炼化装置催化剂用途

（一）炼油中汽油脱硫催化剂。开发可降硫的催化剂和添加剂，不仅可以减少汽油含硫，而且不损失其他产品的产率。根据以下思路开发了这种催化剂和助剂：一是更改FCC进料中特定硫化物裂解的反应路径生成硫化氢。这可直接减少汽油范围含硫物质的生成。二是开发对汽油沸程范围硫化物直接起作用的催化剂。三是开发汽油中硫选择性转化成焦炭的催化剂（焦炭增加，SOx排放增多）。利用适当的供氢物质使噻吩和烷基噻吩转化成四氢噻吩。带有高的氢转移活性的FCC催化剂可减少FCC汽油含硫量。高氢转移活性催化剂可促进噻吩环的饱和，生成四氢噻吩很容易裂解，释出硫化氢。开发的GSR降硫添加剂可使汽油含硫量减少15%—25%，已应用于10座炼油厂的FCC装置。开发的GFS—2000降硫催化剂，已工业应用于加工含硫质量分数2.5%的减压瓦斯油（VGO）。FCC装置使用GSR-1助剂，可使汽油含硫量减少20%，再使用GFS-2000催化剂后可使汽油含硫量进一步减少15%。GFS功能引入渣油FCC催化剂系列。尽管加工高金属污染物的常压渣油，新的催化剂消耗仍减少了20%。推出了SATURN FCC催化剂，可减少FCC汽油含硫50%以上

（二）炼油中汽油降烯烃催化剂。烯烃存在于FCC反应器最初生成的中间产物中。烯烃可进行各种二次反应。进一步裂解生成较小的烯烃，然后饱和生成相应的烷烃。中国石化石油化工科学研究院会同洛阳石油化工总厂，高桥石化公司炼油厂，开发了汽油烯烃催化剂。实践表明，该催化剂的应用汽油烯烃体积分数由42.2%降至31.6%，汽油辛烷值稍有提高。类似的成功案例还有很多。

（三）加氢催化剂

四、炼化装置催化剂组分

（一）催化剂的组成：

1. 活性组分； 2. 助催化剂；3. 载体

（二）各类催化剂组分简介

1.固体催化剂

主催化剂------活性组份

起催化作用的根本性物质，即催化剂的活性组分，如合成氨催化剂中的Fe。

其作用是：化学活性，参与中间反应。

共催化剂：和主催化剂同时起作用的组分

2.助催化剂：本身对某一反应无活性，但加入催化剂后（一般小于催化剂总量10%）能使催化剂的活性或选择性或稳定性增加。 加助催化剂的目的：助活性组份或助载体

3.固体催化剂的层次结构

初级粒子：内部具有紧密结构的原始粒子；

次级粒子：初级粒子以较弱的附着力聚集而成-----造成固体催化剂的细孔；

催化剂颗粒：次级粒子聚集而成-----造成固体催化剂的粗孔；

调节初级粒子和次级粒子以控制固体催化剂的孔径和比表面和组份分布。

5.均相催化：反应物和催化剂处于同一相。

非均相催化：反应物和催化剂不处于同一相，它们之间存在相界面，反应在相界面上进行。

6.催化过程按反应机理进行分类

酸碱催化：催化剂与反应物分子间因电子对的接受而配位或发生强烈的极化，从而形成活性物种。

氧化还原型机理：催化剂与反应物分子间发生单个电子的转移，从而形成活性物种。

络合催化：反应物分子与催化剂间配位作用而使反应物分子活化。

通过加入少量第三种物质，使分处在不同相且反应很慢的两反应物反应速率加快，这种物质即是相转移催化剂。

7.均匀吸附：表面原子与反应物分子形成相同的吸附键

非均匀吸附：表面原子的能量不同，表面原子与反应物分子形成不同的吸附键。

8.解离化学吸附：吸附前先解离，成为有自由价的基团，能成键吸附

9.不解离吸附：

具有π电子或未共享电子对的分子，通过π电子分子轨道再杂化产生自由价。

10.化学吸附态：分子或原子在固体催化剂表面化学吸附后的化学状态、电子结构、几何构型。

有效吸附态：能进行化学反应的吸附态，对应的吸附中心为催化活性中心。

11.多位催化理论 —— 巴兰金

几何对应原理：催化剂晶体空间结构与反应物分子反应变化的部分其结构呈几何对应关系 。

活性集团理论 —— 柯巴捷夫

活性集团理论：活性中心是催化剂表面上非晶相中几个原子组成的集团。

12.吸附熵ΔS

吸附分子从自由态→吸附态的熵变。ΔS与吸附分子的结构及活化络合物结构有关，利用ΔS值可以判断定位吸附（熵变较大）、非定位吸附（熵变小）。

13.再生是通过适当方法对失活催化剂进行处理恢复活性的过程，要根据催化剂失活的原因来选择再生的方法。

14.半熔（烧结）：固体在达到熔化温度之前，小晶粒由于热运动而集结为大晶粒的过程。

积炭：由于副反应发生，在催化剂表面形成焦碳覆盖活性中心，使催化剂活性减退。

15.配位络合催化定义：以过渡金属的原子或离子作为活性中心，反应物分子与中心金属配位络合、活化及在配位界内相互作用生成产物。

16.晶体场理论：中央离子与周围配体只是通过静电作用而形成络合物，中央离子在配体的作用下，发生五个简并（等同）d轨道的能级分裂，在d层未充满电子的情况下，这样的能级分裂给络合物带来额外的稳定化能（总能下降），造成中央离子与配体的附加成键效应。

17.价键理论 ：中心原子（或离子）有空的价电子轨道，配体具有孤对电子。

18.溢流（spill over）：被吸附的活性物种从一个相转移至不能直接生成活性物种的另一相，使另一相活化而参与反应。

19.结构敏感反应（structure sensitive reaction)：反应速率对金属表面细微结构变化敏感的反应。催化剂表面纹理结构、载体性质影响反应。

结构非敏感反应：反应速率不受催化剂结构影响。

20.酸强度：给出质子或接受电子的能力

21.固体酸：能给出质子or 接受电子的固体。B酸：给出质子；L酸：接受质子

22.分子筛：人工合成的结晶型硅铝酸盐。

23.催化剂失活或衰变：在催化剂使用过程中反应活性（转化率）随运转时间而下降的现象。

24.中毒：催化剂所接触的流体中的少量杂质吸附在催化剂的活性位上，使催化剂的活性（选择性）显著下降甚至消失，称之为中毒。

25.选择性中毒： 利用毒物分子对某些活性部位的选择性吸附来抑制或中毒不希望的催化活性，提高催化选择性。

26.沸石：自然界存在的结晶型硅铝酸盐（由于晶体中含有大量结晶水，加热汽化，产生类似沸腾的现象，故称为沸石）。

27.催化裂化：是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应，转变为裂化气、汽油和柴油等过程。

28.加氢裂化 ：在较高的压力和温度下，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。

29.催化重整 ：是在催化剂作用下从石油轻馏分生产高辛烷值汽油组分或芳香烃的工艺过程。

30.加氢精制：是指在催化剂和氢气存在下，石油馏分中含硫、氮、氧的非烃组分发生脱除硫、氮、氧的反应，含金属有机化合物发生氢解反应，同时，烯烃发生加氢饱和反应。

五、炼化装置催化剂反应后状态

催化剂实际上是一种降低能垒的方法,化学反应就像汽车爬山,有时候汽车爬的山不是一直越来越高,而是中间高两边低,那么,汽车所用的动力只要够达到两边的高度差就行了,但是由于中间有更高的山阻碍,所以爬的非常慢,在爬过最高点后就轻松了.催化剂起的作用就是把中间的山降低,在反应中,催化剂也会发生反应,但是生成物中还会生成等量的催化剂,相当于催化剂没有任何变化。