国内外催化裂化催化剂技术的新进展
国外催化裂化催化剂近况
国外催化裂化催化剂近况国外催化裂化催化剂近况催化裂化新催化剂相继开发，重点在改进渣油改质和开发催化汽油降硫降烯烃催化剂。
戴维逊公司开发了含高活性CSSN或CSX分子筛的短接触时间（SCT）催化剂，据称可提高转化率4.7%，汽油产率提高2.9%，催化剂加入量减少20%。
该公司FUTURA SCT催化剂已应用于美国第一套毫秒催化裂化（MSCC）装置。
恩格尔哈德公司开发了据称是FCC催化剂重大发展的NaphthaMax催化剂，它可促进FCC进料选择性一次裂化，改善渣油改质而不多生成焦炭，增产汽油，增加LPG的烯烃度，减少重质产品（LCO和HCO）。
该催化剂采用新材料构成分散的基质结构（DMS），新的DMS与Pyrochem-Plus分子筛采用独特方法相结合。
美国已有4座以上炼厂采用该催化剂提高了液收，而FCC进料并未过度裂化。
西班牙Polytechnic大学开发了"原子规模建筑设计"技术，以提高炼厂用Y型沸石（八面沸石）催化剂性能，八面沸石Y型催化剂占炼厂催化裂化（FCC）所用催化剂的40%。
初步试验表明，按建筑设计思维开发的催化剂：ITQ-21比工业上采用的催化剂更为高效。
关键在于产生裂化反应的细微孔道的尺寸和连通性。
在现有的八面沸石中，油分子通达催化活性中心受到限制，而在ITQ-21中，有较大的孔洞和更多、更大的内部空穴，有利于油分子进入活性中心，这些空穴使较长链的烃类更易进入，裂解为小的、更有用的烃类。
带有大孔、三维结构和含合适硅/铝比的新沸石的制备，利用现有技术比较困难。
该大学科学家采用N（16）-甲基鹰爪豆碱阳离子（一种大的有机阳离子）作为与锗的结构定向剂，定向形成4节双环结构的沸石，用以制取IYQ-21催化剂。
在实验室试验中，ITQ-21可将瓦斯油72.5%转化为较小的烃类分子，而二种商业化的催化剂转化率为68%和53.9%。
ITQ-21的其他优点是可减少汽油产品中烯烃饱和度和提高丙烯产率。
论文--国内外催化裂化催化剂技术新进展
中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）国内外催化裂化催化剂技术的新进展姓名：学号：性别：专业:批次：电子邮箱：联系方式：学习中心：指导教师：2011年9月15日国内外催化裂化催化剂技术的新进展摘要通过叙述催化裂化催化剂的发展历史以及对国内外催化裂化催化剂的举例，简单阐述了近年来国外催化裂化催化剂的发展水平以及所达到的裂解效果，其中渣油催化裂化技术的发展主要有IsoCat 工艺和CCET技术，国外重油转化催化剂技术新进展主要包括国外Crace Davison、Albemarle、Engelhard 这三家巨头公司所研究的产品的介绍。
以及国内与国外催化裂化催化剂技术的对比，对比较结果的分析与总结。
关键词：催化裂化；催化剂目录第一章催化裂化催化剂发展 (1)第二章国内外催化裂化催化剂技术新进展 (2)2.1国内催化剂技术进展 (2)2.2国外催化剂技术进展 (4)第三章总结 (7)致谢 (8)参考文献 (9)第一章催化裂化催化剂发展21世纪以来，随着人们生活水平的不断发展，在大量使用石油产品的同时，其环保意识也在不断地增强，环保立法也不断完善，继而推动了清洁燃料的生产。
随着对轻质油品特别是对汽油需求量的增加，催化裂化无论是加工能力、装置规模，还是工艺技术均以较高的速度发展起来，其中催化裂化催化剂在催化裂化中的使用决定了催化裂化装置的生产水平。
下表1-1是基质组分的发展历程。
1-1 基质组分的发展历程催化剂是一种能影响化学反应速度，但其本身并不因化学反应的结果而消耗，也不会改变反应的最终热力学平衡位置的物质。
在工业催化裂化装置中，催化剂不仅对处理能力、产品分布和产品质量起着主要影响，而且对生产成本也有着重要影响。
催化剂的发展可以促进催化裂化工艺技术的发展，如分子筛催化剂的出现促进了催化裂化工艺的重大变革，提升管催化裂化工艺就是在这种情况下开发成功的。
催化裂化催化剂自1936年问世以来已经历了数十年的发展，主要有天然白土催化剂、全合成硅酸铝催化剂、半合成硅酸铝催化剂和分子筛催化剂等发展阶段。
催化裂化催化剂现状及发展趋势(PPT 37页)
催化剂的优点
活性组分与基质之间以化学键相互连接，催化剂 水热稳定性和H-转移活性提高
活性组分分散更好，更有效地提高了活性 基质具有合理的中孔和大孔分布，提高了重油转
化能力 基质具有尖晶石结构，促进了催化剂对重金属的
高岭土、分子筛、粘结剂
高岭土
两 种 制 备 工 艺
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机械混合
形成微球
后处理
催化剂
半合成制备工艺
形成微球
原位晶化
后处理
催化剂
原位晶化制备工艺
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二 FCC催化剂的基础知识
原位晶化过程示意图
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二 FCC催化剂的基础知识
2.7 两种工艺催化剂的构成对比
原位晶化催化剂
1948 微球催化剂的工业生产
Davison Chemical Co.
1962 沸石裂化催化剂
Mobil Oil Co.
1964 超稳Y和稀土Y裂化催化剂 Davison Chemical Co.
1972 原位晶化催化剂
Engelhard
1986 ZSM-5型沸石催化剂
Mobil Oil Co.
1990 新型渣油FCC催化剂技术 Akzo Nobel, Davison, Engelhard, etal
展，取得了显著的进步； 国内外均非常重视催化剂技术的发展，在
发展的里程碑上均作出了重要贡献。
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二 FCC催化剂的基础知识
2.1 FCC催化剂的基本组成
活性组分 提供基本的重要的裂化反应性能，目前主要 为各类改性Y沸石
基质组分 提供催化剂的主要的物理性质及初级反应。 包括：高岭土、氧化铝、粘结剂、功能组分 等。作用为稳定结构、提供热载体等
催化裂化催化剂的发展历程及研究进展
催化裂化催化剂的发展历程及研究进展催化裂化是一种重要的石油加工技术，通过将石油分子在催化剂的作用下进行裂解，得到高附加值的产品，如汽油和石脂油。
催化裂化催化剂的发展历程可以追溯到20世纪初，经过了多个阶段的演进和改进。
本文将详细介绍催化裂化催化剂的发展历程及研究进展。
20世纪初，催化裂化催化剂主要采用天然矿物催化剂，如石英、蛭石等。
这些催化剂具有一定的催化活性，但缺乏稳定性和选择性，难以应对复杂的原料和严苛的工业操作条件。
20世纪30年代，随着石油需求的增加和技术的进步，人们开始研发新型催化剂。
那时，主要采用的是氧化物催化剂，如铝、硅等。
这些催化剂的活性和稳定性有了一定的提升，但仍然存在一些问题，如选择性不高、催化剂寿命短等。
20世纪50年代，人们开始尝试使用酸性功能组分的催化剂，如酸化铁、硫酸等。
这些催化剂具有较高的催化活性和选择性，但具有腐蚀性，容易造成催化剂失效和设备损坏。
20世纪60年代，人们将焦油催化裂化硅铝酸催化剂推向了催化裂化工业化生产的舞台。
这种催化剂具有良好的热稳定性和选择性，能够实现高效的催化裂化反应。
焦油催化裂化硅铝酸催化剂的应用推动了石油工业的发展，成为当时催化裂化的主流技术。
近年来，催化裂化催化剂的研究进展主要集中在以下几个方面：1.催化剂结构设计：通过调控催化剂的孔径分布、酸中心密度和酸强度等结构参数，以提高其活性、选择性和稳定性。
常见的结构设计方法包括合金化、钾的添加、微介孔化等。
2.催化剂负载材料研究：将催化剂负载在合适的载体上，可以提高催化剂的分散性和稳定性。
常用的载体材料包括Al2O3、SiO2、TiO2等。
3.催化剂表面改性：通过表面改性的方法，如纳米粒子修饰、溶胶-凝胶法制备等，可以改变催化剂的活性中心和表面酸性，以提高其催化效果。
4.新型催化剂开发：人们正在探索使用新型催化剂，如纳米材料、金属有机骨架材料(MOFs)等，以提高催化裂化过程的效率和选择性。
催化裂化技术新进展1
SCC工艺反应原理 工艺反应原理
1-喷嘴；2-提升管；3-旋风分离器；4-沉降器；5-汽提塔；6-滑阀 喷嘴； 提升管 提升管； 旋风分离器 旋风分离器； 沉降器 沉降器； 汽提塔 汽提塔； 滑阀 喷嘴 7-催化剂输送线；8-再生器；9-旋风分离器；10-外分离筒；11-滑阀 催化剂输送线； 再生器 再生器； 旋风分离器 旋风分离器； 外分离筒 外分离筒； 滑阀 催化剂输送线
52.6
13.7
FDFCC工艺流程 工艺流程
TSRFCC工艺
与单段催化裂化工艺相比 较，TSRFCC工艺能使转化 率提高5个百分点，轻质油收 率提高3.2个百分点，液体收 率提高4.72个百分点，汽油 4.72 烯烃质量含量降低7.51个百 分点，芳烃和异构烷烃质量 分数分别增加1.55和4.14个 百分点，辛烷值基本不变。
催化裂化—延迟焦化组合工艺 催化裂化 延迟焦化组合工艺 催化裂化—溶剂脱沥青组合工艺 催化裂化 溶剂脱沥青组合工艺 催化裂化—芳烃抽提组合工艺 催化裂化 芳烃抽提组合工艺 渣油热转化—溶剂脱沥青 催化裂化组合工艺 渣油热转化 溶剂脱沥青—催化裂化组合工艺 溶剂脱沥青
催化裂化—延迟焦化工艺
焦化蜡油脱氮催化裂化（ 焦化蜡油脱氮催化裂化（DNCC）技术 ，在提升管反应器 ）技术， 上分别增加了上、中两组专为加工 设计的雾化喷嘴。 上分别增加了上、中两组专为加工CGO设计的雾化喷嘴。 设计的雾化喷嘴 上进料喷嘴距提升管出口较近， 参与反应的时间短， 上进料喷嘴距提升管出口较近，CGO参与反应的时间短， 参与反应的时间短 中进料喷嘴距原进料喷嘴（下喷嘴）较近，CGO参与反应 中进料喷嘴距原进料喷嘴（下喷嘴）较近， 参与反应 的时间长。设置两组喷嘴的目的在于灵活切换， 的时间长。设置两组喷嘴的目的在于灵活切换，优化操作 焦化蜡油经脱氮后作催化裂化原料， 。焦化蜡油经脱氮后作催化裂化原料，催化裂化油浆作焦 化进料， 可使进料全部转化， 不出渣油产品， 化进料 ， 可使进料全部转化 ， 不出渣油产品 ， 该技术于 1996年8月开始在石家庄炼油厂应用，1996年12月份进行 年 月开始在石家庄炼油厂应用 月开始在石家庄炼油厂应用， 年 月份进行 了标定，工艺流程简单，目的产品收率较高。 了标定，工艺流程简单，目的产品收率较高。
催化裂化催化剂的研究与应用
催化裂化催化剂的研究与应用催化裂化是一种重要的炼油工艺，其主要目的是将原油中的长链烃分子通过催化剂的作用裂解成更加有价值的短链烃分子。
催化裂化技术在炼油工业中具有广泛的应用，可以提高炼油产物的质量，并且有效地提高了炼油产品的产率。
而催化裂化催化剂的研究与应用则是催化裂化技术能够持续发展的重要保障。
一、催化裂化催化剂的研究现状催化裂化催化剂是催化裂化技术中最为关键的部分，其性能直接影响着催化裂化的效率和产品质量。
目前，催化裂化催化剂主要包括酸性固体催化剂和贵金属催化剂两大类。
酸性固体催化剂是催化裂化技术中使用最为广泛的催化剂，其主要成分包括硅铝酸盐和沸石等。
这类催化剂具有良好的酸性和孔道结构，可以有效地裂解重质原油中的长链烃分子。
近年来，随着炼油工业对产品质量要求的提高，科研人员对酸性固体催化剂的研究也在不断深入。
通过提高催化剂的酸性和表面积，优化催化剂的孔道结构等手段，使得酸性固体催化剂在催化裂化中的性能得到了显著提升。
贵金属催化剂是近年来催化裂化领域的一个研究热点。
与传统的酸性固体催化剂相比，贵金属催化剂具有更高的催化活性和选择性，可以实现更加精确的烃分子裂解，得到更加高品质的裂化产品。
目前，科研人员主要将贵金属催化剂应用于催化裂化技术中的深度加工环节，通过与酸性固体催化剂的结合使用，可以实现更加高效的原油加工和产品提纯。
二、催化裂化催化剂的应用现状催化裂化催化剂的应用主要体现在炼油工业中的实际生产中。
目前，国内外的炼油企业对催化裂化催化剂的应用已经非常成熟，可以实现从原油到成品油的高效加工转化。
在实际生产中，催化裂化催化剂的应用主要体现在以下几个方面：1.原油加工：催化裂化催化剂可以将重质原油中的长链烃分子裂解成较为轻质的烃类化合物，提高了成品油的产率，并且显著提高了成品油的质量。
在炼油厂的原油加工装置中，催化裂化催化剂是实现高效加工的关键。
2.产品提纯：通过催化裂化技术，可以将原油中的硫、氮、金属等杂质去除，得到更加纯净的成品油产品。
2023年催化裂化催化剂行业市场分析现状
2023年催化裂化催化剂行业市场分析现状催化裂化催化剂是一种广泛应用于石油化工行业的催化剂。
随着全球能源需求的不断增长，催化裂化催化剂市场也在不断扩大。
本文将对催化裂化催化剂行业市场分析现状进行分析，并指出未来的发展趋势。
首先，就全球市场来看，催化裂化催化剂行业呈现出稳定增长的趋势。
目前，亚洲地区是全球催化裂化催化剂市场的主要消费地区，特别是中国和印度等新兴经济体的快速发展，推动了亚洲地区催化裂化催化剂市场的增长。
此外，北美和欧洲地区也是催化裂化催化剂市场的重要消费地区。
其次，催化裂化催化剂行业的竞争格局较为激烈。
市场上存在着多家国内外知名的催化剂生产企业，如沙特阿美、巴斯夫、中国石化等。
这些企业凭借其先进的生产技术和丰富的经验积累，占据了市场的相当份额。
此外，新兴的催化剂企业也在不断涌现，加剧了市场的竞争。
再次，催化裂化催化剂行业的技术发展日趋成熟。
催化裂化催化剂是一种复杂的材料，其研发需要投入大量的资金和人力资源。
随着科技的进步，催化裂化催化剂的制备方法和材料选择不断得到改进，使得产品的性能不断提高。
此外，新型催化材料的研发也成为行业的热点，如基于纳米技术的催化剂。
最后，催化裂化催化剂行业面临的挑战和机遇并存。
一方面，随着环保意识的增强和环保法规的不断加强，催化裂化催化剂行业面临着环保压力。
企业需要加大环保投入，提高产品的环保性能，以满足市场需求。
另一方面，随着全球能源结构的调整和新能源的发展，催化裂化催化剂行业也面临着市场机遇。
新能源的需求将推动催化裂化催化剂市场的发展，尤其是生物质能源和氢能源等领域。
综上所述，催化裂化催化剂行业市场具有稳定增长、激烈的竞争、成熟的技术和挑战与机遇并存的特点。
在未来，催化裂化催化剂行业将继续发展壮大，企业需要不断进行技术创新和提高产品质量，以在市场竞争中脱颖而出。
同时，企业还需要加大环保投入，满足市场和社会的需求。
国内外催化裂化催化剂技术新进展
型 的活性基质上 ， 这更有 利 于发挥分 子筛选 择 性裂化 的优 势 ， 同时减小 了预 裂化所 得 到一次
Ｇａｅ ａｉ ｎ ｒ ｖ ｏ 要求其催化裂化催化剂产生最少的 ｃＤ ｓ 细微颗粒 ， 同时致力 于抗磨性和活性 的提高 ， 而 从 确保减少排放 、 减少对下游装置污染 ， 改善装置操
作并 延长 操作 周期 。
１ ２ Ａｌｅ ｒ ． ｂ ｍａ ｌ 司 ｅ公
ｇｌ ｒ 、 ｌ ｍ ｒ 公司在催化裂化催化剂方面的 ｅ ａ Ａｂ ａｅ ｈｄ孑径分布， Ｌ 并使活
性 中心均匀分布 “ 基质 ” 设计 的协 同作用产生 了一个独特的催化剂 构架 ， 它的开放孑 结构有利 Ｌ 于碳氢化合物迅 速吸咐和 脱附。Ａｂｍ ｒ ｌ ａｅ近年 ｅ ｌ
念， 重视 装置 内催化 剂保 持性 的重要 性。Ｇａｅ ｒｃ Ｄ ｖ ｏ 认为， ａｉ ｎ ｓ 综合考虑影响装置 内催化剂保持性
的变数 ， 仅靠磨损试验是不能正确预测催化剂 在 装置 内的保持性 。此外 ， 减少催化剂 细微颗粒 的 负荷 ， 还可以改进再生器一级 、 二级旋风分离器的
来根据催化组合技术和新开发的催化剂粘结剂技
作者简介 ： 潘元青 ， ， 女 高级工 程师 ， 士。一直从 事石油化 硕
工技 术 经 济信 息研 究 工 作 。
１ 主 要催 化裂 化催 化剂 公 司技 术特 色
１ １ Ｇ ａ ｅＤ ｖｓｎ公 司 ． ｒ ｃ ａ ｉ ｏ
ＧａｅＤ ｖ ｏ 公司于 ２ ｒ ａｉ ｎ ｃ ｓ Ｏ世纪 ６ 年代发明了 Ｏ
Ａ Ｍ Ｏ的发展 ， 有 一定 裂 化 活 性 的 大孑 ， 有 Ｄ ８ 含 Ｌ具
超稳 Ｙ型沸石分子筛后 ， 其后改性分子筛 制造技
Ａ ｚ ｏｅ 于 ２ ０ 底 被 Ａｂｍａｌ公 司收 ｋｏＮ ｂｌ ０４年 ｌｅ ｒ ｅ
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国内外催化裂化催化剂技术的新进展一、催化裂化催化剂发展
21世纪以来，随着人们生活水平的不断发展，在大量使用石油产品的同时，其环保意识也在不断地增强，环保立法也不断完善，继而推动了清洁燃料的生产。
随着对轻质油品特别是对汽油需求量的增加，催化裂化无论是加工能力、装置规模，还是工艺技术均以较高的速度发展起来，其中催化裂化催化剂在催化裂化中的使用决定了催化裂化装置的生产水平。
催化剂是一种能影响化学反应速度，但其本身并不因化学反应的结果而消耗，也不会改变反应的最终热力学平衡位置的物质。
在工业催化裂化装置中，催化剂不仅对处理能力、产品分布和产品质量起着主要影响，而且对生产成本也有着重要影响。
催化剂的发展可以促进催化裂化工艺技术的发展，如分子筛催化剂的出现促进了催化裂化工艺的重大变革，提升管催化裂化工艺就是在这种情况下开发成功的。
最早的催化剂取自天然白土如高岭土等。
全合成硅酸铝催化剂由硅酸钠、硅酸铝、氢氧化镁等原料组成，由于无晶体结构，因此也称
为无定形硅酸铝催化剂。
较早使用的催化剂中Al
2O
3
含量为10%~13%,
称为低铝硅酸铝催化剂。
后期又出现了Al
2O
3
含量为24%~26%的高铝
硅酸铝催化剂，以满足市场要求。
半合成硅酸铝催化剂结合了全合成硅酸铝催化剂和天然白土催化剂的优点，其中的合成硅酸铝成分，改进了催化剂的化学选择性，天然成分改善了催化剂的不稳定性，提高了催化剂的抗老化和抗失活能力，同时还降低了生产成本。
分子筛裂化催化剂的出现，带来了催化裂化的一次飞跃，这种结晶硅酸铝，比无定型硅酸铝有高的多的活性、更好的选择性，因此逐步取代了无定形硅酸铝催化剂。
目前使用的分子筛主要是Y型分子筛，其中又分为REY、REHY、HY、USY等类型，早期的分子筛催化剂分子筛含量约8%~10%，随着催化剂工艺的发展，催化剂中的分子筛含量逐步上升。
二、国内外催化裂化技术的新进展
1、国内催化剂技术进展
随着我国炼油工业的发展，对催化裂化催化剂的要求也不短变化。
本文介绍一下能进一步提高重油的裂化能力，满足催化裂化原料重质的需求的重油催化剂。
由于我国催化裂化装置重油掺炼水平较高，进而促进了重油催化裂化催化剂的发展。
我国重油催化剂的主要突出表现在：很强的重油裂化能力、良好的抗重金属污染能力、较低的干气和焦化产率以及较低的催化剂单耗。
催化裂化催化剂性能必须满足催化裂化的不同要求，如原料、装置工艺、产物分布、油品质量、环保法规等。
炼厂增效和装置运行需求决定了催化裂化催化剂的性能要求，近年来除了对催化剂的常规要求如满足抗磨损、低价格、目的产品收率高、汽油辛烷值较高等方面的要求外，催化剂在适合加工重油原料、改善油品质量（如汽油烯烃、硫含量）、满足特殊的产品分布需求（如多产柴油、低碳烯烃等）、满足转化和产品需要的催化裂化新工艺相匹配的催化剂以及适应环境保护的需要等方面做了许多工作。
重质原油/含酸原油的加工、向石油化工延伸增加炼油装置效益以及因环保要求提高燃料油产品质量和限制装置污染物排放是今后工作的重点，新的FCC工艺技术的开发主要围绕这些主题进行。
同时一些新的设备，如新型喷嘴、快分、终端设备、气提装置和再生器等都有已经成功地在工业FCC装置使用。
FCC装置是的大型化使得干气的利用具有经济性，而FCC装置加工含氧化物也是一些炼油企业提高效益的有效途径。
（1）Orbit系列重油裂化催化剂
由中国石化石油化工科学研究院开发的Orbit系列重油裂化催化剂大分子裂解能力强，焦炭选择性好，具有较高的轻质油收率，同时可兼顾汽油辛烷值。
该系列催化剂水热稳定性好，具有一定的抗重金属污染能力，可适用于原料油质量较差、剂油比较低的状况。
（2）抗钒污染的系列催化剂
从中国石化洛阳化工总厂重油催化裂化装置1997年使用CHV-1催化剂的情况看：在原料比重为0.9108和残炭6.3%、平衡催化剂上镍、钒含量分别为8700µg/g和3500µg/g、反应温度和再生温度分别为5090C和6670C等条件下轻质油收率达71.21%，总液体收率为81.43%
焦炭产率为9.34%。
表明该剂具有较高的钒容纳能力、产品分布较好、重油裂化能力强。
（3）多产柴油的系列催化剂
为了适应国内提高催化裂化装置柴油比的要求，石油化工科学研究院开发了以MLC系列催化剂为代表的多产柴油催化剂。
该剂在苛刻的条件下，具有水热稳定性好、活性保留度高、机械强度好、重油裂化能力强的特点，可用于加工重质原料，与相应的工业技术配合可提高柴油产率。
中国石化沧州炼油厂重油催化裂化装置应用MLC-500催化剂，并配合多点进料和调整汽、柴油切割点，总液体收率为79.18%，柴油产率达37.71%，柴汽比达1.27.。
（4）大庆减压渣油裂化催化剂
为配合催化裂化装置加工全大庆减压渣油原料，中国石化石油化工学院针对渣油大分子的扩散—传质机理而专门开发出重质油催化剂DVR系列的催化剂。
该系列催化剂采用专利大孔基质以及精心设计孔梯度及酸梯度的复合分子筛配方，不仅有利于实施“高温瞬时热击”裂化原理，也有利于强化重质油转化，降低胶质、芳烃的生焦率。
2、国外催化技术进展
国外三大公司（Crace Davison公司、Albemarle 公司、Engelhard 公司）的渣油催化裂化各具特色，近年来，Grace Davison 公司重油转化催化剂推出了Impact催化剂家族技术（2003年底），Albemarle 公司借助ADM氧化铝基质和其ADM材料协同作用，提高大分子裂化能力，有效捕集镍和钒，减少气体和焦炭产率。
Engelhard 公司基于DMS基质推出了一系列重油转化催化裂化催化剂。
这些技术的进展，实现了重油催化裂化水平的提高和轻质油品收率的提高。