207年3
月炼油技术与工
程
PETRLEUMRE
FIERY
EGIEERIG第
37卷第3期
催化裂
化专
集
催化裂化催化剂热
崩跑
损现象的
研究
陈冬冬`
郝希仁,
陈
曼桥,
王文
柯,
王龙延,
1河南师范
大学化学与环境科学学院(
河南省新乡市45302)
2中国石化集
团洛
阳石油化工工
程公司(
河南省洛
阳市
47103)
摘
要:
对两套催化裂化装
置补充新鲜催化剂前后三
级旋
风分离器所回收的催化剂细粉进行
了电
子显
微照相
分析
和金属含量比
表面
积及
微反活性的测定证
实了
催化裂化装置
在催化剂加人
过程中存在热崩
现象在实验
室模
拟工业装
里加新鲜催化剂的环境
下测定
了A和B
两
种催化剂
的热崩率结果表明所测定的催化剂的平均热
崩率为100%
表
观热崩率为84%
关扭词:
催化裂化装t催化剂热崩跑损
催化剂跑损
可分为
两种情
况:
由于
操作失常
或
设
备故
障造成
生产装
置波动
所引起的催化剂跑
损称
为非自然跑损;
在装
置平稳运
行的
工况下细
粉催化剂未能被回收
而造成的跑损称为自然跑
损前
人的研究结
果表
明造成催化剂自然跑损
的原因可归结为
两个因素:磨损和热崩川催化
剂的
磨损与
其强度和抗
磨性能
—磨损指数有
很
大关系提高催化剂的强度和抗磨
性能是催化剂
配方研制和
制造工艺
过程所
要解决的问题而催
化剂的热崩在更大程度上与使
用过程密切相关
对于
热崩
所造成的跑损问
题许多专家
和装置
操
作者
都有
这样
一种
认识在向装
置补充新鲜催化
剂
(新鲜剂
)时特
别是大量置换催化剂时发现
烟囱的排烟
粉尘浓
度明显
升高
且补剂
后装
置的
实测催化剂藏量
低于计
算的藏
量因此认为催化
剂的热崩在
一定程度
上造成
了加剂过程催化剂的
跑损本工作
是针对催化剂使
用过程中
因催化剂
热崩造成的自然跑损来
展开研究试图量化催化
剂因热崩造成
的跑损
l工业装皿数据分析
分别对A催化裂化装
置的A催化剂和
B催
化裂化装
置的B催化剂进行了采样分析所取
样品包括:
新鲜剂平衡催化剂(
平衡剂)
补充新
鲜剂前
后三级旋
风分离
器所回
收的催化剂细粉
(三旋
回收细粉)由
于这
两套装置均采
用小型
加料器加料
因此采集样
品时加剂时间控制在离
上次加剂时间相隔2
4hA装
置一次补充新鲜剂量为藏量的16%;B装置一次补充新鲜剂量为
藏
量的25%
所采样
品基本
代表
了新鲜剂加剂
前
后的催化剂实际情
况
11催化剂
细粉外观分析
图l所示是两种催化剂在加剂前
后三旋回
收
细粉的电子显微照
片
可以看出与加剂前
的样
品
相比
加剂
后三旋回
收细粉中细颗粒含量增加颗
粒表面
粗糙部分催化剂颗粒表面存在明显破裂痕
迹这说明在补充新鲜剂进入再
生器后有些新鲜
剂细粉在加剂后直接进人三
旋被回
收这些被回
收
的细粉中有一部分来源于
加剂过程中的热崩
12金属含t分析
表1为催化剂
上金属的含量可以
看到加剂
后两种催化剂三旋
回收细粉的金属含量均有
降
低的趋势
13比
表面积和孔容
新鲜剂有较大的比
表面
积和孔容从对三旋
回
收细粉在加剂前后的比
表面
积
和孔容测定情
况
来看加剂后三
旋回
收细粉的比
表
面积和孔容有
增加的趋势以A催化剂为例加剂前
三旋回
收
细粉的比
表面
积为91
7m2/g
加剂
后增加至
ll
s46m,
/
g
孔容
也由01
的3m
口g
增加到
01213m口g
试验结
果见
表2
收稿日
期207一01一
2
作者简介陈冬冬硕士
在读2侧抖
年毕业于洛
阳师范学院化
学系现在就读于
河南师范大
学化学与环境科学学院
联系
电话0379一
64368例〕4一2一炼油技术与
工程2
的年
第3卷
衰
3催化剂徽
反活性侧定傲据
Tab
le3Mieractiv
itv
【MAT
}Of
ea
talv
st
加荆后A催化剂细粉
——
加荆前B住化荆细粉加荆后B催化剂细粉
圈l三
旋回
收
细粉的电子
显徽照片
Fig
1Sca
ninge
ele
trn
m
ie
rsepypht目
傲p
h
裹1催化荆金月含
Table
1Me
talc
nten
t。
fea
talys
t林
岁g
衰2催化荆的
比裹面积和孔容
Tabl
e2Specifie
area
朋de
rev
lume
Ofe
atal
yst从以
上分析数据
可以看
出在加剂
后三旋
回
收细粉的金属含
量降低比表
面积
和孔
容增加微
反活性增加这
表明加剂后的
三旋
回收细
粉中含
有
一定量的新
鲜催化剂
成分这些新
鲜催化剂细
粉
可
能有两个
来源:新
鲜催化
剂中自带的细
粉和
热崩后生成的细
粉
为
了进
一步证实有热
崩生成的细粉
存在对
装
置加剂后的平衡剂
金属含量进行
了理论计算
(假定无热崩
时加剂前
后三旋回
收细粉与
平衡剂
的金属含量相等
)并与实
测值
对比
其中:
平衡
剂金属含量
理论
值二
加剂
前三旋
回收细粉金属含
量x
装置
催化剂藏
量(/装
置催
化剂
藏量+
补充
新鲜剂量)表4所列的
结果表明金属含量的
实测
值基本
上均
低于理论
计算
值证明加
剂后三
旋中增加的细粉并非单
一由新鲜剂自带细粉造
成新鲜剂在加剂过程中
发生
热崩的
现
象是
存
在的
衰4加剂后平
衡
剂金.含,理论值与实侧值对
比
Table
4Cont
nISto
ftheo
erti
ealandP
are
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me
alteon
tents
fO
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biru
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回ys
t
aftera
dding
fers
hea
园ys
t卜
岁g
14徽
反活性
新鲜剂具有较高
的反应
活性催化剂在使
用
一段时间后活性会
下降工业装
置通过不断补充
新鲜剂来维持装
置中催
化剂的平衡
活性从对两
种催化剂加剂前
后三旋回
收细粉的微反活性测定
数据
(见表3)
可以
看到在加剂
后三
旋回
收细粉
的微反活性均有
明显增高
的趋势通过以
上分析
可以确定
催化裂
化装
置在
补
充新鲜剂的过程中有热崩现象发生而究竟有多
少比
例
的新鲜剂在补剂
过程中
发生了
热崩为了
弄清
这个问题又
在实验室做了模
拟热崩试验并
对热崩率
进行定量测定
2模
拟热崩试验
2
1试验装t
为模拟工业装置在补充催化剂时
的实
际工
况实验室采
用10mL
的固定
床试验装
置见图
2为了
消除
平衡剂自身
因急冷造成崩碎所带来