连续重整催化剂PS—V与PS—VI的对比研究

高鹤嘉 王思懿 王旭

摘 要：连续重整是石油加工中一个非常重要的技术环节，而在这个环节中最关键的一点就是加入催化剂，使用哪种催化剂对连续重整更有帮助需要研究人员进一步探究。本文就PS-V与PS-VI两种催化剂的对比，解释了催化效果为何会有所不同这个问题，希望能为连续重整催化剂的研究提供有效的帮助。

关键词：催化剂对比;连续重整;催化性能

1 催化剂表征

1.1 程序升温氢氧滴定

程序升温氢氧滴定实验所使用的设备装置是由实验人员自行搭建完成的。程序升温氢氧滴定实验过程如下：

①实验者将准备好的一毫升处于还原状态的催化剂放入反应器皿中，将反应器皿中氩和氢气混合而成的气流温度升到五百摄氏度，保持这个温度一个小时;②之后再将温度降到室温，再在反应容器中通入四十分钟的氩进行吹扫;③然后在室温条件下往其中通入大约四十分钟的氧气直至饱和停止;④然后继续用氩吹扫持续时长为一小时;⑤在氩和氢气的混合气流中进行滴定，温度要求达到室温即可;⑥然后以一分钟10摄氏度的升温速度升温至500摄氏度。在这个过程中利用专业仪器记录氢气体积变化情况，得到耗氢量。

1.2 氨气程序升温脱附

①将催化剂实验样品从室内温度升温至五百五十摄氏度，然后保持这个温度;②半个小时之后开始降低温度，降到150摄氏度之后停止降温;③通入氨气至饱和状态，利用氮气吹扫半小时以达到除掉多余氨气的目的;④之后就是最后的升温步骤，按照每分钟10摄氏度的速度将温度升到550摄氏度。按照这个程序进行实验，就能得到程序升温脱附曲线了。

2 工业试验

中国石油某公司采用联合油品公司的专利技术，在一段时间内使用的是PS-V这种催化剂，然后使用了不到十年的时间后，又更换为了PS-VI催化剂。但是就相关数据表明，无论是PS-V催化剂还是PS-VI催化剂，它们在石油二次加工中所需的温度、催化剂量、压力等条件参数均一致，只有氢油摩尔参数有所出入，但是差别不大，可以不作考虑，所以我们就可以得出两种催化剂的操作条件并没有明显的差异的结论。

3 重整原料

在工业生产过程中，由于各种因素的影响，连续重整的原材料可能会有所改变，失去原有的性质，破坏了连续重整环节各种反应的正常进行。从使用PS-V与PS-VI两种催化剂所需要的原材料入手比较，我们会发现除了PS-V的环烷烃质量相对较大和芳烃质量相对较少之外，其他原材料都没有明显区别。

4 催化剂的物化性质

催化剂种类有很多，性质和功效也各有不同，我们可以从物理和化学层面分析研究PS-V与PS-VI这两种物质的内部组成的相同点与不同点。

5 催化剂的催化性能

5.1 对重整反应的催化性能

通过严谨的化学实验，使用可以催化重整的化学装置检测这两种催化剂的性能差别。该类化学反应可以应用于工业石油或汽油的进一步冶炼提纯的过程中。

5.2 对烷烃转化的催化性能

催化重整fashion发生的主要条件之一是存在催化剂进行催化，加快了化学反应变化的速度，是反应物内部的分子结构重新排序，形成新的物质。主要参与的化学反应有：含有脂环结构的饱和烃脱氧、结构异化但分子量不变、有机物环化、hydrocracking，这四类现象发生后产生的热能和释放的能量有很大差异。对于催化剂催化能力的高低比较，除了可以检验物质整体上的重整结果，还要对物质结构上发生的变化进行深入的研讨。

若要分析分子结构是如何转化的，可以仔细的对两种催化剂在化学实验前后过程里，内部结构中各物质的变化情况。经试验我们可以了解到，化学催化后，工业原油中环烷烃所占的比例都约在百分之一左右，表明PS-V与PS-VI这两种物质内部的分子活跃度较高，转化效率也随之提高了。

工业作业过程包括对原材料的预先处理和催化重整这两个重要步骤，以生成脱戊烷油为例，根据实验结果可以看出含有碳量大于等于六的烷烃都没有被催化，分子结构并未从新组合，可以证明烷烃的化学反应速率是非常缓慢的，整个反应都遵循能量守恒的原则。在装置内部加入氢气可以使烷烃分子结构分裂，导致液体的产出减少，而脱氧过程又可以是烷烃分子生成环烷烃，可以产出高辛烷值的物质。PS-V与PS-VI两种催化剂的加入可以加快反应效率，同时还可以减少氢气与原料发生化学反应，从而增加原料的提取效率。

5.3 催化剂的金属功能和酸性功能

在PS-V与PS-VI中，这两种性能相结合共同作用于反应物中。金屬功能的核心在于金属铂，铂原子可以加速烷烃分子的反应时间。在催化剂的制作准备实验上，金属性能和酸性功效相结合。通过分析两种催化剂的组成结构可以精确的反应出金属铂对于阻止氢元素分裂烷烃分子、减少碳元素的堆积的成效。而由反应过程记录的酸碱折线图的变化可以看出，不同的温度范围酸性的高低有很大差异，不同的酸性对催化作用的影响。

6 总结

在同一实验条件下，PS-V与PS-VI二者的液体生成率、烷烃转化率、碳元素的堆积多少和辛烷值的高低，都可以用来比较催化剂的催化重整强度大小，抑制氢元素分裂烷烃分子，提高烷烃分子脱氧环化的效率。

参考文献：

[1]马爱增，潘锦程，杨森年.高铂型低积碳速率连续重整催化剂PS-Ⅶ的研究和评价[J].炼油技术与工程，2004（12）.