。
从以上分析数据可以看出，在加剂后，三旋回收细粉的金属含量降低、比表面积和孔容增加、微反活性增加，这表明加剂后的三旋回收细粉中含有一定量的新鲜催化剂成分。这些新鲜催化剂细粉可能有两个来源：新鲜催化剂中自带的细粉和热崩后生成的细粉。
为了进一步证实有热崩生成的细粉存在，对装置加剂后的平衡剂金属含量进行了理论计算（假定无热崩时加剂前后三旋回收细粉与平衡剂的金属含量相等），并与实测值对比。其中：平衡剂金属含量理论值=加剂前三旋回收细粉金属含量×装置催化剂藏量/（装置催化剂藏量+补充新鲜剂量）。表4所列的结果表明，金属含量的实测值基本上均低于理论计算值。证明加剂后三旋中增加的细粉并非单一由新鲜剂自带细粉造成，新鲜剂在加剂过程中发生热崩的现象是存在的。
在生产操作中，当向装置补充催化剂时观察到的发生跑损量较大的现象，分析其原因可能有三方面：一是新鲜催化剂升温后发生失水（吸附水和结晶水）以及铵盐分解失重，大约占新鲜催化剂的10%；二是新鲜催化剂中自身的细粉组分跑损；三是加剂过程热崩造成的跑损。综合这三方面的因素可以推断，新鲜催化剂加入装置后其重量损失20%~30%。
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