高岭土催化剂研究现状1
催化剂研究现状及应用

催化剂研究现状及应用催化剂是一种能够加速化学反应速度且不参与反应的物质。
它在化学工业以及其他领域中有广泛的应用。
本文将介绍催化剂的研究现状及应用。
催化剂的研究在近几十年来得到了极大的发展。
研究人员通过结构与性能的相互关联,逐渐认识到催化剂在反应中的作用机制。
他们通过实验和理论计算的相结合,成功地设计和合成了一系列高效催化剂。
这些催化剂包括金属催化剂、生物催化剂和无机催化剂等。
金属催化剂是应用最为广泛的催化剂之一。
通过合适的选择金属及其配体,研究人员可以调控金属催化剂的活性和选择性,从而实现高效催化反应。
生物催化剂是一类天然的催化剂,如酶。
由于其高效率和高选择性,生物催化剂在有机合成和药物研发领域有着重要的应用。
无机催化剂是一类以非金属元素为主体的催化剂,如硅基催化剂。
无机催化剂因其稳定性和可调控性,被广泛应用于化学合成和能源转化领域。
催化剂在化学工业中有着广泛的应用。
催化剂能够提高反应速率,降低能量消耗,减少副产物的生成,提高产品的选择性。
催化剂在合成化学、催化加氢、催化氧化等诸多领域中发挥重要作用。
在合成化学中,催化剂可以使高能反应路径降低能量,从而实现低温、低压反应条件下的高选择性合成。
在催化加氢反应中,催化剂可以加速化学键的断裂和形成,从而有效地将氢气加到有机物中,形成目标产物。
在催化氧化反应中,催化剂可以通过吸附、交换和传递电子等方式促进氧气与底物的反应,提高氧化反应的速率。
催化剂还在环境保护和能源转化领域具有重要应用。
催化剂在环境保护中可以用于废气处理、水处理和垃圾处理等方面。
在废气处理领域,催化剂可以将有害气体转化为无害物质,如催化转化废气中的一氧化碳为二氧化碳。
在能源转化领域,催化剂可以用于电池、燃料电池和光电化学电池等装置中。
它们可以提高能量转化效率,降低能源消耗,促进可再生能源的利用。
催化剂是一种重要的化学剂,具有广泛的应用前景。
在未来的研究中,我们应继续深入理解催化剂的作用机制,通过新的材料合成方法和表征手段,开发出更高效、更稳定的催化剂。
催化剂研究现状及应用

催化剂研究现状及应用催化剂是一种可以加速化学反应速率的物质。
其作用是通过降低反应活化能,使反应在较低温度和较低能量下进行。
催化剂具有广泛的应用领域,包括化学工业、环境保护、能源开发等。
催化剂研究领域目前主要集中在以下几个方面:1. 催化剂的合成和表征:催化剂的合成是催化剂研究的基础。
研究者通过合成特定的催化剂,来提高其催化活性和选择性。
对催化剂的表征也十分重要,包括催化剂的结构、表面形貌、活性位点等。
2. 催化剂的机理研究:催化剂的机理研究是深入理解催化反应过程的关键。
研究者通过实验和理论计算等方法,探索催化剂与反应物之间的相互作用,解析催化剂在反应中的作用机理。
3. 催化剂的设计和改进:通过对催化剂的设计和改进,可以提高反应的产率和选择性,降低催化剂的成本和使用寿命。
研究者通过调控催化剂的组成、表面结构等因素,来优化催化剂的性能。
4. 新型催化剂的开发:为了满足不同反应需求,研究者不断开发新型催化剂。
金属纳米颗粒、有机金属化合物、金属有机骨架材料等都被用作新型催化剂。
这些新材料具有独特的催化性能,为特定反应提供了新的解决方案。
催化剂的应用非常广泛。
以下是一些常见的应用领域:1. 化学工业:催化剂在化学工业中扮演着重要角色。
催化剂被广泛应用于合成重要化学品和燃料,包括聚合物、氨、甲醇等。
2. 环境保护:催化剂能够帮助降低污染物的排放量。
汽车废气中的有害气体可以通过催化转化反应转化为无害的物质。
3. 能源开发:催化剂在能源开发领域的应用也非常重要。
催化剂可以提高石油催化裂化和合成气体转化等过程的效率。
4. 新能源催化:随着可再生能源的发展,催化剂在新能源领域的应用也越来越重要。
光催化剂可以利用太阳能将光能转化为化学能,用于催化水分解、CO2还原等反应。
催化剂研究正处于快速发展阶段。
通过深入研究催化剂的机理和性能,以及开发新型催化剂,将有助于促进工业生产的可持续发展,推动环境保护和能源开发的进步。
改性高岭土在FCC(催化裂化)催化剂中的应用

改性高岭土在FCC(催化裂化)催化剂中的应用1酸碱抽提高岭土材料的应用随着原材料油的日趋重质化和劣质化,催化裂化催化剂要求具有更加合理的孔结构特点,以促进重油大分子的裂化,避开在催化裂化(FCC)反应过程中生成更多的焦炭;另外,催化剂还应当同时具有优良的抗重金属污染性能。
讨论发觉,酸碱抽提的高岭土用于重油FCC催化剂中特别具有优势。
聂海波等将酸处理高岭土用于渣油催化裂化催化剂,发觉其孔结构和裂化活性及焦炭选择性得到明显改善,刘从华等的讨论得到一致的结论。
以适量碱改性高岭土代替原高岭土制备裂化催化剂,同样发觉其重油转化本领加强。
酸碱改性的高岭土同时具有优良的抗重金属污染性能,对于在催化裂化过程中来自于原材料油的镍、钒等重金属具有很好的钝化捕集作用。
刘从华等讨论了酸、碱改性高岭土与重金属的相互作用,认为,裂化催化剂中改性高岭土具有抗钒和抗镍污染的原因在于,钒取代了硅和铝进入高岭土在高温焙烧过程中所形成的莫来石骨架中,从而被钝化,镍与碱改性高岭土作用,可生成一种更加稳定的新晶相NiAl10O16,使镍被钝化。
2高岭土合成沸石分子筛2.1合成机理采纳高岭土合成沸石,目前的讨论首先将高岭土进行高温焙烧。
依据焙烧温度的不同,650~900℃焙烧的高岭土为偏土,其中活性氧化铝的含量高,活性氧化硅的含量低;900℃以上焙烧的高岭土为高土,其中活性氧化硅的含量高,活性氧化铝含量低。
在碱性条件下,高土或者偏土中的氧化硅和氧化铝溶解,作为沸石合成的或全部硅源,进行结构重排合成具有不同结构的沸石。
DeepakAkolekar等在NaOH和KOH的碱性体系中,将挤条成形的偏高岭土晶化合成X沸石,提出了合成机理,认为偏土转化为X沸石有两个阶段:第一阶段,偏土在碱性体系中溶解,转化为硅铝酸盐;第二阶段,在挤条成型物内沸石成核、晶体成长,沸石晶体首先在条形物的大孔边缘形成,提高反应时间,在条形物内部晶化反应速率加快,沸石含量及表面积提高,条形物最初的大孔消失,沸石晶体相互连接,晶化结束后,条形物仍保持原有的形状。
催化剂研究现状及应用

催化剂研究现状及应用催化剂是一种能够改变化学反应速率的物质,被广泛应用于各个领域,如化学工业、能源产业、环境保护等。
催化剂的研究现状及应用已经取得了很大的进展。
催化剂的研究现状主要体现在两个方面。
一方面,对于传统催化剂材料的研究得到了进一步深化。
金属催化剂的研究主要集中在材料的结构设计和催化性能的改善上。
通过精确控制催化剂的晶格结构,可以提高催化活性和选择性。
新型催化剂的研究也取得了重要突破。
人工催化酶在催化反应中展现出与天然酶类似的催化效果,为开发新型酶类催化剂提供了新的思路和方法。
催化剂的应用涵盖了众多领域。
在化学工业中,催化剂被广泛应用于催化裂化、催化加氢、催化氧化等反应过程中。
催化剂可以提高反应速率,降低反应温度和压力,减少催化剂的损耗,从而降低生产成本。
在能源产业中,催化剂被应用于石油炼制、天然气处理、燃料电池等领域。
催化剂可以提高燃料的利用效率,减少排放物的产生,使能源利用更加清洁高效。
在环境保护中,催化剂被应用于废水处理、废气净化等方面。
催化剂可以将有害物质转化为无害物质,实现废物资源化,减少环境污染。
催化剂研究仍然面临一些挑战。
目前大多数催化剂的活性部位往往是以纳米颗粒形式存在,如何稳定分散和固定在载体表面是一个难题。
催化剂的设计和合成需要通过理论计算和实验相结合的方法,提高催化效率的还需要考虑成本和可持续性等因素。
催化剂在实际应用过程中可能会受到毒性物质的中毒和失活等影响,如何提高催化剂的稳定性和抗中毒能力是一个重要的研究方向。
催化剂研究现状及应用

催化剂研究现状及应用催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质,能够提高反应的选择性和效率。
催化剂的研究和应用已经成为当今化学领域的研究热点,对于提高能源利用效率、减少环境污染、促进功能材料和新药的研发都具有重要意义。
本文将对催化剂的研究现状和应用进行探讨。
一、催化剂的研究现状催化剂的研究已经取得了很大的进展,主要体现在以下几个方面:1、催化剂的制备方法不断创新。
传统的催化剂制备方法包括物理法、化学法和生物法,随着纳米技术、表面化学和生物化学等领域的发展,人们对催化剂的制备方法进行了不断探索和创新,取得了许多重要进展。
纳米催化剂由于其极大的比表面积和独特的表面活性,成为了当前研究的热点之一。
2、催化剂的结构和性能分析手段更加完善。
随着计算机技术、表面物理化学、光谱学和电子显微镜技术的发展,催化剂的结构和性能分析手段日益完善。
通过使用各种现代分析技术,人们能够更清晰地了解催化剂的结构和性能,为催化剂的设计和改进提供了更为可靠的依据。
3、多相催化和生物催化研究不断深入。
多相催化反应包括气相催化、气液相催化、液相催化等,其在环境、化工和能源等领域应用广泛。
生物催化即酶催化,生物催化因其对环境友好、反应选择性高等特点备受关注。
4、催化剂的设计和改进更加注重绿色环保。
随着人们对环境保护意识的增强,绿色催化剂的研究成为了催化领域的一个重要趋势。
绿色催化剂主要包括无毒、易降解和可再生的催化剂,其研究重点是提高催化反应的效率和选择性,减少或消除对环境和生物的毒性。
二、催化剂的应用催化剂在能源、环境、化工和生物医药等领域都有着广泛的应用,以下是其中的一些典型应用:1、催化剂在能源领域的应用。
催化剂在石油加工、天然气转化、燃料电池等能源领域都有着重要的应用。
在石油加工过程中,催化剂能够帮助分解重质烃、加氢脱硫、裂化等,提高燃料的质量和利用率。
2、催化剂在环境领域的应用。
催化剂在大气污染治理、废水处理、固体废物处理等环境保护领域具有着重要的应用。
我国高岭土行业现状及发展前景

第23卷第2期非金属矿Vol123No12 2000年3月Non2Metallic Mines Mar1,2000我国高岭土行业现状及发展前景吴铁轮(中国非金属矿工业协会粘土矿物专业委员会,苏州 215151)摘 要 我国高岭土储量丰富,原矿生产能力3000kt,选矿能力700kt,技术工艺乃至生产设备方面都取得了长足的进步,产品应用领域不断扩大,但优质涂料级土仍需从国外进口;预测我国高岭土工业产品的市场及开发利用前景,十分广阔。
关键词 高岭土工业 现状 动向 自然产出的高岭土矿石,根据其质量、可塑性和砂质(石英、长石、云母等矿物粒径>50μm)的含量,可划分为硬质高岭土、软质高岭土和砂质高岭土三种工业类型。
我国高岭土矿床分为五种,即:热液蚀变型、风化残余型、风化淋积型、河湖海湾沉积型和含煤建造沉积型。
目前,全国有高岭土矿点700多处,对200多处矿点探明储量为30亿t(其中含煤建造高岭土约1617亿t),名列世界高岭土资源前茅。
其中非含煤高岭土1996年探明储量14132亿t(广东3109,福建1111,广西110,江西0177,湖南0154,江苏0137),我国东部、中部、西部所占储量比例,分别为25117%、46154%和28127%。
非含煤的高岭土矿产资源,主要集中于广东、福建、广西、江西、湖南和江苏,25处大型矿山占总探明储量的80%以上,其中砂质高岭土占60%,以供陶瓷行业用高岭土为多数,达52%。
含煤建造高岭土(简称煤系高岭土)为硬质黑矿石型,主要分布在我国北方的华北、东北、西北的石炭———二叠纪煤系中,以煤层中夹矸、顶底板或单独形成矿层等形式存在。
储量丰富,已探明各级储量1617亿t。
1 高岭土工业现状目前,全国县以上高岭土生产企业有100多家,乡镇企业达700个,原矿生产能力超过3000kt,选矿能力700kt,主要的生产省份有江苏、福建、广东、广西、湖南、江西、浙江。
原矿超过十万t的企业有福建龙岩九州高岭土矿(330kt)、江苏苏州中国高岭土公司(200kt);50~100kt的企业有广西合浦,湖南界牌、衡山,广东茂名,浙江松阳,河北沙河、徐水以及山西大同等处;机选超过50kt的企业只有中国高岭土公司一家,超过10kt矿山有30多家。
改性高岭土性能研究Ⅰ酸性和催化活性

改性高岭土性能研究 .酸性和催化活性刘从华 高雄厚 张忠东 张永明 潘仲良(兰州炼油化工石化研究院,兰州730060) 刘 育 李树本(中国科学院兰州化学物理研究所) 摘要 利用29Si和27A lM A S NM R、XRD、N H32T PD、I R、M A T等手段研究了高岭土酸改性过程和酸碱改性后的酸性、催化活性。
结果表明,高岭土偏高岭土化过程中形成的四面体铝是偏高岭土具有酸反应活性的直接原因,在850℃左右活性达到最高。
酸改性高岭土酸性的产生经历了一次脱羟基(铝的活化)、羟基化(酸反应)、二次脱羟基的过程,其中羟基化是酸性产生的关键步骤。
碱改性高岭土的酸性中心数量少于酸改性高岭土,但是前者主要存在稳定的八面体A l—OH,是其酸性中心强度比后者高的原因,在磷含量小于0.8%时,磷改性处理可降低改性高岭土的酸强度。
主题词:高岭土 改性 比表面积 酸性 磷1 前 言目前,FCC催化剂含有多达50%的原高岭土,这部分高岭土充当惰性载体,基本上不具有裂化反应活性。
提高其活性的有效途径是对惰性高岭土进行化学改性。
根据高岭土相变过程中Si、A l化学环境的不同,可将改性方法分为两大类:一类是酸改性,高岭土经过600~900℃焙烧形成偏高岭土,再与酸性物质反应形成酸活白土;另一类是碱改性,高岭土经过900~1200℃焙烧形成高温高岭土,再与碱性物质反应形成碱活白土。
这两类活性白土都具有比较理想的中孔结构和瓦斯油裂化活性[1,2]。
但基于技术保密等原因,未见有高岭土改性过程及性能的详细报道。
在前人工作的基础上,比较系统地研究了高岭土的酸改性过程以及酸、碱改性高岭土的酸性和催化活性,为重油FCC催化剂基质材料的开发提供一定的依据。
2 实 验2.1 主要分析方法(1)XRD测试:在日本R igaku公司生产的D m ax23C X射线衍射仪上进行物相分析。
(2)酸溶指数:在分析天平上称取偏高岭土试样5g置于磨口锥形瓶中,然后加入60mL3m o l L 的盐酸溶液,摇匀并盖好塞子,在75℃下反应1h,然后过滤,用ED TA络合滴定法测定滤液中的A l2O3含量。
高岭土催化剂研究现状1

催化裂化催化剂是炼油工业用量最大的一种催化剂,在60 多年的发展历史中,大致经历了四次较大的变革[2 ] 。
第一次是以人工合成硅酸铝凝胶代替活性白土,使活性提高了2~3 倍,选择性也明显改善。
第二次是改用分子筛,使催化裂化的水平提高了一大步,汽油产率增加了7 %~10 % ,焦碳产率降低了约40 %。
从X 型到Y型分子筛的演变,使催化剂的质量也上了一个小台阶。
第三次是70 年代中期以来改变载体路线,采用粘接剂和活性白土(高岭土) 来代替合成硅酸铝凝胶,使轻质油产率提高了3 %以上,磨损指数提高约3 倍。
第四次是采用超稳Y型分子筛,提高了汽油的辛烷值,改善了焦碳选择性,同时为重油和渣油的催化裂化提供了更为合适的催化剂。
从这一发展历程不难看出,其发展目标是提高催化剂的选择性和堆积密度,改善焦碳选择性、汽提性、孔结构和比表面积,提高磨损指数、再生温度和水热稳定性。
而对原油的重质化、市场和环保提出的新要求是推动这一发展的决定性因素。
以高岭土为主要组分的催化裂化半合成催化剂是石化工业的主体催化剂。
当今世界年产40 余万吨催化裂化催化剂中,几乎全是加入以高岭土为主要组分的“半合成”催化剂。
这种半合成FCC 催化剂与合成沸石分子筛催化剂相比,具有比表面积小、孔体积较大、抗磨性能好、抗碱和抗重金属污染能力强等优点,更适宜制备掺炼重油或渣油的催化剂。
FCC 催化剂的开发,最关键的问题是要有优质天然粘土资源。
目前,关于高岭土用于炼油催化剂方面的研究论文不很多[11~15 ] ,并且主要是从催化剂的角度进行探讨,从载体的矿物学角度研究却很少见。
表1 列出了几种粘土的成分和催化性质。
单从化学成分、粒度以及高岭石的含量等指标来看,不少地方的高岭土都能满足FCC 催化剂的要求,但制成催化剂后的特性(如微活指数、磨耗指数、产品转化率等) 却差别较大,有待于从矿物的微观结构、杂质的影响、载体的作用机理等诸多方面进行深入细致的探讨,有可能从中找到一些无活性载体。
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催化裂化催化剂是炼油工业用量最大的一种催化剂,在60 多年的发展历史中,大致经历了四次较大的变革[2 ] 。
第一次是以人工合成硅酸铝凝胶代替活性白土,使活性提高了2~3 倍,选择性也明显改善。
第二次是改用分子筛,使催化裂化的水平提高了一大步,汽油产率增加了7 %~10 % ,焦碳产率降低了约40 %。
从X 型到Y型分子筛的演变,使催化剂的质量也上了一个小台阶。
第三次是70 年代中期以来改变载体路线,采用粘接剂和活性白土(高岭土) 来代替合成硅酸铝凝胶,使轻质油产率提高了3 %以上,磨损指数提高约3 倍。
第四次是采用超稳Y型分子筛,提高了汽油的辛烷值,改善了焦碳选择性,同时为重油和渣油的催化裂化提供了更为合适的催化剂。
从这一发展历程不难看出,其发展目标是提高催化剂的选择性和堆积密度,改善焦碳选择性、汽提性、孔结构和比表面积,提高磨损指数、再生温度和水热稳定性。
而对原油的重质化、市场和环保提出的新要求是推动这一发展的决定性因素。
以高岭土为主要组分的催化裂化半合成催化剂是石化工业的主体催化剂。
当今世界年产40 余万吨催化裂化催化剂中,几乎全是加入以高岭土为主要组分的“半合成”催化剂。
这种半合成FCC 催化剂与合成沸石分子筛催化剂相比,具有比表面积小、孔体积较大、抗磨性能好、抗碱和抗重金属污染能力强等优点,更适宜制备掺炼重油或渣油的催化剂。
FCC 催化剂的开发,最关键的问题是要有优质天然粘土资源。
目前,关于高岭土用于炼油催化剂方面的研究论文不很多[11~15 ] ,并且主要是从催化剂的角度进行探讨,从载体的矿物学角度研究却很少见。
表1 列出了几种粘土的成分和催化性质。
单从化学成分、粒度以及高岭石的含量等指标来看,不少地方的高岭土都能满足FCC 催化剂的要求,但制成催化剂后的特性(如微活指数、磨耗指数、产品转化率等) 却差别较大,有待于从矿物的微观结构、杂质的影响、载体的作用机理等诸多方面进行深入细致的探讨,有可能从中找到一些无活性载体。
高岭土作为催化裂化催化剂的载体在目前和将来一段时间内仍将发挥其重要作用,并有可能从中寻找到无活性载体;层柱粘土是国际上目前研究最活跃的新型催化材料之一,层柱蒙脱石的制备是当前的主攻方向;采用铝多核羟基金属阳离子或有铝参与的多核羟基双金属阳离子柱化剂的制备方法是当前的研究热点,并有从单一铝多核羟基聚金属阳离子制备方法向铝和其它元素的多核羟基聚金属阳离子制备方法的方向发展的趋势;在寻找新型催化剂载体中,伊/ 蒙间层、蛭石和海泡石—坡缕石等矿物的层柱化显得尤为重要,而累托石的层柱化已经取得了非同一般的效果;应加强载体的矿物学特征与催化特性相互关系的深入研究。
郑淑琴,索继栓,张永明等.FCC 催化剂中高岭土的影响及应用.非金属矿,2002,25(2):22-23 高岭土质量是影响FCC 催化剂质量的重要因素,全世界以中高堆比为主导的FCC 催化剂,均填加生高岭土或热和化学改性高岭土。
对高岭土在FCC 催化剂中的影响及高岭土原位晶化进行了研究。
结果表明:高岭土的粒度、杂质含量、结晶纯度均影响催化剂的性能;韩城高岭土原位晶化的产物,具有较高的结晶度和硅铝化。
在天然矿物中,FCC 催化剂研制都以高岭土为填料,原因是: ①高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O) 具有双层二八面体结构,由于表面具有弱酸性,是裂化催化剂中较弱的L酸中心,故对直径50 !以上的重油分子有较强的裂解性能,这正是FCC 催化剂所必需的性能特点。
②与海泡石、凹凸棒土、绿泥石等不同,高岭土中含少量K+ 、Na + 等活泼金属元素,不会对FCC 剂中分子筛的酸中心产生中和或破坏作用。
③高岭土酸催化活性、热和水热稳定性均较高,价廉,粘结性好。
④催化裂化装置应用时,长期的反应2再生过程会使高岭土晶体结构逐步崩塌,生成具有偏高岭土性质的过渡态尖晶石。
研究证明,具有此结构的偏高岭石极易与原料油中的Ni 、V 金属作用生成莫来石,从而能起到钝化Ni 、V 的作用,防止FCC 催化剂重金属中毒[2 ] 。
周惠娟.催化裂化催化剂品种的发展动向.石化技术与应用,2000,18(4):244-248 目前, FCC 催化剂的主要供应商有美国的Grace Davison、Engelhard 公司,荷兰的Akzo 公司,日本的CCIC 公司以及我国的原中石化总公司。
1997 年国内三大FCC 催化剂厂家(周村、兰炼、长岭) 的生产能力达8. 63 万t 。
Engelhard 公司在高岭土基质质量方面有较强的优势,该公司拥有高岭土矿,将采出的原土进行粗加工,再经细加工,生产的精土送往催化剂制造厂,因而高岭土的质量较好。
高岭土通过“原位”晶化,开发出含L 酸低且可降低自由基裂化反应的Dimention、Reduxion 重油催化剂基质。
在此基础上,积极开发超稳Y分子筛和半合成催化剂制造技术,并与“原位”晶化催化剂制备技术结合起来,形成了新的合成工艺(SYNTEC) ,推出了Mil2lennium抗钒重油催化剂、Ultrium 抗镍重油催化剂及焦炭选择性好的Millennium XLC 等新品催化剂。
最近,这家公司又利用掺合法和原位法生产刘从华,高雄厚,张忠东等.改性高岭土性能研究:I.酸性和催化活性.石油炼制与化工, 1999,30(4):32-38摘要利用29Si 和27A lMA S NMR、XRD、NH32TPD、IR、MA T 等手段研究了高岭土酸改性过程和酸碱改性后的酸性、催化活性。
结果表明, 高岭土偏高岭土化过程中形成的四面体铝是偏高岭土具有酸反应活性的直接原因, 在850 ℃左右活性达到最高。
酸改性高岭土酸性的产生经历了一次脱羟基(铝的活化)、羟基化(酸反应)、二次脱羟基的过程, 其中羟基化是酸性产生的关键步骤。
碱改性高岭土的酸性中心数量少于酸改性高岭土, 但是前者主要存在稳定的八面体A l—OH, 是其酸性中心强度比后者高的原因, 在磷含量小于0. 8%时, 磷改性处理可降低改性高岭土的酸强度。
目前, FCC 催化剂含有多达50% 的原高岭土,这部分高岭土充当惰性载体, 基本上不具有裂化反应活性。
提高其活性的有效途径是对惰性高岭土进行化学改性。
根据高岭土相变过程中Si、A l 化学环境的不同, 可将改性方法分为两大类: 一类是酸改性, 高岭土经过600~900 ℃焙烧形成偏高岭土, 再与酸性物质反应形成酸活白土; 另一类是碱改性, 高岭土经过900~ 1 200 ℃焙烧形成高温高岭土, 再与碱性物质反应形成碱活白土。
这两类活性白土都具有比较理想的中孔结构和瓦斯油裂化活性[ 1, 2 ]。
但基于技术保密等原因, 未见有高岭土改性过程及性能的详细报道偏高岭土中的八面体铝对酸无反应活性, 而四、五配位铝是有酸反应活性的。
对于在什么焙烧温度下出现四、五配位铝的最大值,有不同的报道, Chandrasekhar[ 6 ] 认为在750~800℃出现最大值, 而A ko lekar[ 7 ] 认为最大值出现在800~ 900 ℃之间在IR酸性图中, 1 540 cm - 1附近的吸附带是吡啶与B 酸中心形成的PyH+ 特征吸收带, 1 450 cm - 1附近的吸附带是吡啶与L 酸中心形成的Py∶A l 特征吸收带。
从图6 中看出, 原高岭土和焙烧高岭土都不具有L、B 酸性中心, 而酸改性高岭土(PAL ) 具有明显的L 酸性中心, 但未检测到B 酸性中心的生成。
郑淑琴,蒋文庆,索继栓.高岭土型FCC 催化剂的特性研究.工业催化,2003,11(5):49-52摘要:采用TG2TPD、IR 等表征手段和MAT 活性测定法研究了以高岭土原位晶化的特殊工艺所制备的各种高岭土型FCC 催化剂的特性。
结果表明,各种高岭土型催化剂具有酸强度、酸类型和孔分布合理的特点,其结构稳定,并具有优异的抗重金属性能。
以高岭土为原料,先将其制成高岭土微球,再将微球焙烧,焙烧微球在碱性体系下进行原位晶化,晶化产物再经离子交换和水热焙烧,可制备成高岭土型FCC 催化剂。
高岭土原位晶化法的特殊制备工艺使高岭土型催化剂具有如下特点:微球高温焙烧后高岭土可转化成具有化学活性的Al2O3 和尖晶石等,提高了基质活性和捕集重金属的能力;高温焙烧微球水热晶化时部分SiO2 进入液相,在微球表面形成丰富的大孔,Y型分子筛生长在微球表面,增加了催化剂对重质油大分子的可接近性和裂化活性;晶化产物在后处理时引入抗钒组分,可有效地保护分子筛免受重金属钒的破坏。
因此,这类催化剂的活性、活性稳定性、抗重金属性、渣油裂化性能和汽油选择性能等均良好,加之其催化剂生产成本低廉,因而成为裂化催化剂方面的一支强劲的竞争力量。
中国石油兰州石化公司石油化工研究院于20世纪80 年代针对国内原油组分重、重金属镍和钒含量高等现状,先后研制出多种类型的高岭土型系列催化剂,如REY、REHY 和REUSY 型高岭土催化剂及高岭土型抗钒助剂,其中REY(牌号LB21) 型和REHY(牌号LB22) 型高岭土催化剂实现工业化生产,受到石油炼制厂家的广泛关注。
郑淑琴,羊建国,高雄厚等.贵州高岭土原位晶化制备全白土型FCC 催化剂的探索性研究.中国非金属矿工业导刊,2003,(2):26-29[摘要]进行了贵州高岭土原位晶化制备全白土型FCC 催化剂的探索性研究。
结果表明:贵州高岭土与苏州高岭土的化学组成相近,但形态和物相组成有差异;以贵阳高岭土制备的原位晶化产物,其结晶度略低,硅铝比偏高;经后处理后,所制全白土型FCC 催化剂的性能与LB-2 工业剂基本相当。
全白土型FCC 催化剂的开发虽然时间不长,但销量已超过全部FCC 催化剂的22%,特别是进入20 世纪末,由于激烈的市场竞争,在Kataliscks、Fitrol等老牌FCC 催化剂厂相继倒闭、转产的同时,Engelhard公司的全白土型催化剂的销量却逐年增加,使该公司成为继Grace、Akzo 公司之后的第三大催化剂厂,这足以说明全白土催化剂所具有的独特优点和强大的竞争能力。
在这个工艺中,高岭土是关键的原料,高岭土质量的优劣将直接影响FCC 催化剂的质量水平。
优质高岭土原料的开发已成为提高催化剂质量和降低催化剂成本的最有效途径随着催化剂品种的日益增多及生产规模的不断扩大,对使用性能良好的高岭土需求量日益增多。
品质优良的高岭土可作为全白土催化裂化催化剂的原料,对于新的高岭土源的开发不能只依赖于不同矿点提供的少量样品进行研究,而必须有两方面的准备条件:①调查各矿高岭土储量,品位的稳定性,只有储量大,地质结构稳定的高岭土,才有研究开发的价值; ②这些矿的经营者必须具备高岭土深度加工能力和开发实力以保证今后能长期稳定地供应高岭土。