正确答案
评定催化剂性能的重要指标有活性、选择性、稳定性,以及密度,流化性能和抗磨性能等。
1)活性是评价催化剂促进化学反应能力大小的重要指标。对不同类型的催化剂,实验室评定和表示方法有所不同。对无定形硅酸铝催化剂,采用D十L活性法。即将待定催化剂和规定原料置于规定的设备和裂化条件下进行反应,所得液体产物中小于204℃的汽油与蒸馏损失之和占原料油的重量百分数,即为该催化剂的D十L活性。在生产装置中催化剂的活性可保持在一个稳定的水平上,此时催化剂的活性称为平衡活性,催化剂简称为平衡剂。平衡活性的高低取决于催化剂的稳定性和新鲜催化剂的补充量。沸石催化剂的平衡活性约为60-70(微活性)。
2)选择性是表示催化剂增加目的产品和减少副产品的选择反应能力。活性高的催化剂,选择性不一定好。所以评价催化剂好坏不仅考虑它的活性,还要考虑它的选择性。一般采用目的产物产率与转化率之比、或者是目的产物与副产物产率之比来表示催化剂的选择性。对于以生产汽油为主要目的的裂化催化剂,常用“汽油产率/焦炭产率”或“汽油产率/转化率”来表示其选择性。
3)催化剂在使用过程中保持其活性的性能称为稳定性。具体地讲、催化剂耐高温和水蒸气老化的性能就是催化剂的稳定性。在反应和再生过程中,由于高温和水蒸气的反复作用,会使催化剂老化。但是两者使催化剂老化的原因各不相同,高温主要是破坏颗粒外表面的微孔,内部结构变化不大,比表面和孔体积同时减少,孔径变化不大;水蒸气的作用主要是破坏颗粒内部的孔结构,使孔径增大,比表面减少,孔体积改变不大。因此,总的引起催化剂孔径扩大,比表面减少,活性下降。稳定性好的催化剂经高温和水蒸气作用时活性下降少,使用寿命长。
4)为保证催化剂在流化床中有良好的流化状态,要求催化剂有适宜的粒径或筛分组成。工业用微球催化剂颗粒直径一般在20-80μm之间。粒度分布大致为:小于40μm的占10%-15%,大于80μm的占15%-20%,其余的是40-80μm的筛分。根据实际经验,适当的细粉(<40μm)含量可改善流化质量,提高催化剂的再生效率。为了避免在生产过程中催化剂过度粉碎,以保证良好的流化质量和减少催化剂损耗,要求催化剂有一定的机械强度。我国采用“磨损指数”来评价微球催化剂的机械强度,要求微球催化剂的磨损指数不大于3%-5%。