浅谈加氢裂化催化剂基本组成

加氢裂化装置化学反应原理催化剂及影响因素第一节反应原理一、加氢反应过程加氢裂化装置的精制反应部分，是除去原料油中的硫化物、氮化物、氧化物等非烃化合物，为裂化部分提供合格进料，同时使烯烃和稠环芳烃饱和，裂化反应则使大分子裂解成小分子，使得产物中氢含量提高、硫和氮含量进一步降低，轻、中质产品生成，从而获得优质的重整料、柴油或喷气燃料。

本工艺使用的催化剂既有加氢精制催化剂，又有加氢裂化催化剂，因此在该工艺中发生的化学反应几乎包罗了馏分油加氢过程的所有平行—顺序反应综合过程。

这些反应有：1)含硫、含氮、含氧化合物等非烃类的加氢分解反应；2)烷烃的加氢裂化反应；3)环烷烃的开环反应；4)烷烃和环烷烃的异构化反应；5)烯烃和芳烃的加氢饱和反应；6)烷基芳烃的断链反应；在上述反应之外，还存在着由分解产物进行二次反应生成缩合物的可能性，引起催化剂上的碳沉积量增加。

在多数情况下，缩合反应的中间产物是稠环芳烃。

一定温度下，采用较高的氢分压将会降低这类中间产物的浓度，从而减少催化剂上焦炭的生成。

温度的升高有利于生成中间产物，催化剂表面积炭增加。

原料油中的稠环分子浓度越高，焦炭的生成也就越多。

以上这些反应进行的深度和速度除与原料的化学组成有关外，还与催化剂的性能和反应条件有密切的关系。

二、加氢精制的原理1．加氢脱硫(HDS)反应原料油中的硫化物，在加氢精制条件下，可以转化为H2S 和相应的烃类，烃类留在产品中，而H2S从反应物中脱除，从而脱除掉硫。

主要的反应如下：硫醇加氢反应：RSH + H2 RH + H2S硫醚加氢反应：RSR`+ 2H2 RH + R`H + H2S二硫化物加氢反应：RSSR`+ 3H2 RH + R`H + 2H2S 杂环硫化物加氢反应：HC CHHC CH + 4H2 C4H10 + H2S S馏分油中的含硫化合物类型主要包括脂肪族类和非脂肪族(噻吩)类硫化物，非脂肪族类硫化物又可以按照分子中并含苯环的多少而分为噻吩类、苯并噻吩类、二苯并噻吩类等硫化物。

加氢催化剂、加氢反应器基础知识概述加氢精制催化剂是由活性组分、助剂和载体组成的。

其作用是加氢脱除硫、氮、氧和重金属以及多环芳烃加氢饱和。

该过程原料的分子结构变化不大，，根据各种需要，伴随有加氢裂化反应，但转化深度不深，转化率一般在10%左右。

加氢精制催化剂需要加氢和氢解双功能，而氢解所需的酸度要求不高。

工作原理催化加氢的机理(改变反应途径，降低活化能)：吸附在催化剂上的氢分子生成活泼的氢原子与被催化剂削弱了键的烯、炔加成。

(1)双键碳原子上烷基越多，氢化热越低，烯烃越稳定：R2C=CR2 > R2C=CHR > R2C=CH2 > RCH=CH2 > CH2=CH2(2)反式异构体比顺式稳定(3)乙炔氢化热为-313.8kJ·mol－1，比乙烯的两倍（-274.4kJ·mol－1）大，故乙炔稳定性小于乙烯。

应用在Pt、Pd、Ni等催化剂存在下，烯烃和炔烃与氢进行加成反应，生成相应的烷烃，并放出热量，称为氢化热(heat of hydrogenation，1mol不饱和烃氢化时放出热量)。

催化加氢的机理（改变反应途径，降低活化能）：吸附在催化剂上的氢分子生成活泼的氢原子与被催化剂削弱了键的烯、炔加成。

分类1、加氢裂化催化剂加氢裂化催化剂（hydrocracking catalyst）是石油炼制过程中，重油在360~450℃高温，15~18MPa高压下进行加氢裂化反应，转化成气体、汽油、喷气燃料、柴油等产品的加氢裂化过程使用的催化剂。

加氢裂化过程在石油炼制过程属于二次加工过程，加工原料为重质馏分油，也可以是常压渣油和减压渣油，加氢裂化过程的主要特点是生产灵活性大，产品的分布可由操作条件来控制，可以生产汽油、低凝固点的喷气燃料和柴油，也可以大量生产尾油用作裂解原料或生产润滑油。

所得的产品稳定性好，但汽油的辛烷值不高，。

由于操作条件苛刻，设备投资和操作费用高，应用不如催化裂化广泛。

催化裂化催化剂成分篇一：催化裂化催化剂抗镍催化剂、抗钒催化剂、抗铁催化剂、抗钙催化剂、原油带CuRE2O3稀土氧化物篇二：催化裂化的原料和产品及催化剂催化裂化的原料和产品及催化剂一、催化裂化的原料催化裂化的原料范围广泛，可分为馏分油和渣油两大类。

馏分油主要是直流减压馏分油（VGO,馏程350〜500C，也包括少量的二次加工馏分油如焦化蜡油等；渣油主要是减压渣油、脱沥青的减压渣油、加氢处理重油等。

渣油都是以一定的比例掺入到减压馏分油中进行加工，其掺入的比例主要是受制于原料的金属含量和残炭值。

对于一些金属含量很低的石蜡基原油也可以直接用常压重油作为原料。

通常评价催化裂化原料的指标有馏分组成、特性因数K 值、相对密度、苯胺点、残炭、含硫量、含氮量、金属含量等。

（一）馏分组成对于饱和烃类为主要成分的直流馏分油来说，馏分越重越容易分裂所需条件越缓和，且残炭产率也越高，对于芳烃含量较高的渣油并不服从此规律。

对于重质原料，密度只要小于0.92g/cm3 ，对馏程无限制。

（二）烃类族组成含环烷烃多的原料容易裂解，液化气和汽油产率高，汽油辛烷值也高是理想的催化裂化原料。

含烷烃多的原料也容易裂化，但气体产率高，汽油产率和辛烷值较低含芳烃多的原料，难裂化，汽油产率更低，液化气产率也低，且生焦多，生焦量与进料的化学组成有关。

烃的生焦能力：芳烃〉烯烃〉环烷烃〉烷烃。

（三）残炭残炭值反映了原料中生焦物质的多少。

残炭值越大，焦产率就越高。

馏分油原料的残炭值一般不大于0.4 %，而渣油的残炭值较高，一般都在0.4 %以上，致使焦炭产率高达10%（质）左右，热量过剩，因此解决取热问题是实现渣油催化裂化的关键之一。

目前我国已有装置能处理残炭量高达7%~8%的劣质原料。

（四）含硫、含氮化合物含硫量会影响裂化的转化率、产品选择性和产品质量。

硫含量增加，转化率下降，汽油产率下降，气体产率产率增加。

原料中的含氮化合物，特别是碱性含氮化合物能强烈的吸附在催化剂表面，中和酸性中心，是催化剂活性下降；中性氮化物进入裂化产物会使油品安定性下降。

加氢裂化催化剂的基本组成和性质This manuscript was revised on November 28, 2020加氢裂化催化剂的基本组成和性质刘卫星刘冬梅高强（江苏联东化工股份有限公司，江苏丹阳，212300）[摘要]随着世界燃油规范Ⅳ类标准的实施，以及对化工原料需求的增长，加氢裂化催化剂引起了更广泛的重视。

介绍加氢裂化催化剂的基本组成和性质，深入剖析各组分对加氢裂化催化剂反应性能的影响。

[关键词]加氢裂化；酸性载体；催化剂1加氢裂化催化剂的组成加氢裂化催化剂是一种典型的双功能催化剂，具有加氢功能和裂解功能。

加氢功能和裂解功能两者之间的协同决定了催化剂的反应性能。

加氢裂化催化剂中的基本组成包括加氢活性组分、裂化活性组分、载体、助剂。

1.1加氢活性组分加氢功能主要来源于具有加氢活性功能的活性相。

含Pt、Ni等还原态催化剂一般用氢气还原，而硫化型催化剂的活化，一般是指催化剂的原位预硫化，原位预硫化后，活性金属从氧化态变成硫化态，有利于提高催化剂的活性和稳定性。

各类加氢活性组分的活性顺序是不同的。

活性由高到低顺序如下：贵金属＞过渡金属硫化物＞贵金属硫化物。

贵金属组分中，Pt、Pd等元素具有极强的加氢活性，贵金属催化剂主要用于石脑油的催化重整，环烷烃脱氢，环烷烃异构化等反应中，因贵金属极易在硫、氮的环境中中毒，故在工业装置上贵金属加氢催化剂填于两段工艺的第二段。

非贵金属组分中，ⅥB族(Mo、W)和Ⅷ族(Ni、Co)的几种金属的硫化物具有强的加氢活性。

硫化型催化剂的加氢机理见图1。

图1DBT在Mo/Al2O3催化剂上HDS机理由图1可知，催化剂表面上硫原子在氢气作用下形成-SH，相邻的-SH形成H2S后，在催化剂表面形成阴离子空穴，DBT通过硫原子连在催化剂表面的阴离子空穴上，然后发生C-S键断裂，联苯释放到气相中，硫原子保留在催化剂表面上。

留在催化剂表面上的硫在氢气作用下，又可形成-SH，同时硫化氢的释放又可在催化剂表面形成阴离子空穴，实现催化活性位的循环转化。

加氢裂化催化剂钨
加氢裂化是一种石油加工工艺，而钨作为催化剂在这一过程中扮演了重要角色。

加氢裂化是一种在临氢条件下进行的催化裂化过程，它通过抑制脱氢缩合反应来避免焦炭的生成，从而得到不含烯烃的高品位产品。

这个过程通常在较高的压力（6.5~13.5 MPa）和温度（340~420 ℃）下进行，液体收率可以非常高，有时甚至可达到100%以上。

钨催化剂在加氢裂化过程中的应用主要体现在以下几个方面：
1. 多面性：钨催化剂既可以作为酸性催化剂，也可以作为氧化催化剂，适用于多种化学反应。

2. 广泛使用：钨催化剂广泛用于精细化工、环境保护、石油炼制等领域，尤其在石油与天然气化学产品的生产中发挥着重要作用。

3. 催化反应：钨催化剂对加氢、脱氢、烯烃水合、脱水、氧化、聚合、烷基化、酰基化、酯化、加氢脱硫等反应具有良好的催化作用。

此外，钨催化剂被誉为绿色化学领域的明星催化剂，因为它们在催化过程中表现出高效和环保的特性。

在石油加氢精制用含钨钼催化剂的生产过程中，钨催化剂的需求量非常大，显示出其在工业上的重要性。

加氢裂化催化剂（FC系列）FC系列催化剂是抚顺石油化工研究院根据国内加氢裂化技术发展的需要而开发的，具有裂化活，性高、加氢性能好、抗氮能力强、稳定性好、对原料适应性强、可再生使用等特点。

在中压及高压条件下均有优异的加氢裂化性能，可按中油型或轻油型方案灵活进行生产，适用于减压憎分油中压或高压加氢裂化以及劣质柴油中压加氢改质，生产优质石油产品和化工原料，能满足用户的不同需求。

FC系列加氢裂化催化剂性能达到国际同类催化剂先进水平。

加氢精制催化剂（FF系列）FF系列加氢精制催化剂是抚顺石油化工研究院针对含硫、氮量高的原料油而开发研制的催化剂。

该催化剂加氢脱硫、脫氮活性明显高于当前国内外广泛工业使用的同类催化剂，且稳定性好。

设计用于加氢裂化一段处理减压蜡油、FCC原料预处理等加氢处理过程。

重整预加氢催化剂FH系列重整预加氢催化剂是抚顺石油化工研究院研制开发的，以非贵金属为活性组分，以新型改性氧化铝为载体，具有加氢脱硫和加氢脱氮活性好，机械强度高及装填堆比小等特点，适合于轻质镭分油、高硫轻质憎分油、二次加氢轻质馄分油、焦化石脑油、裂解汽油的加氢脱硫。

与其他同类催化剂相比，达到相同产品要求，其催化剂反应温度低10 *C以上。

特别适合于航煤加氢脱硫醇及在高空速（ 6.0h1〜10.0-1）、孔容大、比表面积高、活性组分匹配合理、活性金属高度分散、加氢脱硫和加氢脱氮 活性好、对原料适应性 强等特点的催化剂。

不仅其低压加氢脱硫活性比同类催化剂好，而且其加氢脱氮、芳疑饱和及深度加氢脱硫活性也比 同类催化剂高许多。

催化剂性能属柴油领域国际领先水平。

工业应用结果表明：处理高硫柴油，FH-UDS 催化剂可以 满足生产硫含量v15mg/g 低硫柴油的要求。

汽油选择性加氢脱硫剂（FGH 系列）抚顺石油化工研究院研制开发的 OCT-M FCC 汽油选择性加氢脱硫技术，主要用于降低FCC 汽油的硫 含量和烯炷含量。

针对FCC 汽油的硫化物集中在重馆分、烯疑集中在轻憎分中的分布特点， OCT-M 技术将全馆分FCC 汽油预分憎为重馆分和轻谓分，加氢脫硫后的重镭分与轻镭分混合进行无碱脱臭处理， 在辛烷值损失较小的情况下可生产低硫含量清洁汽油。

加氢裂化加氢裂化:加氢裂化，是一种石化工业中的工艺，即石油炼制过程中在较高的压力的温度下，氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油（汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料）的加工过程。

它与催化裂化不同的是在进行催化裂化反应时，同时伴随有烃类加氢反应。

加氢裂化实质上是加氢和催化裂化过程的有机结合，能够使重质油品通过催化裂化反应生成汽油、煤油和柴油等轻质油品，又可以防止生成大量的焦炭，还可以将原料中的硫、氮、氧等杂质脱除，并使烯烃饱和。

加氢裂化具有轻质油收率高、产品质量好的突出特点。

基本信息英文名称：hydrocracking说明:在较高的压力的温度下[10-15兆帕（100-150大气压），400℃左右]，氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油（汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料）的加工过程。

它与催化裂化不同的是在进行催化裂化反应时，同时伴随有烃类加氢反应。

加氢裂化的液体产品收率达98％以上，其质量也远较催化裂化高。

虽然加氢裂化有许多优点，但由于它是在高压下操作，条件较苛刻，需较多的合金钢材，耗氢较多，投资较高，故没有像催化裂化那样普遍应用。

化学反应烃类在加氢裂化条件下的反应方向和深度，取决于烃的组成、催化剂性能以及操作条件，主要发生的反应类型包括裂化、加氢、异构化、环化、脱硫、脱氮、脱氧以及脱金属等。

①烷烃的加氢裂化反应。

在加氢裂化条件下，烷烃主要发生C-C键的断裂反应，以及生成的不饱和分子碎片的加氢反应，此外还可以发生异构化反应。

②环烷烃的加氢裂化反应。

加氢裂化过程中，环烷烃发生的反应受环数的多少、侧链的长度以及催化剂性质等因素的影响。

单环环烷烃一般发生异构化、断链和脱烷基侧链等反应；双环环烷烃和多环环烷烃首先异构化成五元环衍生物，然后再断链。

③烯烃的加氢裂化反应。

加氢裂化条件下，烯烃很容易加氢变成饱和烃，此外还会进行聚合和环化等反应。

加氢裂化催化剂
加氢裂化催化剂（Hydrocracking catalyst）是一种用于加氢裂化反应的催化剂。

加氢裂化是一种通过加氢作用将高分子化合物裂解为低分子化合物的化学反应，常用于石油加工中，将重质石油馏分转化为轻质馏分。

加氢裂化反应通常在高温高压下进行，催化剂可以加速反应速率并提高产物收率。

加氢裂化催化剂通常是由一种或多种金属催化剂（如铜、镍、钼等）和一种或多种载体（如沸石、氧化铝等）组成。

金属催化剂可以促进反应中的加氢作用，而载体则起到提供活性位点和稳定催化剂的作用。

选择合适的加氢裂化催化剂可以根据反应物的性质和所需产品的要求。

常用的加氢裂化催化剂包括钼基和镍基催化剂，它们在石油加工中广泛应用，能够高效催化重质石油馏分的裂解反应，并产生较高的轻质馏分收率。

催化裂化催化剂成分篇一：催化裂化催化剂催化裂化催化剂在通常的反应条件下，从热力学角度来判断，烃类可以进行分解、异构化、芳构化、氢转移、叠合、烃化等多种反应，但反应速度各异，这样就可以利用催化剂选择性地加速这些反应中所希望的反应，而抑制那些不希望发生的反应，从而达到提高产品质量改善产品分布的目的，这是热裂化过程所达不到的。

例如为了提高汽油辛烷值，设法使催化剂能选择性加速异构化反应而抑制氢转移反应和不饱和烃进一步脱氢生焦的反应。

催化剂基本术语?比表面积：单位质量催化剂的内外表面积之和。

?孔体积：单位质量催化剂所含有的空隙体积。

?平均孔径：孔体积与比表面积之比。

?选择性：将进料转化为目的产品的能力。

一、催化剂的种类、组成和结构1、分类工业上所使用的裂化催化剂虽品种繁多，但归纳起来不外乎三大类：?天然白土催化剂?无定型合成催化剂?分子筛催化剂。

天然白土催化剂工业催化裂化装置最初使用的经处理的天然白土，其主要活性组分是硅酸铝。

无定型合成催化剂天然白土被人工合成硅酸铝所取代。

特点：具有孔径大小不一的许多微孔，一般平均孔径为4—7nm，比表面积可达500—700m2/g。

硅酸铝的催化活性来源于其表面的酸性2、硅酸铝催化剂的结构3、分子筛催化剂特点分子筛催化剂在催化裂化中的应用是催化裂化技术的重大发展。

?与无定型硅酸铝相比具有的特点：具有更高的选择性、活性和稳定性，比表面600—800m2/g。

?分子筛是一种具有晶格结构的硅铝酸盐——又称沸石。

?重要特点：稳定、均一的微孔结构。

有分子大小数量级。

?按其组成及晶体结构的不同可分为多种类型。

分子筛催化剂分子筛催化剂是60年代发展起来的一种新型的高活性催化剂。

它的出现，使流化催化裂化工艺发生了很大变化，装置处理能力显著提高，产品产率及质量都得到改善。

分了筛又名结晶型沸石，是一种具有规则晶体结构的硅铝酸盐，在它的晶格结构中排列者整齐均匀，大小一定的孔穴，只有小于孔径的分子才能进入其中，而直径大于孔径的分子则无法进入。