FCC催化剂活性

1.FCC催化剂活性
活性是指裂化催化剂促进裂化反应的能力，它的基础准则是以待定催化剂和标准原料在标准裂化条件下进行反应，以反应所得干点小于204℃的产量加上蒸馏损失占原料的重量百分数(D+L)%来表示。对早期的铝催化剂活性较低，普遍使用戴维逊(D+L)活性指数法评价，试验条件见表1.5
表1.5 美国戴维逊活性测试条件(D+L)法[2]

项目	条件
反应时间，min	120
催化剂量，mL	200
催化剂颗粒尺寸，mm×mm	4.7×4.7
反应温度，℃	454
标准原料油	东德克萨斯蜡油
标准原料油馏程，℃	260~370
进料速度，mL·min-1	2
剂油比，m/m	0.7
重量空速，h-1	0.7

 
由于分子筛催化剂活性高，对焦炭比较敏感，实际使用时反应时间很短(2~4s)，而(D+L)法试验方法的反应时间太长，使焦炭产率过高，掩盖了催化剂的真实活性，1966年以后发展了新的活性测试方法。虽然各国大石油公司都有自己的活性测试方法和标准，但绝大多数大同小异，测试结果也比较接近[1,3]。我国一开始就综合国际上普遍使用的改进方法，
根据我国的实际情况建立了我国统一的微反活性指数测定(MAT)法，并一直沿用至今，测试条件见表1.6。目前国外主要采用或参照ASTM标准中的Designed D3907-80方法标准。
我国MAT法测试过程是[2,3]：将5克催化剂装入一个床层温度控制在460℃的标准微反应器中，在70秒内将1.56克标准原料油匀速注入反应器中进行反应，标准原料油规定用大港235~337℃轻，在反应温度460℃、重量空速16h-1、剂油比3.2的反应条件下反应70s，所得产物中(<240℃+气体+焦炭)质量占总进料的百分数即为催化剂的微反活性(MA)。
表1.6 中国通用活性测试方法和戴维逊活性测试方法比较

项目	中国通用方法[1,2]	改进的戴维逊方法[2]
反应时间，min	70	75
反应温度，℃	460	482
催化剂量，g	5	5
剂油比，m/m	3.2	3.0
催化剂颗粒尺寸	20-40目	2.38 mm ×2.38mm
标准原料油，	大港轻	东德克萨斯蜡油
原料油馏程,℃	235～337	260～426
进料量	1.56g	2mL
重量空速，h-1	16	16
活性指数，％	100－(>204℃液体 占进料的重量百分数)	100－(>204℃液体 占进料的体积百分数)

 
表1.6中的活性测试条件不同，但实践证明，对同一种催化剂，两种方法所得到的活性指数差别不大，一般不**过2个单位。
新鲜催化剂在开始投用一段时间内，活性急剧下降，待降到一定程度后则缓慢下降，由此初活性不能真实地反映实际的生产情况。在测定新鲜催化剂的活性前先将催化剂进行水热老比处理，目的就是使测定结果能较接近实际的生产情况。
在我国，水热老化的条件是催化剂在800℃、常压、100％水蒸气下处理4h、10h或17小时，如表1.7所示，水热处理时间越长，活性越低。
在实际生产中，催化剂受高温和水蒸气的作用，其活性会逐渐下降，另一方面，由于催化剂会损失而需定期地或不断地补充—些新鲜催化剂。由此，在生产装置中的催化剂活性可能维持在一个稳定的水平上，此刻的活性则称为“平衡催化剂活性”，由此可见，从生产实际的角度来看，平衡催化剂活性比新鲜催化剂盾性更为重要。平衡催化剂活性的高低取决于催化剂的稳定性和新鲜催化剂的补充量。分子筛催化剂的平衡活性多在60一75％这一范围。
表1.7 三种典型商用催化剂的主要性质[11]

催化剂	LB-2国产剂	LN国产剂	RT进口剂
Na2O，％	0.45	0.38	0.39
Al2O3，％	43.5	44.3	52.0
磨损指数%·h-1	1.4	2.3	1.0
堆密度，g·cm-1	30.85	0.72	0.81
比表面积，m2·g-1	358	265	288
孔体积，mL·g-1	0.34	0.32	0.26
微反活性(800℃×100％水汽老化) ,% ：
老化4h	78	77	74
老化10h	72	69	65
老化17h	63	47	49
孔径分布， %：
≤3nm	16.02	53.95	33.99
3~10 nm	72.98	27.37	50.73
≥10 nm	11.00	18.68	15.28

pxzkkr.cn.b2b168.com/m/