1、由于催化剂可以改变化学反应速度，并且有选择性地促进某些反应。因此，它对目的产品的产率和质量起着决定性的作用。在工业催化裂化的装置中，催化剂不仅影响生产能力和生产成本。还对操作条件、工艺过程、设备型式都有重要的影响。流化催化裂化技术的发展和催化剂技术的发展是分不开的，尤其是分子筛催化剂的发展促进了催化裂化工艺的重大改进。一、催化裂化催化剂类型、组成及结构工业上所使用的裂化催化剂虽品种繁多，但归纳起来不外乎三大类：天然白土催化剂、无定型合成催化剂和分子筛催化剂。早期使用的无定形硅酸铝催化剂孔径大小不一、活性低、选择性差早已被淘汰，现在广泛应用的是分子筛催化剂。下面重点讨论分子筛催化剂的种类、组成及
2、结构。分子筛催化剂是六十年代初发展起来的一种新型催化剂，它对催化裂化技术的发展起了划时代的作用。目前催化裂化所用的分子筛催化剂由分子筛（活性组分）、担体以及黏结剂组成1.活性组分分子筛（1）结构：分子筛也称泡沸石，它是一种具有一定晶格结构的铝硅酸盐。早期硅酸铝催化剂的微孔结构是无定形的，即其中的空穴和孔径是很不均匀的，而分子筛则是具有规则的晶格结构，它的孔穴直径大小均匀，好像是一定规格的筛子一样，只能让直径比它孔径小的分子进入，而不能让比它孔径更大的分子进入。由于它能像筛子一样将直径大小不等的分子分开，因而得名分子筛。不同晶格结构的分子筛具有大小不同直径的孔穴，相同晶格结构的分子筛，所含金属离
3、子不同时，孔穴的直径也不同。分子筛按组成及晶格结构的不同可分为 A 型、x 型、Y 型及丝光沸石。目前催化裂化使用的主要是 Y 型分子筛。沸石晶体的基本结构为晶胞。Y 型分子筛的单位晶胞结构，每个单元晶胞由八个削角八面体组成，削角八面体的每个顶端是 Si 或 Al 原子，其间由氧原子相连接。由于削角八面体的连接方式不同，可形成不同品种的分子筛。晶胞常数是沸石结构中重复晶胞之间的距离，也称晶胞尺寸。在典型的新鲜 Y 型沸石晶体中，一个单元晶胞包含 192 个骨架原子位置，55个铝原子和 137 个硅原子。晶胞常数是沸石结构的重要参数。（2）作用：人工合成的分子筛是含钠离子的分子筛，这种分子筛没有
4、催化活性。分子筛中的钠离子可以被氢离子、稀土金属离子(如铈、镧、镨等)等取代，经过离子交换的分子筛的活性比硅酸铝的高出上百倍。近年来，研究发现，当用某些单体烃的裂化速度来比较时，某些分子筛的催化活性比硅酸铝竟高出万倍。这样过高活性不宜直接用作裂化催化剂。作为裂化催化剂时，一般将分子筛均匀分布在基质(也称担体)上。目前工业上所采用的分子筛催化剂一般含 2040的分子筛，其余的是主要起稀释作用的基质。2.担体（基质）基质是指催化剂中沸石之外具有催化活性的组分。催化裂化通常采用无定形硅酸铝、白土等具有裂化活性的物质作为分子筛催化剂的基质。基质除了起稀释作用外，还有以下作用：（1）在离子交换时，分子筛
5、中的钠不可能完全被置换掉，而钠的存在会影响分子筛的稳定性，基质可以容纳分子筛中未除去的钠，从而提高了分子筛的稳定性；（2）在再生和反应时，基质作为一个庞大的热载体，起到热量储存和传递的作用；（3）可增强催化剂的机械强度；（4）重油催化裂化进料中的部分大分子难以直接进入分子筛的微孔中，如果基质具有适度的催化活性，则可以使这些大分子先在基质的表面上进行适度的裂化，生成的较小的分子再进入分子筛的微孔中进行进一步的反应；（5）基质还能容纳进料中易生焦的物质如沥青质、重胶质等，对分子筛起到一定的保护作用。这对重油催化裂化尤为重要。3.黏结剂黏结剂作为一种胶将沸石、基质黏结在一起。黏结剂可能具有催化活性，
6、也可能无活性。黏结剂提供催化剂物理性质(密度、抗磨强度、粒度分布等)，提供传热介质和流化介质。对于含有大量沸石的催化剂，黏结剂更加重要。二、催化裂化催化剂评价一个良好的催化剂，在使用中有较高的活性及选择性以便能获得产率高、质量好的目的产品，而其本身又不易被污染、被磨损、被水热失活，并且还应有很好的流化性能和再生性能。1.一般理化性质（1）密度对催化裂化催化剂来说，它是微球状多孔性物质，故其密度有几种不同的表示方法。真实密度：又称催化剂的骨架密度，即颗粒的质量与骨架实体所占体积之比，其值一般是 22.2gcm3。颗粒密度：把微孔体积计算在内的单个颗粒的密度，一般是 0.91.2 gcm3。堆积密度：催化剂堆积时包括微孔体积和颗粒间的孔隙体积的密度，一般是0.50.8 gcm3。对于微球状（粒径为 20-100m）的分子筛催化剂，堆积密度又可分为松动状态、沉降状态和密实状态三种状态下的堆积密度。催化剂的堆积密度常用于计算催化剂的体积和重量，催化剂的颗粒密度对催化剂的流化性能有重要的影响。（2）筛分组成和机械强度流化床所用的催化剂是大小不同的混合颗粒。大小颗粒所占的百分数称为筛分组成或粒分布
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