纳米硅/钛/铝/锆溶胶在加氢保护剂的应用

渣油加氢保护剂产品是基于目前原油变重，解决原料油脱金属和除碳问题开发的。因加氢过程所用原料的质量越来越差，铁、钙、钒、镍等金属硫化物和积碳等固体杂质含量高。

这些杂质通过加氢反应器时，一部分进入到催化剂孔道中，另一部分沉积在催化剂颗粒外部的催化剂床层中，造成催化剂表面被覆盖，催化剂活性降低甚至失活。


同时，催化剂床层中的固体沉积物逐渐增多会导致催化剂床层空隙率降低，床层压降逐渐升高，达到临界值后压降会急剧上升*终堵塞反应器。

解决这一问题的有效途径之一是在加氢催化剂上部装填具有加氢活性的保护剂，因此开发脱金属活性高、容金属能力强的保护剂是重油加氢处理的关键技术之一。


目前使用的保护剂品类较多，材质主要包括惰性多孔陶瓷材料、惰性氧化铝材料和负载一定量活性金属的氧化铝材料。

保护剂的主要作用：

1，提供各种固体沉积物的沉积空间；

第二，过滤、吸附原料中的细微固体杂质；

第三，对原料中的易生焦组分进行适当的加氢反应，以延缓高活性的主催化剂床层积碳导致活性减弱；

第四，脱除原料中的铁、钙、钒、镍等杂质，保护下游主催化剂，避免受到重金属毒害导致中毒失去活性。

根据以上对保护剂的要求，保护剂应该具有高空隙率、较大孔径尺寸、适当的加氢活性等特点。目前各种保护剂其形状、大小、材质、活性不同，作用和效果也不同。比如瓷球，虽然强度高，但由于瓷球空隙率低、比表面积小，导致床层压降过大，增加反应物的流动阻力，降低反应物有效接触率。


针对催化行业开发出多种酸性碱性纳米硅溶胶CY-S10A，纳米铝溶胶CY-L10B，纳米锆溶胶CY-RJ80，纳米钛溶胶CY-TA33。

当只添加一种金属溶胶（硅或铝）时，则会导致鸟巢加氢保护剂比表面、孔容和压强均存在不同程度的降低。

硅/钛/铝/锆溶胶复配使用增加了混合泥料之间的粘结力，有利于溶胶混合泥料中均匀分散；增加了混合泥料的结构强度，还能够缓解胶粒聚沉，阻止胶胶粒间通过水分子形成“胶粒间键”，避免了泥料陈腐变硬及开裂等问题。硅/钛/铝/锆溶胶协同添加制备的鸟巢加氢保护剂具有孔容大、测压强度高、比表面积高的特点。