金属钝化剂

摘要

端粒复制重金属在催化裂化过程中使催化剂造成中毒,产品分布变差,影响装置效益,采用金属钝化剂可改善催化剂活性和选择性,它可以减少重金属对催化剂的污染，这里主要介绍了催化剂金属污染及金属钝化剂钝化机理;和金属钝化剂研究的重点、和金属钝化剂的选用，和金属钝化剂的类型。炼厂应根据装置重金属污染情况,选择适合本装置的金属钝化剂"根据新疆炼油厂原料油的特点，分别开发出以抗镍为主的钝化剂和抗钒为主的钝钒剂。开发出对重金属钝化功能好，成本较低，使用方便、无毒、无污染的新型抗镍、抗钒的钝化剂。

关键词: 催化裂化催化剂污染金属钝化剂

前言

随着国产原油和世界石油资源普遍重质化和劣质化，各炼油厂普遍在FCC装置加炼重油和渣油，由于原料中的重金属特别是镍和钒以朴啉类络合物形式存在于高沸点的渣油焦质和沥青质中,因此在催化裂化反应再生过程中,大部分的镍和钒都沉积在催化剂上,造成催化剂污染中毒。镍增加了催化剂的脱氢活性,使催化剂的选择性变差,表现为干气或富气中氢气含

量增加,增加了吸收塔的气相负荷,干气不干,时常发生带油现象。钒主要是对催化剂的结构起破坏作用,使催化剂严重失活。针对平衡剂上重金属的影响,除了对原料进行预处理外,一般采取优选抗重金属能力强的催化剂、卸出受污染的平衡剂、加大催化剂的置换速率以及加钝化剂等手段来改善系统中催化剂的性质,以适应原料性质的变化。

1改进催化剂的质量

1.1催化剂重金属中毒的机理

造成催化裂化装置催化剂中毒的重金属主要有镍!钒!铁!铜,它们以有机金属化合物(多数为大分子卟啉的络合物)形态存在于渣油的胶质和沥青质中"除了重金属外还有原料中携带的无机盐中的钠!钙等碱金属或碱土金属"原料中钒和镍的有机化合物在再生器的高温氧化环境中分解,氧化分解后镍以氧化镍和铝酸镍或硅铝酸镍两种形式分散在催化剂上,具有较强的脱氢活性,导致干气!氢气的产率增加"氧化分解后钒可与沸石发生反应,从沸石中夺取氧原子破坏了沸石晶格氧化钒在水蒸气下反应生成钒酸,其酸性可将沸石结构破坏铁的毒性主要是中和酸性中心,降低催化剂的活性,其氧化物可以导致催化剂的抗硫能力和选择性下降"碱金属和碱土金属以离子态吸附在催化剂的酸性中心上起中和作用,从而降低催化剂的活性。钙!镁

基本没有毒性,钠在氧化环境下与氧化铝反应,使中毒部位在再生温度下熔化,造成催化剂破碎、跑损、金属钝化剂钝化机理是采用锑、铋、锡等化合物与重金属结合生成无毒性的合金,从而达到减弱中毒的目的。

表1 Ni,V,Na,Fe金属对催化裂化催化剂活性、选择性的影响比较

1.2解决催化剂方面的办法

硕岩无石笑声高1.2 解决催化剂方面的办法

FCC催化剂是由活性组分（分子筛）及其载体构成的。载体主要成分是硅、铝、粘土，其孔径比分子筛孔径大数十倍至数千倍，原油中所含的金属烃类化合物，主要在载体上分解，沉积在载体上，对载体进行化学改性是钝化重金属的有效办法，如UOP公司新开发的Beta-SM催化剂是在基质中加入活性氧化铝（10-40%），镍与催化剂基质反应生成尖晶石类化合物而加以钝化。

1.3 金属钝化剂的作用机理和研究重点45钢

1.3.1金属钝化剂的作用机理:

造成催化裂化装置催化剂中毒的重金属主要有镍、钒顾炎武全集、铁、铜,它们以有机金属化合物(多数为大分子卟啉的络合物)形态存在于渣油的胶质和沥青质中"除了重金属外还有原料中携带的无机盐中的钠!钙等碱金属或碱土金属"原料中钒和镍的有机化合物在再生器的高温氧化环境中分解,氧化分解后镍以氧化镍和铝酸镍或硅铝酸镍两种形式分散在催化剂上,具有较强的脱氢活性,导致干气!氢气的产率增加"氧化分解后钒可与沸石发生反应,从沸石中夺取氧原子破坏了沸石晶格"氧化钒在水蒸气下反应生成钒酸,其酸性可将沸石结构破坏"铁的毒性主要是中和酸性中心,降低催化剂的活性,其氧化物可以导致催化剂的抗硫能力和选择性下降

东方城市花园会所"碱金属和碱土金属以离子态吸附在催化剂的酸性中心上起中和作用,从而降低催化剂的活性"钙!镁基本没有毒性,钠在氧化环境下与氧化铝反应,使中毒部位在再生温度下熔化,造成催化剂破碎!跑损"金属钝化剂钝化机理是采用锑!铋!锡等化合物与重金属结合生成无毒性的合金,从而达到减弱中毒的目的"

1.3.2 催化裂化金属钝化剂研究的重点：

(1)降低和消除钝化剂的毒性（目前工业使用的金属钝化剂主要是含锑、铋的化合物，有剧毒），减少对人体的毒害和对环境的污染。

(2)进一步提高钝化效率和降低成本。

(3)使用方便，且对催化剂性能无副作用。

2 金属钝化剂的三种类型

2.1钝镍剂

锑剂和铋剂是目前工业应用最广泛的钝镍剂,其中锑型钝镍剂开发较早,且在工业上应用较广

"国内产品主要有:石油化工科学研究院研制的MP-85、MP-25、MP-35系列和洛阳石化工程公司炼制研究所研制的LMP-1、LMP-2、LMP-4及江苏宜兴炼油助剂厂开发的YXM-92等系列钝化剂"进口产品主要有Phil-ADCA、Phil-ADCA-3000、N-5000和N-5001等多种锑型钝化剂,其技术开发公司主要有Benz、Chemlindn、Nako、菲利浦斯、雪佛龙、Intecat等。其中,YXM-92型金属钝化剂在锦西炼油化工总厂工业应用表明,该剂具有良好的钝化镍!钒等重金属能力,干气中氢的体积分数从20%--30%下降到10%-8%,H2/CH4体积比由1.5降至0php5.5,干气、焦炭产率下降,液化气收率提高14.2%,轻油收率上升11.51%。

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