加氫裂化催化劑

加氫裂化催化劑（hydrocracking catalyst）是石油煉製過程中，重油在360~450℃高溫，15~18MPa高壓下進行加氫裂化反應，轉化成氣體、汽油、噴氣燃料、柴油等產品的加氫裂化過程使用的催化劑。加氫裂化過程在石油煉製過程屬於二次加工過程，加工原料為重質餾分油，也可以是常壓渣油和減壓渣油，加氫裂化過程的主要特點是生產靈活性大，產品的分布可由操作條件來控制，可以生產汽油、低凝固點的噴氣燃料和柴油，也可以大量生產尾油用作裂解原料或生產潤滑油。所得的產品穩定性好，但汽油的辛烷值不高，。由於操作條件苛刻，設備投資和操作費用高，套用不如催化裂化廣泛。但加氫裂化過程可以處理含硫等雜質和芳烴含量較高的原料，原料在進裂化反應器前先進加氫精制反應器經嚴格精緻。裂化反應器進料因目的產品不同，可進循環油，或不進循環油。循環油的範圍很寬，可以是汽油以下的所有餾分油，也可以是柴油以下的(>350℃)重餾分油。多數原料可以採用固定床反應器，但渣油加氫裂化必須採用沸騰床反應器，加氫裂化催化劑必須適應相應的原料和反應條件及設備。

基本介紹

• 中文名：加氫裂化催化劑
• 外文名：hydrocracking catalyst
• 作用：用於加氫裂化過程的雙功能催化劑
• 性質：催化劑
• 加氫組分：具有氫脫氫活性

加氫裂化過程的主要反應

依據加氫裂化過程所用原料組成及催化劑，加氫裂化過程存在以下反應：

（1）烷烴的反應：加氫裂化過程烷烴的主要反應包括裂化反應、異構化反應和環化反應。烷烴的碳碳鍵斷裂都發生在正碳離子的β位置，所以加氫裂化很少生成C₃以下的烴類。異構化反應與裂化反應同時進行，因此產品中異構烴含量甚至超過熱力學平衡。在催化劑加氫活性中心經脫氫少量環化成環烷烴；

（2）環烷烴反應：多數環烷烴的側鏈斷裂，而不易開環，斷裂的側鏈生成異構烴；

（3）芳烴的反應：苯環在加氫裂化過程首先生成六元環烷烴，異構化成五元環，開環或側鏈斷開。稠環芳烴加氫裂化也經歷上述過程。

加氫裂化催化劑

加氫裂化催化劑屬於雙功能催化劑，也即催化劑具有加氫及脫氫功能的金屬活性組分，也包含有裂化功能的酸性載體兩部分。依據不同原料和產品要求需要對這兩種功能進行適當的選擇和匹配。加氫金屬活性組分的活性順序如下：

Pt，Pd>W-Ni>Mo-Ni>Mo-Co>M-Co

Pt，Pd雖然加氫活性最高，但對硫的敏感性很強，一般只用於兩段加氫裂化中的第二段反應器。在以中間餾分油為為主要產品的單段加氫裂化反應催化劑中，普遍採用Mo-Ni及Mo-Co組合金屬作為活性組分。

對於裂化功能選擇無定形矽酸鋁和沸石。無定形矽酸鋁以氧化鋁為主要組分，其中SiO₂含量在20~50%之間，要求這種矽酸鋁具有適中的酸度，適合於製備多產中間餾分油的加氫裂化催化劑。

把沸石作為裂化活性組分是因為沸石具有較多的酸性中心，使催化劑裂化活性提高。從而可以降低加氫裂化反應溫度和壓力，使反應條件緩和。沸石還可以通過離子交換引進不同的陽離子，並經過各種化學或熱處理後來改善其催化和抗水氣、抗氨性能。進一步的發展可將沸石與無定形矽酸鋁調製成複合酸性載體，通過改變兩者的比例和性質，使其適用於多產汽油或多產中間餾分油。

加氫裂化工藝

有三種工藝過程，即（1）一段加氫裂化工藝，常用於減壓餾分油或脫瀝青油生產航煤、柴油中間餾分油、潤滑油原料、或用粗汽油生產液化氣；（2）兩段加氫裂化工藝，其第一段為精製，主要脫除原料油中的氮、硫、金屬雜質，為二段加氫裂化製造原料。一段出來的產品必需脫除氨、硫化氫後再進入二段加氫裂化反應器，其原料適應性大，操作靈活。（3）串聯加氫裂化工藝；也採用兩台反應器，第一反應器裝的是脫硫脫氮性能好的加氫精制催化劑。第二反應器裝入抗氨、抗硫化氫性能好的沸石催化劑，因此由一段反應器出來的物料直接進入二段反應器，不必脫硫、脫氮。

我國加氫裂化催化劑主要品種及性能

我國有FC及FF兩種系列加氫裂化催化劑，FC系列催化劑具有活性高、加氫性能好、抗氨能力強、穩定性好、對原料適應性強、可再生使用特點。在中壓及高壓加氫裂化，主要品種及性能如下：

催化劑型號	活性金屬	外形	孔容（ml/g）	比表面積m/g
FC-12	Ⅴ+Ⅷ族	圓柱	0.30	160
FC-14	Ⅴ+Ⅷ族	圓柱	1.00	100
FC-16	Ⅴ+Ⅷ族	圓柱	0.30	200
FC-18	Ⅴ+Ⅷ族	圓柱	0.25	170
FC-20	Ⅴ+Ⅷ族	圓柱	0.30	180
FC-24	Ⅴ+Ⅷ族	圓柱	0.28	350
FC-26	Ⅴ+Ⅷ族	圓柱	0.28	200
FC-28	Ⅴ+Ⅷ族	圓柱	0.28	180
FC-30	Ⅴ+Ⅷ族	圓柱	0.28	180
FC-32	Ⅴ+Ⅷ族	圓柱	0.32	255
FC-50	Ⅴ+Ⅷ族	圓柱	0.28	200

FF系列加氫精制催化劑針對含硫、氮量高的原料油而開發的催化劑，穩定性好，用於加氫裂化一段處理減壓蠟油、FCC原料預處理等加氫過程，主要品種和性能如下：

催化劑型號	活性金屬	外形	孔容ml/g	比表面積m/g
FF-14	Ⅴ+Ⅷ族	三葉草	0.30	160
FF-16	Ⅴ+Ⅷ族	三葉草	0.30	155
FF-18	Ⅴ+Ⅷ族	三葉草	0.30	160
FF-20	Ⅴ+Ⅷ族	三葉草	0.30	200
FF-26	Ⅴ+Ⅷ族	三葉草	0.30	160
FF-36	Ⅴ+Ⅷ族	三葉草	0.30	160