催化剂

       催化剂是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。90%以上的化工过程需要使用催化剂，20%以上的工业产品通过催化过程生产。与其他专用化学品的分类相似，石化催化剂可以根据功能和市场来分类，根据市场应用领域不同，石化催化剂可分为石油加工催化剂和化工反应催化剂，根据功能可分为聚合催化剂、还原催化剂、氧化催化剂等。另外，催化剂还可以根据其化学结构来分类，如沸石催化剂、贵金属催化剂、有机锂催化剂等。

       绝大多数催化剂有三类可以区分的组分：活性组分、载体、助催化剂。

活性组分

       活性组分是催化剂的主要成分，有时由一种物质组成，有时由多种物质组成。

活性组分分类：

载体

       载体是催化剂活性组分的分散剂、黏合剂或支撑体，是负载活性组分的骨架。将活性组分、助催化剂组分负载于载体上所制得的催化剂成为负载型催化剂。

       常用载体的类型：低比表面积的有：刚玉、碳化硅、浮石、硅藻土、石棉、耐火砖；高比表面积的有：氧化铝、SiO2-Al2O3、铁矾土、白土、氧化镁、硅胶、活性炭。

助催化剂

       助催化剂是加入到催化剂中的少量物质，是催化剂的辅助成分，其本身没有活性或者活性很小，但是它们加入到催化剂中后，可以改变催化剂的化学组成、化学结构、离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构、孔结构、分散状态、机械强度等，从而提高催化剂的活性、选择性、稳定性和寿命。

       石油炼制的催化加氢、催化重整、异构化、催化裂化、催化加氢裂化、烷基化过程都需要用到催化剂。依据原油组成的不同和产品要求的变化，催化剂的品种和用量也会有所不同。

       催化加氢工艺是目前炼油过程中必不可少的环节，目的是使生产的汽油品质达到严格的硫和芳烃含量要求。催化加氢催化剂一般含有过度金属如钴、钼、镍，并用铝负载。以氧化钼为主催化剂、钴或镍为助催化剂的催化加氢催化剂具有选择性高、易再生和不易中毒的优点。一般来说，钴钼催化剂比较适合脱硫工艺，镍钼催化剂比较适合脱氮工艺。

       催化重整过程依操作压力和催化剂处理方式的不同有多种工艺，但催化剂都需要再生。催化重整催化剂一般含有0.3%~0.6%的铂，以铝为载体。为满足法律规定的汽油中苯和氧含量的要求，北美推出了三金属重整催化剂。石油原料中的氮、硫、铅和砷能使催化重整催化剂中毒，需要对原料进行预处理。对于双金属催化剂来说，原料中铅的含量应低于0.01ppm，砷含量低于0.002ppm。

       异构化常用的催化剂是铂族金属，需要浸渍到沸石或氯化铝上。异构化催化剂的最新进展是开发适用于低氢烃比、环烷烃浓度敏感度低的产品。

       催化裂化中的FCC工艺已经取代早期的热裂化和固定床催化裂化工艺，是目前的主要工艺，相应地，反应催化剂也从硅铝催化剂转变为沸石催化剂。为了减少原油中镍和钒对催化剂活性的影响，需要在沸石催化剂中添加助催化剂；为将反应器中的一氧化碳转化为二氧化碳，需要添加负载的铝或硅铝催化剂；为将二氧化硫转化为硫酸盐，以降低硫化氢的含量，需要添加金属盐类催化剂。另外，工业上为了增加丙烯的产量，已经开发成功专用的催化剂，一些装置为增加丙烯产量也已经在工艺上采用DCC工艺，比原来的FCC工艺操作条件更加严苛。氮、铁、镍、钒和铜能引起沸石催化剂中毒，氮与催化剂的酸性位点反应后，会降低催化剂活性和反应选择性，增加焦油产量。

       催化加氢裂化的催化剂以沸石催化剂为主，一般含有20%~50%沸石，其余为金属催化剂和硅或铝。超稳Y沸石能提高中馏分的产率，减少气体副产物的生成。烷基化作用是将异丁烷与烯烃反应，以增加汽油中的辛烷值，达到汽油抗震性能的要求。

       烷基化常用的催化剂是酸类催化剂，如硫酸、氢氟酸和磷酸。为增加氢氟酸催化工艺的安全性，UOP公司推出了气凝胶，能减少酸的挥发，提高装置安全性。固体酸催化剂具有较高的安全性，但炼油厂面临经济和财务压力，不能大量应用于大型工业化装置。

       石油和化学工业是国民经济的能源产业、基础原材料产业和支柱产业，能源消耗多，目前，我国已经成为世界石油和化学工业大国，但还不是世界石油和化工强国，未来社会向绿色低碳方向发展,炼油行业催化剂将继续受到政府关于燃油排放标准的影响，将进一步推动新型、 环保型催化剂的开发。