催化裂化催化剂

FCC技术的发展与催化剂的开发密不可分，两者相辅相成，互相促进。催化剂不仅为催化反应提供了活性中心，使催化反应得以实现，而且作为载体将热量从再生器输送到反应器，为原料油的裂化提供热能。流化催化裂化的开发最初是从螺旋输送机械送粉剂这一重大开发项目开始的。粉剂的应用是发明流化催化裂化和各种流化床的关键。 催化裂化催化剂在发展中形成了无定性硅酸铝催化剂和沸石分子筛微球催化剂两大类。其中沸石分子筛微球催化剂按原料和制造过程可分为：白土基质部分结晶成沸石（即原位晶化）的全白土催化剂，以及沸石和基质分别制备的全合成沸石催化剂。

5.1催化剂的组成 催化裂化催化剂主要由基质和活性部分（分子筛）组成，有时还要借助粘结剂的作用，目前催化裂化所用的催化剂是由分子筛、基质(也称担体)以及黏结剂组成. 半合成沸石催化剂就是采用粘结剂把天然高岭土（二者合成为基质）和稀土Y型沸石粘合在一起制成的。 催化剂中基质占大部分，沸石含量随催化剂品种不同而不同，一般在10～40%，沸石含量高的催化剂通常制造成本也高。

5.1.1基质 基质主要主要提供合理的孔分布、适宜的表面积和在水热条件下的结构稳定性，并要求有良好的汽提性能、再生烧焦能力，足够的机械性能和流化性能；同时基质给予催化剂一定的物理形态和机械性能，如颗粒度、空结构、堆积密度、抗磨性等，以保证催化剂的输送、流化和汽提性能，此外，它还有以下功能： ①稀释和分散活性，使催化剂的活性适当。 ②增强活性组分的热传递，使活性组分避免热失活。

③吸收活性组分的残余钠，提高活性组分的热稳定性和选择性。 ④将重油大分子裂解为中分子，使其能进入沸石孔道进行选择性裂化，提高重质原料的转化率。 ⑤抵抗杂质（碱氮，重金属等）对活性组分的污染破坏，保持催化剂良好的活性和选择性。

5.1.2活性组分（沸石和分子筛） 催化剂的作用是改变化学反应速度. 活性组分一般由各种形态和类型的沸石组成，可以是单一沸石，也可以是复合沸石，活性组分的主要作用是：提供催化剂的裂化活性、选择性、水热稳定性和抗中毒能力。 早期的催化剂含沸石8～10%，后来增加到14～16%，有的催化剂如USY沸石含量高达30～50%，沸石含量的增加，提高了催化剂的活性和选择性，从而满足了提升管催化裂化工艺的需要，并使产品分布更合理，轻油收率更高。

常见的沸石有Y型、X型和择性沸石ZSM-5等类型，属于Y型的有REY、HY、REHY和USY等，它们均由NaY改性制成。 REY沸石具有活性高和稳定性好的特点。在处理碱氮含量高的原料时，以REY沸石为活性组分的催化剂具有良好的产品分布和较高的轻油收率。REHY是介于REY和USY之间的一种沸石，较适于重质原料油的加工。

USY是一种改性的Y型沸石，通过脱铝补硅，提高沸石骨架上的Si/AL比，使结构稳定化，它适合于掺炼渣油的催化裂化装置，并能提高汽油的辛烷值。 沸石的传统概念是一种多孔的晶体硅铝酸盐,具有一定的空腔和孔道,在脱水之后,可以使不同分子大小的物质通过或不通过,起到筛选不同分子物质的作用,故又称“分子筛”.

Smith在1963年对沸石作了一个广义的表述:沸石是一种硅铝酸盐,其骨架结构含有被离子和水分子占据的空腔,这些离子和水分子能够自由的移动,“能够进行离子交换和可逆脱水”.80年代以来,不同元素的化学合成沸石出现,从而使沸石不再局限于硅铝酸盐. 构成沸石的原始单元是SiO4、ALO4四面体,这些四面体单元以氧原子连接构成二级单元,由二级单元互相连接构成三级单元或多面体,,最后由多面体单元组成各种特定的沸石晶体结构,,是一种无机单元的聚合体.