渣油加氢处理催化剂失活研究.pdf

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1、第39卷第l期当代化工Vo1．39，No．12010年2月ContemporaryChemicalIndustryFebruary，2010渣油加氢处理催化剂失活研究木安晟，王志武，王欣(中国石化股份有限公司抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺113000)摘要：考察了高压加氢釜式反应器中不同活性的催化剂在渣油加氢处理过程中的失活情况。结果表明，在渣油加氢处理反应过程中，氧化铝载体并不是仅仅起到一个负载活性组分的“载体”的作用，也具有一定的反应活性。关键词：渣油；催化剂；失活中图分类号：TE624．9+3文献标识码：A文章编号：16

2、71—0460(2010)01—0049～03由于原油产量增长缓慢且日益变重，导致渣1试验部分油产量逐年增加，而市场对轻质油品的需要量却试验所选用的反应器为连续搅拌高压反应不断提高【1_2]，再加上环保法规的日益严格【3】，因釜，采用间歇操作。具体的试验步骤：称取适量的此，渣油的轻质化和优质化技术越来越受到重原料和催化剂(催化剂以挂筐的形式加入)放人视，而固定床渣油加氢处理技术作为渣油改质的高压釜中；整个反应流程充满氮气并进行气密检有效手段，得以迅速发展。随着渣油加氢处理技查；检查合格后，用氢气对整个反应体系进行置术发展，大

3、家越来越关注渣油加氢处理过程中的换，将压力降至6MPa，开始升温；在温度达到70催化剂失活机理的研究。℃以上时，开启搅拌系统进行搅拌，继续升温至渣油加氢处理催化剂的失活从其原因上来反应温度；在达到所需反应温度时，调整装置压看，主要是由金属和焦炭的沉积所引起的。渣力至反应压力并开始计时；反应结束后，自然降油加氢处理过程中脱除的金属杂质以及生成的温至100℃后，停止搅拌；继续冷却至室温，取出焦炭以固体的形式沉积在催化剂上，覆盖催化剂样品，进行分析。活性中心数量并堵塞催化剂孔口，造成了催化剂不可逆失活。2样品的处理及分析渣油加氢处

4、理催化剂的失活从其运转时间样品在索氏脂肪抽提器中用混合溶剂进行上来看，普遍认同的是三段失活过程：初期的快抽提，以除去样品上附着的可溶性油分，处理后速失活、中期的缓慢失活、末期的快速失活。初期的样品在烘箱中干燥后在马弗炉中进行分段焙的快速失活，这是由于易生焦物质在催化剂表面烧，以烧除催化剂中沉积的积炭[71。的吸附并进一步生成焦炭引起的；中期的缓慢失催化剂中C含量采用日本产EMZA一820V活，焦炭在催化剂上的沉积在这一阶段达到了动元素分析仪进行分析。催化剂中金属含量使用美态平衡，失活主要是由于金属硫化物在催化剂上国Therm

5、oFisher公司的IRISHR等离子发射光的沉积导致的；末期的快速失活，这主要是由于谱仪进行分析。产生了大量的焦炭和金属的沉积而引起孔口的3试验结果及讨论阻塞【6J。本文主要研究了不同活性的催化剂在渣油加氢处理过程中的失活情况。在本次考察试验中，采取了在同一氧化铝载收稿日期：2009—12—17作者简介：安晟(1977一)，男，工程师，2000年毕业于大连理工大学化学工程专业，目前从事渣油加氢处理催化剂研制工作。E—mail：aswhy@163．con，电话：0413—6389474。50当代化工第39卷第1期体上面负载不

6、同组成的活性金属。所用催化剂性图2为不同活性的催化剂上沉积的金属量。质见表1。从图2可以看出，金属的沉积量随着活性组分的表1催化剂性质Table1Propertiesofcatalysts增加而增加，氧化铝载体上虽然沉积的金属量较性质MC一1MC一2MC一3MC一4少，但是也沉积了一定的金属。活性金属w(MoO)，％04．O67．929．79活性金属W(NiO)，％00．971．832．954工业运转后催化剂其中，MC一1为未负载活性金属的氧化铝载采集某一工业装置运转后的催化剂进行剖体，MC一3为按照已工业应用的主催化剂组成

7、性析处理并送样分析，分析结果见图3。其中，C一1质在试验室进行制备的，以上4种催化剂所用载为不含活性金属的工业催化剂，C一2为低活性金体均为同一批次载体。属含量的工业催化剂，C一3为较高活性金属含量图1为不同活性的催化剂上沉积的焦炭量。的工业催化剂。催化剂催化剂图1不同活性催化剂沉积的焦炭量图3工业运转后催化剂分析结果Fig．1DepositionamountofthecokeindiferentactivityFig．3Analysisresultsofusedcatalystscatalysts从图3可以看出，经过长周期

8、的工业运转从图1可以看出，4种催化剂上沉积的焦炭后，不含活性金属的催化剂C—l上的碳含量仍是量变化不大，负载了活性金属的MC一2、MC一3和最高的，而低活性的c一2和高活性c一3催化剂上MC一4，3种催化剂上沉积的焦炭量随着活性组分的碳含量基本相当。还可以看出，活性越高的催的增加而增加，而