多级孔氧化铝新材料试产成功 我国催化裂化催化剂产品实力更上一层楼

 中国石油兰州化工研究中心炼制所开发的高稳定性多级孔氧化铝材料APM-9日前试产成功。连续多批次产品测试结果表明:氧化铝材料的总比表面积在500m2/g以上,总孔容在2.0m3/g以上,各项指标达到预期目标,将为催化剂设计提供高性能载体材料。

APM-9具有高孔容、大比表面积、优良水热稳定性的优势,在抗重金属方面性能优异。由于重油中含有的金属分子是以胶质和沥青质大分子形式存在,沥青质分子直径为4～5纳米,形成的沥青质胶团直径大部分在20纳米以上,APM-9的高孔容和大比表面积减少了反应扩散阻力,可以容纳更多的积炭、金属沉积物,提高了催化剂的活性和稳定性。

当前,我国石油工业一直面临着原油重质化的挑战,催化裂化是原油轻质化的重要途径,在影响催化裂化效益的诸多因素中,催化剂是催化裂化技术发展最活跃、最具潜力的领域。对于催化裂化催化剂,氧化铝或硅铝载体基质材料一直是各大催化剂公司研究的重点,其孔结构及酸性特征对强化催化裂化重油转化、改善产品选择性、延长使用寿命具有重要作用。同时,多孔无机材料由于其具有空旷的结构和大的表面积,在催化工业中被视为最重要的一类催化剂和催化剂载体。因此,多孔氧化铝材料成为催化领域研究的重要方向。

兰州中心一直从事催化裂化催化剂载体的研究,针对催化裂化高比表面积、大孔体积、高活性、高稳定性多孔氧化铝材料的需求,兰州中心立足工业应用,在高稳定性多级孔氧化铝材料研发上一直进展不断。

2015年,该中心针对催化裂化催化剂载体材料仅含L酸,汽油及焦炭选择性差问题,开发了富B酸多级孔材料APM-7。该材料具有高孔容,大孔径的特点,与传统载体材料相比,孔径从3.4纳米增加至60纳米,孔容从0.35cm3/g提高至1.5cm3/g,分别提高15倍和4倍。同时,他们还开发了多级孔材料的改性方法,改性前后,材料经800℃、17小时水热老化后的比表面积保留率从20%提高到85%。

此后,在多级孔硅铝材料基础上,该中心又发明了B酸中心的定向引入技术,B/L酸比值达到1.5。采用碱性模型探针分子表征的活性中心可接近性研究显示,该材料酸性中心具有良好的大分子可接近性。以该材料为载体制备的催化剂具有活性高、汽油收率高的显著特点,所开发的新型降低柴汽比催化裂化催化剂LPC-70已在多家炼厂实现成功应用,取得了显著的经济效益。

此次APM-9的试产成功,将和APM-7互为补充,进一步提高重油转化效率,提高我国催化裂化催化剂产品的市场竞争力。

中国石油兰州化工研究中心坐落于黄河岸畔、古丝绸之路重镇兰州市西郊,成立于2006年12月, 其前身是创建于1958年的原兰州化学工业公司化工研究院,现隶属中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院。是一个集合成橡胶、合成树脂、石油化工催化剂、石油炼制催化剂、合成材料加工应用、精细化工、环境保护、化学工程、物化分析、标准检测、科技信息与专利等专业为一体的国有综合性石油化工应用科研单位。

中心拥有良好的科研平台及研发条件:博士后科研工作站1个、博士点2个、硕士点4个(联合培养);中国石油重点实验室1个;中国石油中试研究基地4个;国家、集团公司和省部级专业技术机构10个;《合成橡胶工业》和《石化技术与应用》核心期刊2个。中心累计取得300余项重要科研成果,其中获国家科技进步特等奖2项,二等奖6项,三等奖13项,发明专利金奖1项,获省部级科技进步奖200余项;十几种科技新产品获“国家级新产品”称号,多次获得行业“科技工作先进单位”荣誉称号;1997年荣膺国家科委第四届技术市场“金桥奖”。已累计申请专利1200件,授权600余件。