催化剂的目标及其意旨

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催化剂的指标及其意义_化学_自然科学_专业资料。催化剂的各项指标及其意义 一、化学指标 催化剂的化学组成表示催化剂中的主要成分及杂质的含量,通常包括: Al2O3、Na2O、Fe2O3、 、
催化剂的目标及其意旨

催化剂的目标及其意旨

  

催化剂的目标及其意旨

  催化剂的指标及其意义_化学_自然科学_专业资料。催化剂的各项指标及其意义 一、化学指标 催化剂的化学组成表示催化剂中的主要成分及杂质的含量,通常包括: Al2O3、Na2O、Fe2O3、 、灼烧减量五个主要指标,有时还包括 Re2O3。 1、Al

  催化剂的各项指标及其意义 一、化学指标 催化剂的化学组成表示催化剂中的主要成分及杂质的含量,通常包括: Al2O3、Na2O、Fe2O3、 、灼烧减量五个主要指标,有时还包括 Re2O3。 1、Al2O3 含量:催化剂中 Al2O3 含量表示催化剂中 Al2O3 的总含量,是催化剂 的主要化学成分。 2、Na2O 含量:Na2O 含量表示催化剂中含有的 Na2O 杂质含量。在催化裂化 过程中,特别是在掺炼钒含量较高的渣油情况下, 3、Fe2O3 含量:Fe2O3 含量表示催化剂中含有的 Fe2O3 杂质含量。Fe2O3 在 高温下会分解并沉积在催化剂上,积累到一定程度就会引起催化剂中毒,其结果 一是使催化剂活性降低。 4、SO42-含量:SO42-含量表示催化剂中含有的 SO42-杂质含量。SO42-可与 具有捕钒作用的金属氧化物(如氧化铝等)反应生成稳定的硫酸盐,从而使其失 去捕钒能力。所以,在掺炼渣油的情况下,SO42-的危害性较大。 5、灼烧减量:灼烧减量是指催化剂中所含水份、铵盐及炭粒等挥发组份的含量。 生产中控制其减量≤13%。 6、Re2O3 含量:Re2O3 含量是表示催化剂性能的指标之一。稀土通常来自催 化剂中的分子筛,有时在催化剂制造工艺中也引入稀土离子达到改善性能的目 的。通常 Re2O3 含量越高,催化剂活性越高,但焦炭产率也偏高。 对于平衡催化剂,有时还需知道其中的金属含量,如 Ni、V、Na 等,以便了 解催化剂的污染程度。 二、物理性质 物理性质表示催化剂的外形、结构、密度、粒度等性能。通常包括:比表面 积、孔体积、表观松密度、磨损指数、筛分组成五个主要项目。下面分别加以简 述: 1、比表面积 催化剂的比表面积是内表面积和外表面积的总和。 内表面积是指催化剂微孔 内部的表面积, 外表面积是指催化剂微孔外部的表面积,通常内表面积远远大于 外表面积。单位重量的催化剂具有的表面积叫比表面积。 比表面积是衡量催化剂性能好坏的一个重要指标。不同的产品,因载体和制 备工艺不同,比表面积与活性没有直接的对应关系。 测定比表面积采用的方法是氮吸附容量法。 2、孔体积 孔体积是描述催化剂孔结构的一个物理量。孔结构不仅影响催化剂的活性、 选择性,而且还能影响催化剂的机械强度、寿命及耐热性能等。 孔体积是多孔性催化剂颗粒内微孔的体积总和,单位是毫升/克。孔体积的 大小主要与催化剂中的载体密切相关。对同一类催化剂而言,在使用过程中孔体 积会减小,而孔直径会变大。 孔体积测量采用的方法是水滴法。 3、磨损指数 一个优良的催化裂化催化剂,除了要具有活性高、选择性好等特点以外,还 要具有一定的耐磨损机械强度。 机械强度不好的催化剂, 不但操作过程中跑损多、 增大催化剂用量、污染环境,严重时会破坏催化剂在稀、密相的合理分布,甚至 使生产装置无法运转。 催化剂耐磨损强度的大小是由制备过程中粘结剂品种类型决定的, 通常以铝 溶胶为粘结剂的催化剂强度最好,磨损指数最小;以全合成硅铝溶胶为粘结剂的 催化剂强度最差,磨损指数大。 目前采用“磨损指数”来评价微球催化剂的耐磨损强度。测定方法是:将一 定量催化剂放入磨损指数测定装置中,在恒定的气速下吹磨 5 小时,第一小时吹 出的15μ 的试样弃去不计,收集后 4 小时吹出的试样,计算出每小时平均磨损 百分数(每小时吹出的15μ 的试样占原有试样中15μ 部分的重量百分数), 此即为该催化剂的磨损指数,其单位是%h-1。 目前采用的催化剂磨损指数分析方法是直管法。 4、粒度分布(筛分) 催化裂化催化剂应具有良好的颗粒分布,以保证良好的流化状态。一般要求 催化剂颗粒40μ m 的不大于 25%,40μ m~80μ m 不小于 50%,80μ m 的不大于 30%。 在流化状态下,催化剂经磨损、冲击所产生的20μ m 的细粉很容易从旋风 分离器中跑掉。 一般地讲, 催化剂耐磨性越差, 跑损越严重。 在催化裂化操作中, 为了平衡生产就需要不断地补充这部分跑损掉的催化剂。如果催化剂细粉多、强 度差、跑损多,那么所需补充的新鲜催化剂的量也大,生产成本就会增加。越细 的催化剂颗粒, 在装置中的停留时间越短;而较粗的催化剂颗粒在装置中的停留 时间长,活性衰减。因此,为了维持装置的平衡活性水平,除了补充正常跑损的 催化剂以外,适当卸剂也是十分必要的。 目前测定催化剂筛分采用的仪器是激光粒度仪。 5、表观松密度 催化剂密度的大小,对流化性能、流化床的测量、设备的大小和催化剂的计 量都有影响。通常,催化剂的密度用表观松密度来表示,俗称堆积比重。 正常生产中,分析催化剂表观松密度所用的仪器为一内径为 20 毫米的 25 毫升量筒,并恰好在 25 毫升刻度处割断磨平。测量时将量筒放在漏斗下,把样 品倒在漏斗上,使样品在 30 秒内连续装满量筒并溢出,用刮刀将多余的催化剂 刮平,擦净量筒外催化剂并称重。由此计算出催化剂的表观松密度。单位为克/ 毫升。

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