催化裂化催化剂热崩跑损现象研究

摘要

催化剂跑损是一个一直困扰炼油工作者的问题。催化剂的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未能被回收而造成的跑损称为自然跑损。非自然跑损并不多见，而自然跑损则伴随着整个催化裂化装置的运转过程。 对两套催化裂化装置补充新鲜催化剂前后三级旋风分离器所回收的催化剂细粉，进行了电子显微照相分析和金属含量、比表面以及微反活性的测定，证实了催化裂化装置在催化剂加入过程中存在热崩现象。 采用固定床模拟试验装置对工业加剂过程进行模拟，在实验室对催化剂热崩规律以及减少催化剂热崩的工艺进行研究。对催化剂热崩前后扫描电子显微镜照片进行分析，并结合崩碎后磨损实验发现：催化剂在发生热崩后，存在二次破碎问题，催化剂颗粒的二次破裂加剧了热崩对催化剂颗粒产生的影响，并在一定程度上加剧了催化剂的跑损。通过实验室模拟热崩研究发现，催化剂热崩与催化剂和系统间的传热温差成正比，同时与催化剂颗粒的平均粒径成正比。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、新鲜催化剂中自身的细粉组分跑损和加剂过程热崩造成的跑损构成了FCC装置补充催化剂时发生跑损的主要原因，综合来看，新鲜催化剂加入装置后其重量损失大约20％左右。平衡剂在循环过程中也会发生激冷破碎，但相对新鲜催化剂的热崩而言很少。加剂前对催化剂在300℃进行预热能有效减少加剂过程中产生的热崩问题。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1引言

1.2催化裂化催化剂跑损及其危害

1.3关于催化裂化催化剂跑损的相关研究

1.4关于催化裂化催化剂跑损机理的探讨

1.5国内外研究现状分析

1.6论文的目的和内容

第二章催化裂化催化剂及其加剂工艺

2.1引言

2.2催化裂化催化剂的组成和结构

2.3工业用分子筛裂化催化剂的种类

2.4催化剂的性质参数

2.5催化裂化及目前催化剂加剂工艺

第三章催化裂化催化剂颗粒热崩机理研究

3.1引言

3.2催化剂崩碎机理

3.3催化剂崩碎机理的实验室验证

3.4结论

第四章相关工业数据的测定及分析

4.1引言

4.2催化剂热重曲线

4.3电子显微镜图片

4.4金属含量

4.5比表面和孔容

4.6微反活性(MA)

4.7结果与讨论

第五章催化裂化催化剂热崩问题的实验室研究

5.1引言

5.2实验室模拟工业加催化剂过程

5.2.1基本原理

5.2.2试验装置

5.2.3实验过程

5.2.4结果与讨论

5.3关于催化裂化装置中平衡剂冷碎问题的研究

5.3.1基本原理

5.3.2实验过程和数据

5.3.3讨论

5.4关于减少催化裂化催化剂热崩的实验室研究

5.4.1正常操作温度下催化裂化催化剂的热崩情况

5.4.2催化剂升温至500℃时的热崩情况

5.4.3减少新鲜催化剂热崩跑损的探讨

5.5讨论与分析

第六章结论与展望

6.1论文的主要结论

6.2存在的主要问题

6.3展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的科研成果