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润滑油加氢处理催化剂

信息来源: 尊龙凯时·中国官方网站(YOUHE)  /  发布日期:2022-06-17 09:19:52  /  浏览量:865

根据前述润滑油加氢技术的原理,用于生产高黏度指数润滑油的加氢处理催化剂不仅应具有非烃破坏加氢和芳烃加氢饱和的功能,而且还应具有多环环烷烃选择性加氢开环、直链烷烃和环烷烃的异构化等功能。因而加氢处理催化剂应是一种由加氢组分和具有裂化性能的酸性载体组成的双功能催化剂,但它与加氢裂化生产汽油的催化剂不一样,即加氢处理催化剂的裂化活性不能比加氢活性大得太多,否则在芳烃加氢前侧链大量断裂,形成低沸点产物,使基础油收率降低。为了避免脱烷基以及不使加氢后润滑油黏度下降太大,催化剂载体的酸性也不能太强,而且酸性中心也不能太多。总之,这两种功能应尽量达到平衡,才能达到收率高、质量好和运转周期长的目的。

(1)加氢处理催化剂的加氢组分

加氢组分在加氢处理催化剂中的作用主要是使原料中的芳烃,尤其是多环芳烃进行加氢饱和,使烯烃,主要是裂化反应生成的烯烃迅速加氢饱和,防止不饱和分子吸附在催化剂表面上缩合生焦而降低催化活性。此外,加氢组分还具有对非烃破坏加氢的作用。

常用的加氢组分按其加氢饱和活性强弱排列如下:

Pt, Pd > W-NM > Mo-NM > Mo-Co > W-Co

铂和钯虽具有最高的加氢活性,但由于对硫的敏感性很强,因而目前工业加氢处理催化剂的加氢组分多采用抗毒性好的金属组分,主要由Ni-W或Ni-Mo等金属组成(使用前需在装置上进行硫化)。海湾公司曾对Ni-W型及Ni-Mo型两类催化剂的加氢处理效果进行过比较,发现两者虽均具有较好的活性和选择性,但以Ni-W型效果较好,Ni-Mo其次。因此加氢处理催化剂通常采用Ni-W或Ni-Mo作活性组分。

(2)加氢处理催化剂的酸性载体

酸性载体是加氢处理催化剂中的裂化组分,其作用在于促进碳-碳链的裂化和异构化。具体来说,主要希望通过它使多环环烷烃选择性加氢开环以及直链烷烃和环烷烃异构化以提高润滑油的黏度指数。

工业加氢处理催化剂采用的载体主要有两类:SiO2-A12O3(高裂化活性)及加氟的A12O3(低裂化活性)。生产润滑油的专用催化剂中的SiO2-A1203载体与一般用于燃料油加氢裂化的催化剂不同,其SiO2含量较低,一般小于30%(质量分数)。A12O3加氟后对催化剂的开环活性和加氢活性均有一定影响。海湾公司曾对加氟与不加氟的Ni-W型催化剂的加氢处理效果进行过比较,发现加氟后生成油的黏度指数提高、碘值降低,并强调催化剂含氟量应为0.5%~10%(质量分数),最好为1%~4%(质量分数)。加氢处理催化剂倾向于用中等强度酸性的载体,除酸性外,载体的细孔结构对催化剂的性能有重要影响。如德士古公司提出加氢处理催化剂的比表面一般为130~250㎡/g,孔体积至少为0.5mL/g。

有的加氢处理催化剂体系中还有助催化剂,如在WS2-Al2O,催化体系中加入Nis,可使活性超过纯WS2,研究表明,加入的NiS破坏了WS2的结构,生成了松散的结晶结构,使催化剂的有效表面积增加,从而提高了催化剂的加氢活性。

我国从法国IFP引进的润滑油加氢处理装置所用的催化剂HR 360为Mo-Ni型。

中国石化石油化工科学研究院(RIPP)开发的溶剂精制-加氢处理组合工艺RLT(中压加氢处理技术)设有两个加氢反应器,第一个反应器装填的是具有高脱硫、脱氮以及加氢开环性能的W/Ni催化剂RL-1,第二反应器装填的是具有高芳烃加氢饱和性能,没有酸性的RJW-2催化剂。

炼厂采用三个反应器串联的加氢处理RHC工艺,第一个反应器选择较苛刻的加氢条件,目的为提高产品的黏度指数,第二个反应器是为了克服热力学平衡对芳烃加氢的限制,选择比第一个反应器低的操作温度,以利于芳烃加氢。前两个反应器装填的是低酸性的KF-840Ni/Mo催化剂,第三个反应器装填的是加氢活性强的催化剂,目的是降低油品中的致癌物质并提高产品的光安定性。总之,润滑油加氢处理催化剂要求有很强的加氢活性和中等的酸性。金属组分以用Ni-W为佳。

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