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简答题国外两种典型的轻油蒸汽转化催化剂的设计思想有什么不同？
  • RKNR、ICI46-1催化剂代表着目前国际上轻油水蒸汽转化催化剂的基本类型，其活性组份均为镍，其设计思想的主要差别在于所采取的抗积炭方法的不同，正因为如此，其工业应用的范围和工艺条件差别较大。
    RKNR制备中，NiO与MgO形成了分散性能很好的镍镁固熔体，由于MgO的分散和阻隔作用，镍晶粒小而且比较稳定。因此，催化剂的活性表面较大，使催化剂具有良好的低温活性，但正是由于这种原因，使催化剂的还原变得很困难，在450～800℃的变温床层内，尤其是上部的温度条件，无法使催化剂的NiO还原。因此，这种催化剂必须在出厂时做成还原状态，RKNR即表示还原态，其还原必须在800℃以上的高温下，维持一定的H2O/H2才能完全。所以在使用中，转化炉开停车时必须有还原性气氛保护，一旦发生氧化，催化剂在转化炉内就再不能还原。这种催化剂的较好低温活性实际上是以牺牲其低温还原性为代价的。另外RKNR的抗结炭性能主要依靠大量的碱土金属氧化物和较好的低温转化活性来实现，由于MgO的抗炭能力不是很高，而长期运行中微量硫在活性中心上的吸附又很容易使其低温活性下降，导致重烃向床层高温区穿透，容易造成积炭。
    ICI46-1采用了不同于RKNR的抗炭手段，它以能够缓慢释放钾碱的硅铝酸钾的复盐作为最主要的抗炭助剂，催化剂的低温活性虽不及RKNR高，但钾的抗炭能力是很强的，这种可以流动的“气态”钾碱不仅可以维持催化剂体相表面的碱性，减少表面积炭，而且阻止了催化剂床层内几何空间发生的均相裂解积炭。另外，由于钾碱是炭和水蒸汽气化反应的良好催化剂，这类催化剂的低温还原性又比较好，在转化炉的操作温度条件下就可以还原，所以异常情况导致的催化剂积炭可以借助于开停车机会或单独采用蒸汽烧炭处理，此时被氧化的催化剂在重新开车时，控制一定的H2O/H2即可使催化剂还原而恢复活性。由于上述特点，这种催化剂使用比较灵活，操作弹性也大。但由于这类催化剂的低温活性较低，所以床层上部温度要适当控制高一些，以加快转化反应的速度。提高温度虽然同时也加快了裂解反应的速度，但由于这类催化剂的消炭反应能力很强，所以最终的积炭仍是很少的。
    从上面的分析可以看出，不管哪种类型的轻油转化制氢催化剂，其设计思想，首先要着眼于良好的抗炭性。但由于轻油水蒸汽转化过程是一个十分复杂的过程，催化剂在使用中受工艺条件波动的影响，例如水碳比的变化，原料组成的变化，特别是使用干点较高的轻油为原料时，由于组成复杂，更易于产生结炭。实际上，工业使用中的轻油转化催化剂，在长期运行后，总有不同程度的积炭，须消炭再生。因此，轻油转化催化剂一方面要有良好的抗积炭性能，另一方面还必须能够经受反复的积炭和消炭带来的冲击。

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