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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 催化反应 » 【求助】有个关于渣油加氢负载型催化剂TOF问题
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愚公8538

木虫 (正式写手)

[交流] 【求助】有个关于渣油加氢负载型催化剂TOF问题已有3人参与

渣油是石油最难处理的馏分，渣油中含有硫，沥青质，金属都是很难处理的。这是由于杂质大部分都集中在沥青质和胶质中，而沥青质大小在1.6-2nm，沥青质胶团的直径在20-100nm。这就需要30-300nm的贯穿性孔道来进行反应物的扩散。这里就出现了一个问题，当用30-300nm孔道载体时，对沥青质胶团是有效了，但是对烷烃和芳烃中的杂质的脱出，其孔道就太大了.
       如果负载5%活性金属，其脱出的是最容易脱出的硫醚，环烷酸盐等杂质，脱出率较低，但是  TOF是高的，也就是单位重量的活性金属脱出杂质是高的，这是源于30-300nm孔道使大部分大分子扩散到孔道内部，将容易脱出的大分子杂质都脱出了。
    但是增加活性金属的负载量来使烷烃和芳烃的小分子中杂质也脱出时，烷烃和芳烃的小分子由于小于1nm以下，不需要30-300nm这种大的扩散孔道（太大脱出效率就要大幅度下降）。这时杂质的脱出率需要达到85%以上，而此时的 TOF是很低的，这就是由于烷烃，芳烃，胶质和沥青质需要的扩散孔道是不同的。
    我这里提出一个问题，如何使30-300nm孔道既具有高的大分子扩散性能，又能使小分子烷烃芳烃的具有高的脱出率。
我能保证活性金属在30-300nm大孔到内，具有在10nm左右孔道的相同TOF吗？
    各位大侠，我不知道我说明白没有，谢谢各位。

[ Last edited by 愚公8538 on 2010-12-26 at 13:23 ]
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1楼2010-12-26 13:21:54
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愚公8538

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by feitianzhu at 2010-12-28 12:29:20:

随着原油日渐减少，不少炼厂FCC已经掺炼渣油，并且有五个炼厂上了渣油加氢的项目。但楼主的帖子里没有提到目标产物，如果渣油用于FCC，那么可产生一部分干气，烯烃，汽柴油等，如果用于渣油加氢裂化，可以产生石 ...

就是用于FCC。随着原油的重质化，加氢精制不是已经很成熟，而是碰到了更加严峻的挑战，高含量的硫需要脱出，高金属杂质需要沉淀在催化剂孔道中，这就要求载体性能越来越高，不但有高容金属能力，还需要高活性，高脱出率。
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9楼2010-12-28 13:10:33
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愚公8538

木虫 (正式写手)
自己顶一下。
简单的说，就是堆积密度0.4g/mL的100mL中含有8g活性金属，与堆积密度0.7g/mL的100mL中含有8g活性金属，在相同的加氢条件下，如空速1.0，温度，压力都相同，他们的脱出杂质的脱出率能相同吗？堆积密度0.4g/mL催化剂载体的孔道集中在30-100nm，而堆积密度0.7g/mL催化剂载体的孔道集中在10-20nm。
谢谢了，说的好的有大奖啊！
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2楼2010-12-27 09:56:24
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petrocatal

木虫 (正式写手)
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dy322112(金币+3):谢谢热心应助! 2010-12-28 13:01:00
既然是贯穿孔道，必然是大小匹配，大孔与小孔繁衍如江南的水网，再大孔内一次裂化后扩散到小孔二次反应，至于孔容的变化，与比表面相关，一方面影响活性金属的分散，另一方面大孔与小孔的比例与相互的贯穿情况，决定了两种反应的协调性，具体的转化率，协调两者的比例与分布，善其善也！
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痴迷科研
3楼2010-12-27 16:03:03
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愚公8538

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by petrocatal at 2010-12-27 16:03:03:
既然是贯穿孔道，必然是大小匹配，大孔与小孔繁衍如江南的水网，再大孔内一次裂化后扩散到小孔二次反应，至于孔容的变化，与比表面相关，一方面影响活性金属的分散，另一方面大孔与小孔的比例与相互的贯穿情况，决 ...

谢谢指点。
工业上，杂质脱出率是基本要求，要是脱出率达不到孔道再有优点都是没有用。
我想请教的是这种低堆比的大孔道能保证杂质脱出率吗？这是催化剂的第一重要的，哪怕运转周期略低些，也要保证杂质的脱出率，来达到反应物的杂质含量不高于控制指标。
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4楼2010-12-27 16:11:44
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petrocatal

木虫 (正式写手)
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zhangwengui330(金币+2):谢谢应助！ 2010-12-28 13:49:55
我说的有问题么？虽然孔道有优点，但是你的活性金属浸渍的一塌糊涂，的确也是没用，你说是最终目标。不要被最终目标所困挠，没有一蹴而就的东西。
而且，催化本身就是实验性的东西，如果你的载体能做几个系列，保证你的金属分散ok，那就不就是很简单的事情。或者固定大孔的载体，做金属分散的问题，用模型反应物作实验。想一步到位，或者说某一步没用多大用，本身思维就有问题！
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痴迷科研
5楼2010-12-28 09:09:26
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petrocatal

木虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
做复合载体不就的了！



简单的说，就是堆积密度0.4g/mL的100mL中含有8g活性金属，与堆积密度0.7g/mL的100mL中含有8g活性金属，在相同的加氢条件下，如空速1.0，温度，压力都相同，他们的脱出杂质的脱出率能相同吗？堆积密度0.4g/mL催化剂载体的孔道集中在30-100nm，而堆积密度0.7g/mL催化剂载体的孔道集中在10-20nm。
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痴迷科研
6楼2010-12-28 09:14:48
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petrocatal

木虫 (正式写手)
或者复合床！这个问题实际很简单！
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痴迷科研
7楼2010-12-28 09:16:15
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feitianzhu

金虫 (正式写手)
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zhangwengui330(金币+2):谢谢应助！！！ 2010-12-28 13:50:36
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Originally posted by 愚公8538 at 2010-12-26 13:21:54:
渣油是石油最难处理的馏分，渣油中含有硫，沥青质，金属都是很难处理的。这是由于杂质大部分都集中在沥青质和胶质中，而沥青质大小在1.6-2nm，沥青质胶团的直径在20-100nm。这就需要30-300nm的贯穿性孔道来进行反 ...

随着原油日渐减少，不少炼厂FCC已经掺炼渣油，并且有五个炼厂上了渣油加氢的项目。但楼主的帖子里没有提到目标产物，如果渣油用于FCC，那么可产生一部分干气，烯烃，汽柴油等，如果用于渣油加氢裂化，可以产生石脑油，汽柴油等，对于每个反应，所对应或者希望增产的目标产物不同，所有催化剂的载体，活性金属都不会相同，这里不仅仅要提到孔结构，还要有酸性及酸量的要求。渣油加氢技术在炼油厂已经很成熟。
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8楼2010-12-28 12:29:20
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feitianzhu

金虫 (正式写手)
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引用回帖:
Originally posted by 愚公8538 at 2010-12-28 13:10:33:

就是用于FCC。随着原油的重质化，加氢精制不是已经很成熟，而是碰到了更加严峻的挑战，高含量的硫需要脱出，高金属杂质需要沉淀在催化剂孔道中，这就要求载体性能越来越高，不但有高容金属能力，还需要高活性， ...

请仔细阅读我的帖子，我没有谈到加氢精制，原油也不会直接去加氢精制。在炼油厂，渣油加氢装置已经成功运行了很久，你可以实地去参观。齐鲁石化1.5Mt/a   UFR/VRDS装置 世界第一套UFR装置，国内渣油加氢的鼻祖。茂名石化2.0Mt/a  渣油加氢装置  国内自主设计建设的，海南炼化3.1Mt/a 渣油加氢装置 ，这是目前国内处理量最大的渣油加氢装置，空速高达0.4h-1中石油：大连石化3.0Mt/a 渣油加氢装置是国内规模最大的加氢装置，西太平洋2.0Mt/a 渣油加氢装置，另外中海油惠州规划360万吨渣油加氢，这些都是目前渣油处理比较先进的技术，当然，不排除能研发出更先进的技术。楼主要搞清楚加氢精制与加氢处理、加氢裂化，不是一个概念。

[ Last edited by feitianzhu on 2010-12-28 at 14:32 ]
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10楼2010-12-28 14:00:29
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