重油懸浮床加氫反應中添加物的作用研究.pdf

1、采用高壓釜反應模擬懸浮床加氫裂化反應，研究了油溶性分散型催化劑、水溶性分散型催化劑和助催化劑等添加物對重油懸浮床加氫裂化反應的影響，并對其作用機理進行了研究。利用紫外-可見光譜、X射線光電子能譜(XPS)、X射線衍射光譜(XRD)、電子顯微照片及電子掃描電鏡(SEM)和激光粒度分析等手段對反應產物和催化劑進行了表征。對油溶性催化劑的加氫抑焦機理和水溶性催化劑與助催化劑的作用機理進行了解釋。 結果表明，對于不同性質重油的懸浮床加氫

2、裂化反應，添加水溶性分散型催化劑和油溶性分散型催化劑表現(xiàn)出了不同的抑焦活性和裂化活性，不同類型的催化劑對不同性質的油品具有適應性。對于油溶性催化劑，使用硫化劑的效果要明顯優(yōu)于無硫化劑的情況，高速攪拌分散利于發(fā)揮催化劑的加氫抑焦活性。加氫裂化反應生焦中富集了大量的鎳元素，其來源為催化劑，即催化劑為焦炭提供了沉積的場所。通過紅外和元素等分析發(fā)現(xiàn)，油溶性催化劑前體中的有機配體與瀝青質發(fā)生了某種鍵合作用，這樣硫化后催化劑可以在瀝青質原位富集并起

3、到更好的抑焦作用。油溶性催化劑前體硫化后得到的催化劑呈現(xiàn)出了一定的晶體形貌，催化劑的活性組分為六面體形晶態(tài)NiS和斜六面體形晶體的NiS及立方體形的Ni3S4晶體，其粒徑大約2-3μm；水溶性催化劑硫化后催化劑堆積比較松散，存在一定的縫隙，沒有形成晶形，其粒徑1-7μm，主要分布于3-6μm之間。 助催化劑單獨作用時，對渣油的總生焦量影響不大，但能增加焦在油相中的懸浮量，減緩焦碳在器壁和反應器底部的沉積。添加助催化劑可以增加渣油

4、膠體體系的膠體穩(wěn)定性，從而延長第二液相-瀝青質聚集相的出現(xiàn)。同時，隨著助催化劑濃度的增加，體系膠體穩(wěn)定性的變化趨于平穩(wěn)。助催化劑的加入還能提高催化劑在渣油中的分散度。助催化劑的加入使催化劑前體水溶液在渣油中分散形成的液滴更小更均勻。催化劑的分散效果還與分散過程剪切力的大小催化劑在水溶液中濃度和渣油的性質有關。助催化劑在催化劑顆粒上的吸附研究結果表明，助催化劑SA1可以自發(fā)地吸附在催化劑顆粒上，以表面反膠團的形式形成界面吸附膜。從而改變了