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    稀土在煉油催化劑中的應用

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    稀土在煉油催化劑中的應用

    發布日期:2018-07-16 作者:翊成網絡z 點擊:

      在催化裂化和其它煉油催化劑中,稀土氧化物的作用機理是:稀土離子取代沸石晶格中的部分酸性質子和鈉離子,通過離子交換進入到沸石催化裂化催化劑中。離子交換后,稀土離子占沸石的質量分數為10%~13%。超穩Y型沸石用稀土混合物處理可得到稀土超穩Y型(REUSY)沸石。用于催化裂化催化劑的稀土資源中,典型的有鈰、鑭、釹和鐠的氧化物。

      稀土能提高沸石的活性和汽油選擇性,并能抑制在再生器蒸汽焙燒環境中晶格破壞和脫鋁。通過阻止脫鋁,稀土交換的催化劑酸性中心濃度會相應提高。酸性中心數量的增加,有利于提高催化劑的活性和水熱穩定性。稀土交換對渣油催化裂化催化劑尤為重要,因為在渣油催化裂化裝置中催化劑再生條件更為苛刻,催化劑需要有更高的水熱穩定性。催化劑活性提高,能夠改善一次裂化和氫轉移反應。一次裂化反應有助于高價值液體收率的增加,而氫轉移反應能夠終止催化裂化汽油組分的分子裂化反應的發生,防止汽油組分過度裂化成液化氣組分C3和C4烯烴等。液化氣收率降低可以減少富氣產收率,而富氣產收率對催化裂化加工量有負面影響。

      稀土交換對于催化劑平衡晶胞尺寸(UCS)也有直接影響。催化劑中的稀土能阻止平衡胞晶尺寸在再生過程中的收縮。稀土交換程度越高,催化劑平衡晶胞尺寸越大。降低催化裂化催化劑的平衡胞晶尺寸,會提高催化裂化汽油馬達法辛烷值。因此,催化劑中加入稀土氧化物,會降低催化裂化汽油馬達法辛烷值。

      在選擇用稀土交換的催化劑前,煉油商必須評估目的產品收率和有關的需求。如果希望多產汽油,則應使用稀土催化劑;如果要使汽油辛烷值高,應該使用少的或僅有部分稀土的催化劑。對渣油催化裂化裝置的操作者來說,推薦使用稀土催化劑來改善催化劑的水熱穩定性。負載于氧化鋁上的稀土金屬能夠提高加氫裂化催化劑的加氫功能。根據美國專利US7538066(2009年5月),分散在載體上的稀土或金屬鐿能夠提高柴油加氫處理催化劑的活性。異構化催化劑也可利用稀土形成含有陽離子-去陽離子結合體,如鑭-HY沸石和錸-HY沸石,稀土可提高催化劑的活性、選擇性和穩定性。

      稀土在裂化催化劑中有很多作用。首先,稀土能增強催化劑活性和沸石的熱穩定性。其次,催化劑必須進行高溫蒸汽下的再生,以燒掉占據沸石有效孔隙的越積越多的碳,稀土對此有重要作用。通過提高催化劑中稀土含量,還可產生其它重要影響。



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