催化裂化预处理催化剂技术的发展及新催化剂性能数据

催化裂化预处理催化剂技术的发展及新催化剂性能数据

FCC 中催化裂化预处理催化剂技术的开发新型 FCC 预处理催化剂的性能数据显示 HDS 和 HDN 活性显著提高。Bill Weber 和 Larry Kraus 图 1 显示了催化剂在初始催化剂（FCC PT）应用中的高稳定性。初始开发阶段和放大测试阶段的催化剂必须能够可靠地利用商业阶段获得的高通量实验数据，用于开发和测试各种催化剂用于处理装置的加氢脱氮活性。这些进料的来源包括 DN-3651 原油常减压装置、焦化装置等。图 2 显示了加氢脱硫活性数据。

图中所示的活性代表在产品脱沥青装置、催化裂解装置、润滑油生产装置和其他使用高通量反应器系统的装置中，为达到催化裂解进料预处理所需的目标硫或氮含量所需的温度降低程度。图1和图2显示了确定最终位置的方法。催化裂解进料预处理系统采用多个管式流动反应器，图4所示的方法代表确定最终位置的方法。裂解进料预处理中使用的催化剂配备了自动化过程控制和取样装置。与常规测试技术相比，催化剂必须具有良好的脱硫、脱氮和芳烃饱和性能。使用多管反应器系统可以显著加速催化剂的开发。高通量催化裂解工艺在放大测试和生产优化过程中受益。常规测试中测试的样品已经证明了这种设备的优势。使用高通量实验可以快速开发可靠的生产工艺，使催化剂在环境中稳定，原料性质分别列于表1和表2中。高通量实验中所采用的反应条件能够快速开发出可靠的生产工艺，使得催化剂在实际应用中发挥最高的性能。这些数据发挥着综合作用。通常见表2。

综合中试数据和下面讨论的数据清楚地表明，DN-3651催化剂是一种满足预处理装置对加氢脱氮活性所要求的FCC进料性能水平的催化剂。新一代DN-3551催化剂（目标体积加氢脱氮活性，而DN-3651催化剂的综合活性约为20%）可以显著提高加氢脱硫活性至少10℉。新一代DN-3551催化剂（目标体积加氢脱氮活性，而DN-3651催化剂的综合活性约为20%）可以显著提高加氢脱硫活性。具有良好稳定性、工业（5.5℃）、加氢脱硫活性的镍钼催化裂化进料得到了工业界的认可，可用于工业应用。表2 进料性能：高通量实验预处理催化剂表1 工艺条件：高通量实验[1] DN-3551具有杂质容忍度和活性位点结构。从而进一步提高了加氢脱硫(HDS)、加氢脱氮(HDN)和芳烃饱和(ASAT)的性能。国际炼油与石化碳氢化合物技术.中国/2013年第四季度2013/4第8页图1 DN-3651加氢脱氮活性提升：高通量实验中试在滴流固定床催化剂及生产时间方面，产品DN-3651的活性优势一般在反应器中装入50mL催化剂的高氮含量范围展开，这通常会加速催化剂的失活。

加入的催化剂在中试运行过程中，在200~500℃、80~60目范围内始终保持颗粒状，体积wppm和6~300℃保持稳定，说明DN-3651催化剂经碳化硅稀释，保证产品活塞流和湿硫含量，通常分别在800~800℃和30~300℃之间，DN-3551催化剂在这三个温度下的稳定性与DN-3551催化剂相当。为了证明DN-3551催化剂在各种操作条件下在工业催化裂解进料前处理原料中始终表现出较高的稳定性，对大量的工业催化裂解进料前处理原料进行了试验，与DN-3551催化剂进行了对比，另一例也证明了在实施例一中，工业DN-3651催化剂在加入DN-3651催化剂后，活性有显著提高。该装置在处理高硫高氢高压脱氮方面具有20-25℉优势，达到工艺bar的温度优势（11-14℃）（bar()中氢压件及试验进料性质见表3），采用亚太真空蜡油（VGO）及表4。

数据表明在700℉和12-20℉下加氢脱硫也能稳定操作，所采用的工艺在720℉和740℉（371℃）、382℃（7-11℃）温度优势（生产条件和试验进料性质见表5和393℃），根据所用产品的硫含量而定。图2 加氢脱硫活性提升：高通量实验国际炼油与石油化工碳氢化合物技术. 中国/2013年第四季度2013/4第10页表3 工艺条件：中试，在氢气较多的操作条件下（所有工艺条件下的富氢进料环境），DN-3651催化剂具有性能优势，但是这些数据可以强化这种优势，图6说明在富氢环境中更具优势，DN-3651比DN-3551更有优势。这使装置能够更全面地获得此环境下氢气脱氮的RVA优势与可用氢气管理能力之间的关系。尽管DN-3651利用了。表4 进料特性：中试规模试验，合成进料图3 提高的加氢脱氮和加氢脱硫活性：中试规模试验，合成进料图4表明，在中等压力下，DN-3651催化剂比上一代DN-3551催化剂具有5-10℃（9-18°F）的温度优势。这些数据还证明，DN-3651催化剂在中等压力下具有与DN-3551催化剂相同的高稳定性。

这是因为 DN-3651 催化剂采用了经过工业验证的催化剂载体技术。标记为测试 1 至 4 的另外四个案例的汇总数据显示了 DN-3651 在宽操作压力范围（1250-、86-）下使用来自不同来源的各种进料时的性能，如表 7 和图 5 所示。这些测试中使用的原料和工艺条件如表 7 所示。图 5 显示 DN-3651 催化剂比 DN-3551 具有明显的活性优势。与 DN-3551（RVA = 100）相比，DN-3651 的加氢脱氮 RVA 为 120-135，加氢脱硫 RVA 为 120-130。图5 相对体积活度（RVA）比较：DN-3651催化剂与DN-3551，可用氢DN-3551催化剂，各种进料国际炼油与石化碳氢化合物技术。中国/2013年第四季度2013/4第12页表5 工艺条件：中试，亚太减压柴油进料表6 进料性质：中试，亚太减压柴油进料图6 DN-3651与DN-3551性能（RVA）比较：可用氢的影响负载颗粒的平均填充度明显大于2.0。

对硫化 DN-3551 催化剂的 TEM 图像进行评估，得出的平均粒径约为 4.0 nm，平均填充度约为 1.5。两种催化剂之间的一个显著差异是粒径的分散性，这导致 DN-3651 的活性位点分布不太均匀，活性位点边缘的可及性更大，从而使催化剂的活性更高。催化剂的 X 射线光电子能谱我们使用透射电子显微镜 (TEM) 和 X 射线光电子能谱 (XPS) 表征了商用 DN-3651 催化剂的特性，并将其与 DN-3551 催化剂进行了比较。硫化后的DN-3651催化剂和DN-3551的TEM图像如图7所示。对DN-3651催化剂的TEM图像评价显示，样品包含负载（90%）和非负载（10%）区域，颗粒尺寸范围为2.5至6.0nm，距离中心约3.5nm。由于存在大量单分子层，负载颗粒的平均堆积度小于1.5，这是一款专为生产超低硫柴油而设计的活性非常高的催化剂。

采用透射电子显微镜、扩展 X 射线吸收精细结构光谱 (EXAFS) 和傅里叶变换红外光谱 (FTIR)/一氧化氮 (NO) 吸附对 DN-3630 进行了表征。FTIR/NO 吸附数据与硫化 DN-3630 催化剂的边缘表面一致，该催化剂仅含有配位不饱和镍和非配位不饱和钼。DN-3630 的高活性归因于这种新颖的活性位点结构和良好的活性金属分散性。我们分别报告了 DN-3651 的 FTIR/NO 吸附分析和其他表征数据。结论 DN-3651 催化剂的增强性能使其能够在更广泛的操作范围内使用。迄今为止，已有 11 个 FCC 预处理项目选择 DN-3651 作为催化剂体系的组成部分，以提高 FCC 转化能力，进一步改善具有挑战性的低价值原料的升级，并延长项目生命周期。与前几代FCC进料预处理催化剂相比，DN-3651催化剂的加氢脱硫和加氢脱氮活性有明显提高，硫化后的DN-3651适应处理的进料种类和工艺量更加广泛，结果表明DN-3651的活性非常适合加氢反应。

DBT加氢条件。这是使用完全硫化的新型催化剂形式实现的，Mo/S脱硫测量结果证明了这一点，该测量结果使用可以近似化学计量比略低于1:2的催化剂技术获得。加氢（HYD）和直接脱硫可以产生独特的化学活性位点，从而增强活性并提高分散的DN-3651催化剂的选择性，如图8所示，X射线衍射（DDS）和电子能谱。这一发现表明HYD/DDS = 4。催化剂边缘结构没有[2]催化剂载体特性。参考文献报道，催化剂完全被硫覆盖，导致非对称金属位点浓度高，性能数据不佳，催化剂是壳牌标准现任首席科学家David和Bill为开发DN-3651所做的努力。公司资深化学专家，标准/壳牌大学固体无机化学教授。在多相品牌公司工作32年，在催化各个方面有丰富的经验，是荷兰催化剂研发的领导者，加氢蓝色催化剂学会会长。2008年加入壳牌前，在瑞士苏黎世工作，负责1个V、P、2个中试项目。美国加州大学伯克利分校联邦理工学院（ETH）化学博士学位，工业化学副教授。美国加州大学伯克利分校催化剂博士学位...