随着流化催化裂化(FCC)原料中含氮化合物的增加,对FCC催化剂进行抗氮功能设计是当前炼油行业的发展趋势之一,因此,需要深入认识催化剂的氮中毒作用机理。现有理论认为,含氮化合物分子与催化剂酸性中心直接发生作用而引起催化剂失活,但这并不能充分解释含氮化合物会导致催化剂结焦倾向严重的现象。本项目以氮含量相对较高的页岩油为研究对象,首先利用傅立叶变换离子回旋共振质谱仪和热重-质谱联用技术,研究催化剂表面焦炭的结构形式,分析含氮化合物在焦炭中所处的位置和存在形态,提出含氮化合物诱使焦炭前身物快速缩合生焦的作用机理;然后设计模拟生焦实验,考察含氮化合物是否会形成"结焦点",诱使原料中的焦炭前身物在其表面吸附并快速缩合生焦,验证该机理的正确性,全面揭示催化剂的氮中毒作用过程。该机理不仅是FCC催化剂氮中毒机理的拓展和创新,而且可为FCC抗氮催化剂的设计与开发提供理论支撑。
英文主题词catalytic cracking;nitrogen compounds;coke formation;inductive effect;