加氢裂化催化剂

催化剂

加氢裂化催化剂（hydrocracking catalyst）是石油炼制过程中，重油在360~450℃高温，15~18MPa高压下进行加氢裂化反应，转化成气体、汽油、喷气燃料、柴油等产品的加氢裂化过程使用的催化剂。加氢裂化过程在石油炼制过程属于二次加工过程，加工原料为重质馏分油，也可以是常压渣油和减压渣油，加氢裂化过程的主要特点是生产灵活性大，产品的分布可由操作条件来控制，可以生产汽油、低凝固点的喷气燃料和柴油，也可以大量生产尾油用作裂解原料或生产润滑油。所得的产品稳定性好，但汽油的辛烷值不高，。由于操作条件苛刻，设备投资和操作费用高，应用不如催化裂化广泛。但加氢裂化过程可以处理含硫等杂质和芳烃含量较高的原料，原料在进裂化反应器前先进加氢精制反应器经严格精致。裂化反应器进料因目的产品不同，可进循环油，或不进循环油。循环油的范围很宽，可以是汽油以下的所有馏分油，也可以是柴油以下的(>350℃)重馏分油。多数原料可以采用固定床反应器，但渣油加氢裂化必须采用沸腾床反应器，加氢裂化催化剂必须适应相应的原料和反应条件及设备。

加氢裂化过程的主要反应

依据加氢裂化过程所用原料组成及催化剂，加氢裂化过程存在以下反应：

（1）烷烃的反应：加氢裂化过程烷烃的主要反应包括裂化反应、异构化反应和环化反应。烷烃的碳碳键断裂都发生在正碳离子的β位置，所以加氢裂化很少生成C3以下的烃类。异构化反应与裂化反应同时进行，因此产品中异构烃含量甚至超过热力学平衡。在催化剂加氢活性中心经脱氢少量环化成环烷烃；

（2）环烷烃反应：多数环烷烃的侧链断裂，而不易开环，断裂的侧链生成异构烃；

（3）芳烃的反应：苯环在加氢裂化过程首先生成六元环烷烃，异构化成五元环，开环或侧链断开。稠环芳烃加氢裂化也经历上述过程。

加氢裂化催化剂

加氢裂化催化剂属于双功能催化剂，也即催化剂具有加氢及脱氢功能的金属活性组分，也包含有裂化功能的酸性载体两部分。依据不同原料和产品要求需要对这两种功能进行适当的选择和匹配。加氢金属活性组分的活性顺序如下：

Pt，Pd>W-Ni>Mo-Ni>Mo-Co>M-Co

Pt，Pd虽然加氢活性最高，但对硫的敏感性很强，一般只用于两段加氢裂化中的第二段反应器。在以中间馏分油为为主要产品的单段加氢裂化反应催化剂中，普遍采用Mo-Ni及Mo-Co组合金属作为活性组分。

对于裂化功能选择无定形硅酸铝和沸石。无定形硅酸铝以氧化铝为主要组分，其中SiO2含量在20~50%之间，要求这种硅酸铝具有适中的酸度，适合于制备多产中间馏分油的加氢裂化催化剂。

把沸石作为裂化活性组分是因为沸石具有较多的酸性中心，使催化剂裂化活性提高。从而可以降低加氢裂化反应温度和压力，使反应条件缓和。沸石还可以通过离子交换引进不同的阳离子，并经过各种化学或热处理后来改善其催化和抗水气、抗氨性能。进一步的发展可将沸石与无定形硅酸铝调制成复合酸性载体，通过改变两者的比例和性质，使其适用于多产汽油或多产中间馏分油。

加氢裂化工艺

有三种工艺过程，即（1）一段加氢裂化工艺，常用于减压馏分油或脱沥青油生产航煤、柴油中间馏分油、润滑油原料、或用粗汽油生产液化气；（2）两段加氢裂化工艺，其第一段为精制，主要脱除原料油中的氮、硫、金属杂质，为二段加氢裂化制造原料。一段出来的产品必需脱除氨、硫化氢后再进入二段加氢裂化反应器，其原料适应性大，操作灵活。（3）串联加氢裂化工艺；也采用两台反应器，第一反应器装的是脱硫脱氮性能好的加氢精制催化剂。第二反应器装入抗氨、抗硫化氢性能好的沸石催化剂，因此由一段反应器出来的物料直接进入二段反应器，不必脱硫、脱氮。

我国加氢裂化催化剂主要品种及性能

我国有FC及FF两种系列加氢裂化催化剂，FC系列催化剂具有活性高、加氢性能好、抗氨能力强、稳定性好、对原料适应性强、可再生使用特点。在中压及高压加氢裂化，主要品种及性能如下：

FF系列加氢精制催化剂针对含硫、氮量高的原料油而开发的催化剂，稳定性好，用于加氢裂化一段处理减压蜡油、FCC原料预处理等加氢过程，主要品种和性能如下：

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