1、加氢催化剂加氢精制催化剂是由活性组分、助剂和载体组成的。其作用是加氢脱除硫、氮、氧和重金属以及多环芳烃加氢饱和。该过程原料的分子结构变化不大, ,根据各种需要,伴随有加氢裂化反应,但转化深度不深,转化率一般在 10%左右。加氢精制催化剂需要加氢和氢解双功能,而氢解所需的酸度要求不高。一、加氢精制催化剂的活性组分加氢精制催化剂的活性组分是加氢精制活性的主要来源,属于非贵金属的主要有B族和族中几种金属氧化物和硫化物,其中活性最好的有 W,Mo 和 Co,Ni;贵金属有Pt,Pd 等。催化剂的加氢活性和元素的化学特征有密切关系。加氢反应的必要条件是反应物以适当的速度在催化剂表面上吸附,吸附分子和催化
2、剂表面之间形成弱键后再反应脱附。这就要求催化剂应具有良好的吸附特性。而催化剂的吸附特性与其几何特性和电子特性有关。催化剂的电子特性决定了反应物与催化剂表面原子之间键的强度。 研究表明,提高活性组分的含量,对提高活性有利。但综合生产成本及活性增加幅度分析,活性组分的含量应有一最佳范围。目前加氢精制催化剂活性组分含量一般在15%35%之间。在工业催化剂中,不同的活性组分常常配合使用。例如,钼酸钴催化剂中含钼和钴,铝酸镍催化剂中含钼和镍等。在同一催化剂内,不同活性组分之间有一个最佳配比范围。2、加氢精制催化剂中的助剂为了改善加氢精制催化剂某方面的性能,在制备过程中,常常添加一些助剂。大多数助剂是金属
3、化合物在制备过程中,也有非金属元素。 助剂的作用按机理不同可分为结构性助剂和调变性助剂。结构性助剂的作用是增大表面,防止烧结,提高催化剂的结构稳定性;调变性助剂的作用是改变催化剂的电子结构、表面性质或者晶型结构。助剂本身活性并不高,但与主要活性组分搭配后却能发挥良好作用,可以改变催化剂的活性并提高选择性。主金属与助剂两者应有合理的比例。3、加氮精制催化剂的担体加氢精制催化剂的担体有两大类:一类为中性担体,如活性氧化铝、活性碳、硅藻土等;另一类为酸性担体,如硅酸铝、硅酸镁、活性白土、分子筛等。一般来说,担体本身并没有活性,但可提供较大的比表面。使活性组分很好地分散在其表面上从而节省活性组分的用量
4、。此外,担体可作为催化剂的骨架,提高催化剂的稳定性和机械强度,并保证催化剂具有一定的形状和大小,使之符合工业反应器中流体力学条件的需要,减少流体流动阻力。担体还可与活性组分相配合而使活性、选择性、稳定性变化。4、加氢精制催化剂的其他性能除了催化剂的化学组成影响其活性外,催化剂的物性,如比表面、孔容、孔径分布、颗粒度以及外形都会影响活性组分作用的发挥。随着加氢精制原料变重,特别是对重质油加氢精制,由于原料分子变大,加氢情制催化剂的孔径分布就有一定的要求。研究表明,重油加氮脱金属反应是扩散控制,较合适的孔径范围应在 1525nm;并且当采用双重孔催化剂时,由于大孔的引入,增加了反应分子扩散的通道,催化剂脱金属活性会显奢增加;渣油的加氢脱硫反应,不仅要考虑扩散的影响,还要考虑催化剂加氢活性,一般认为最佳孔径应位于 815nm 之间;加氢脱氮位阻很大,因此脱氮反应要求非常强的加氢能为,这类催化剂要求有高的比表面,孔径以在 8 12 二为宜。 国内外各大石油公司多有自己牌号的加氢精制催化剂。由于原料不同、生产目的不同其品种繁多。近十几年,我国自行研制的一些加氢精制催化剂也已达到国际先进水平。