孫淑玲，刁玉霞，張 進(jìn)，徐廣通

(中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院，北京 100083)

組合SEM技術(shù)在渣油加氫失活催化劑表征中的應(yīng)用

孫淑玲，刁玉霞，張 進(jìn)，徐廣通

(中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院，北京 100083)

組合運(yùn)用掃描電子顯微鏡(SEM)的二次電子成像(SE)、背散射電子成像(BSE)和能量色散譜(EDS)的點(diǎn)分析、線分析(包括定性和定量分析)以及面掃描(mapping)等技術(shù)，表征了渣油加氫失活催化劑上金屬沉積的分布情況，了解催化劑的失活狀態(tài)。結(jié)果表明：沿催化劑橫截面，Ni的分布較為均勻，V易于在催化劑的孔口處沉積，F(xiàn)e主要沉積在催化劑的孔口處；沿物流方向，Ni、V在催化劑上的沉積量呈減少趨勢(shì)，大部分的金屬沉積在孔徑較大的脫金屬催化劑床層。對(duì)渣油加氫失活催化劑的剖析是尋找緩解催化劑失活策略的重要途徑，對(duì)催化劑性質(zhì)的優(yōu)化、催化劑的裝填以及反應(yīng)器的操作都有重要的意義。

渣油加氫 催化劑 失活 掃描電鏡

隨著車(chē)用燃料指標(biāo)的不斷提升以及原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化趨勢(shì)的不斷加劇，渣油加氫技術(shù)備受關(guān)注，新建裝置的數(shù)量迅速增加。固定床渣油加氫處理因其原料的特殊性，一般不對(duì)催化劑進(jìn)行再生利用，因此延長(zhǎng)工業(yè)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)周期將有利于降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。分析固定床渣油加氫催化劑的失活原因及采取相應(yīng)的對(duì)策，對(duì)延長(zhǎng)催化劑的使用壽命及提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有積極的意義[1-2]。

渣油中含有大量Ni、V等金屬，這些金屬大部分存在于膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中，而膠質(zhì)和瀝青質(zhì)是主要的積炭前軀物。在對(duì)渣油進(jìn)行加氫處理的過(guò)程中，積炭的形成和金屬的沉積最終導(dǎo)致催化劑因孔道堵塞和外表面被覆蓋而失去活性[3-4]。此外，催化劑制造商也越來(lái)越趨向于提供完整的服務(wù)方案，其中，失活催化劑的分析和處理就是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)[5]。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，作為渣油加氫催化劑常用的Co-Mo、Ni-Mo和Ni-W等體系，主要金屬元素的價(jià)格較高，失活催化劑由于含有較多的金屬元素，而顯露出額外的市場(chǎng)價(jià)值[5]。因此，對(duì)失活催化劑進(jìn)行分析十分必要。金屬和積炭沿物流方向在不同催化劑床層深度的分布以及金屬在單一催化劑顆粒上的分布，可以很好地反映催化劑的容金屬能力，對(duì)改進(jìn)催化劑性能進(jìn)而延長(zhǎng)渣油加氫裝置運(yùn)行周期具有重要意義。

掃描電子顯微鏡-能量色散譜(SEM-EDS)是催化劑形貌分析和微區(qū)元素定性、定量分析的常用方法，在電鏡的工作過(guò)程中，由于電子束同時(shí)激發(fā)出二次電子(SE)、背散射電子(BSE)、X射線等，因此選取不同的信號(hào)可以給出更加豐富的樣品信息。目前國(guó)內(nèi)針對(duì)固定床渣油加氫失活催化劑的電鏡分析方法大多應(yīng)用成像和微區(qū)點(diǎn)分析功能，本研究以SEM-EDS為主要分析手段，通過(guò)優(yōu)化電鏡成像和能譜定性、定量分析的參數(shù)，拓展SEM-EDS在渣油加氫失活催化劑分析中的應(yīng)用，為剖析工業(yè)廢催化劑提供技術(shù)支持。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 催化劑樣品

選用來(lái)自某煉油廠渣油加氫裝置中卸出的失活催化劑，沿著反應(yīng)物料流動(dòng)的方向依次取樣，編號(hào)分別為1號(hào)～6號(hào)的失活劑以及對(duì)應(yīng)的新鮮劑。其中，1號(hào)～3號(hào)催化劑為Ni-Mo/Al2O3體系，4號(hào)催化劑為Ni-Co-Mo/Al2O3體系，5號(hào)和6號(hào)催化劑為Co-Mo/Al2O3體系；1號(hào)～4號(hào)催化劑為渣油加氫脫金屬催化劑，5號(hào)和6號(hào)催化劑為渣油加氫脫硫和降殘?zhí)看呋瘎?/p>

1.2 樣品處理

將經(jīng)甲苯抽提后的條狀失活催化劑用環(huán)氧樹(shù)脂包埋，待樹(shù)脂充分固化后，用不同目數(shù)的碳化硅砂紙以及微米級(jí)的金剛石拋光液進(jìn)行拋光打磨。對(duì)拋光后的樣品進(jìn)行超聲清洗，之后，在樣品表面覆蓋一層碳膜以增加樣品的導(dǎo)電性，用于SEM表征。

1.3 分析方法及儀器

SEM表征在FEI Quanta 200型場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡上進(jìn)行，加速電壓20 kV，沉積金屬的空間分布利用SEM-EDX 的線掃描和面分析功能完成。數(shù)據(jù)用EDAX Genesis軟件收集和處理。

XRD表征在Rigaku公司生產(chǎn)的TTR-Ⅲ型X射線衍射儀上進(jìn)行，管電壓40 kV，管電流250 mA；光源為Cu Kα輻射，采用Ni濾波片或石墨單色器；步進(jìn)掃描方式，2θ為0.02°，每步時(shí)間1 s；掃描范圍：2θ為10°～70°。

N2吸附-脫附表征在美國(guó)Micromeritics公司生產(chǎn)的ASA P2405N V1.01自動(dòng)吸附儀上進(jìn)行，低溫靜態(tài)氮吸附容量法，樣品在1.33×10-2Pa、300 ℃下抽真空脫氣處理4 h，以氮?dú)鉃槲浇橘|(zhì)，在77.4 K下測(cè)定樣品的吸附-脫附等溫線。

XRF表征在Rigaku ZSX100E型X射線熒光光譜儀上進(jìn)行，銠靶，激發(fā)電壓50 kV，激發(fā)電流50 mA。

2 結(jié)果與討論

2.1 渣油加氫脫金屬失活催化劑的表征

渣油中的Ni和V大多以卟啉類(lèi)化合物的形式存在于膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中，脫金屬催化劑的作用就是最大程度地脫除并容納原料中的Ni和V，有效抑制其對(duì)下游加氫催化劑的毒害作用，從而起到保護(hù)下游催化劑和延長(zhǎng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期的作用。

圖1 1號(hào)失活脫金屬催化劑的EDS圖譜

圖1是位于反應(yīng)器頂端的1號(hào)失活催化劑的EDS圖譜。從圖1可以看出，1號(hào)失活催化劑中含Mo，Ni，V，S，其中Mo和部分Ni來(lái)源于催化劑制備過(guò)程中浸漬的活性金屬，大部分的Ni和所有的V來(lái)源于原料油中脫除的金屬在催化劑上的沉積，一部分S來(lái)源于催化劑預(yù)硫化過(guò)程中引入的S，大部分的S來(lái)源于催化劑上沉積的金屬硫化物；從元素的微區(qū)點(diǎn)分析上還檢測(cè)到少量Cr、Si以及 Fe等元素。

在對(duì)催化劑上全元素進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用SEM-EDS手段確定元素的沉積位置。圖2為1號(hào)渣油加氫脫金屬催化劑顆粒的斷面SEM照片，分別選用ETD檢測(cè)器收集SE圖像、選用固相檢測(cè)器收集BSE圖像。SE和BSE是能量差別比較大的兩類(lèi)電子，由于SE是入射電子激發(fā)樣品表面(小于10 nm)的區(qū)域產(chǎn)生的能量極小(小于50 eV)的電子，因此SE圖像僅反映樣品的表面形貌信息。雖然在同樣能量的電子束轟擊下，不同元素的組成部分激發(fā)出來(lái)的SE數(shù)不同，但是這部分信號(hào)所引起的差別并不大，而且常常被樣品表面的噴鍍層所掩蓋。因此，若要區(qū)別元素組成的差異，應(yīng)該用BSE、X射線等信息。圖2 中BSE圖像與 SE圖像的明顯區(qū)別是，樣品的表面出現(xiàn)了明暗的對(duì)比。BSE的產(chǎn)率隨樣品元素原子序數(shù)的增加而單調(diào)地增加，當(dāng)電子束轟擊樣品時(shí)，由于組成樣品的各種元素的原子序數(shù)不同，因而產(chǎn)生的BSE數(shù)不同，經(jīng)檢測(cè)器接收并放大后就形成了亮暗不同的象素。從圖2還可以看出，在催化劑斷面邊緣和次邊緣處，BSE產(chǎn)率較高，因此可以推斷存在原子序數(shù)比基質(zhì)Al更大的元素。結(jié)合渣油中的金屬沉積物以及圖1中檢測(cè)到的金屬元素，蝶形催化劑的邊緣以及次邊緣區(qū)域應(yīng)該是金屬富集的區(qū)域。

圖2 1號(hào)失活催化劑橫截面的SE和BSE圖像

為進(jìn)一步確定每一種金屬沉積的具體位置，可以根據(jù)每一種元素的特征X射線成像，即利用SEM-EDS的mapping功能進(jìn)行金屬的分布分析。該技術(shù)的關(guān)鍵是X射線的強(qiáng)度。特征X射線的強(qiáng)度(I)按下式計(jì)算：

I=C×i×[(Eo-Ec)/Ec]×1.7=
C×i×(U-1)×1.7

(1)

式中：C為常數(shù)；i為入射電流；Eo為入射電子能量；Ec為臨界激發(fā)能；U為過(guò)壓比，U=Eo/Ec=Vo/Ve=2～3，其中Vo和Ve分別為入射電壓和激發(fā)電壓。從式(1)可以看出，合適的過(guò)壓比是保證X射線強(qiáng)度的關(guān)鍵。以能量較高的Ni元素的Kα射線為例，能量為7.477 keV，為確保元素的定性分析以及半定量分析的準(zhǔn)確性，該體系最佳加速電壓設(shè)定為20 kV。

圖3 1號(hào)失活催化劑的橫截面SEM-EDS mapping分析結(jié)果

圖3為1號(hào)失活催化劑的橫截面圖像，分別為催化劑橫截面的SE圖像，以及Al，S，Ni，V，F(xiàn)e元素的Kα射線成像。SEM-EDX的元素mapping功能很好地解決了不同金屬元素在催化劑顆粒上的沉積方位。該結(jié)果可以參照文獻(xiàn)報(bào)道的VGO HPC 失活催化劑的分析來(lái)解釋[6]。位于上床層的催化劑表面主要富集了來(lái)自于原料油中的Ni，F(xiàn)e，V等元素。圖3顯示Fe元素大多沉積在催化劑顆粒的邊緣，使催化劑形成了一個(gè)新的邊緣外殼。Fe元素主要來(lái)源于腐蝕產(chǎn)物(氧化物或者硫化物)以及一些原油中含有的痕量有機(jī)鐵化合物(卟啉類(lèi)化合物)[5]，這些物質(zhì)比較容易脫除，因此大部分沉積在催化劑的外表面。而且，F(xiàn)e的硫化物還會(huì)產(chǎn)生自催化效應(yīng)，導(dǎo)致催化劑表面更多Fe的沉積，可能會(huì)導(dǎo)致催化劑孔口快速堵塞而失活。因此增加顆粒外表面積，提高床層孔隙率，避免床層壓降升高過(guò)快，可以延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期。圖3中V元素的mapping分布驗(yàn)證了V元素可以滲透到孔隙較大的催化劑內(nèi)部，Ni元素在催化劑斷面上的分布較為均勻。一個(gè)明顯的趨勢(shì)是，沉積金屬的存在區(qū)域與S元素的存在區(qū)域一致，結(jié)合文獻(xiàn)[7]報(bào)道，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以進(jìn)一步驗(yàn)證沉積金屬大多以硫化物的形式存在。該系列樣品的XRD表征結(jié)果也驗(yàn)證了金屬硫化物的存在。

在得到了金屬沿催化劑橫截面的分布規(guī)律后，利用SEM-EDS可進(jìn)一步得到分布濃度的差異，結(jié)果見(jiàn)圖4。通常，EDS的線掃描可以給出定性的分析結(jié)果。由圖4可知，1號(hào)失活催化劑元素的分布趨勢(shì)可以從EDS 線分析的定性結(jié)果上看出，但是，不足之處是不能準(zhǔn)確地表達(dá)出元素在不同部位上沉積量的差異，通過(guò)調(diào)整線掃描模式的停留時(shí)間(dwell time)，從定性分析的微秒級(jí)延長(zhǎng)到幾十秒，實(shí)現(xiàn)了線掃描模式的無(wú)標(biāo)樣半定量分析。

圖4 1號(hào)失活催化劑的橫截面SEM-EDS 線分析結(jié)果 —Al; —P; —S; —Ca; —V; —Fe; —N

以Al2O3為標(biāo)準(zhǔn)樣品，考察X射線收集時(shí)間對(duì)定量分析結(jié)果的影響，結(jié)果見(jiàn)表1。調(diào)整EDS的采集參數(shù)，可以減少EDS無(wú)標(biāo)樣定量分析的誤差。

圖5是在最佳參數(shù)下獲得的V和Ni沿催化劑顆粒橫截面的分布變化。由于EDS分析的特點(diǎn)，對(duì)輕元素(原子序數(shù)小于10的元素)的分析結(jié)果不佳，因此，將收集到的元素除去C和O的含量后，進(jìn)行歸一化處理。從圖5可以看出：V元素在次邊緣的沉積量(w)最高可達(dá)27%左右，而中心區(qū)域V元素的沉積量(w)相對(duì)較低，為15%左右；Ni元素的沉積量(w)較小、分布較為均勻，在次邊緣處約為10%，在中心區(qū)域也有7%左右的沉積。從元素的沉積位置和沉積量來(lái)看，因?yàn)橹刭|(zhì)油組分中含有V或Ni的有機(jī)金屬化合物，例如卟啉類(lèi)化合物，在加氫反應(yīng)過(guò)程中，這一類(lèi)有機(jī)分子發(fā)生反應(yīng)從而形成Ni或V的硫化物。但是，這不是導(dǎo)致催化劑失活的直接原因。根據(jù)文獻(xiàn)[8]報(bào)道，在某種程度上反應(yīng)過(guò)程中沉積到催化劑上的Ni或V還可以促進(jìn)催化加氫反應(yīng)。但是沉積在催化劑邊緣上的金屬會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)物擴(kuò)散速率降低，而且金屬沉積在催化劑的孔口處，導(dǎo)致催化劑發(fā)生縮孔或者堵孔。根據(jù)文獻(xiàn)[9]報(bào)道，催化劑上還有痕量的其它金屬存在，例如來(lái)自鉆井液中的As，來(lái)自海水中的Na，來(lái)自消泡劑中的Si等，雖然這些元素含量較低，但是對(duì)催化劑失活的影響不可忽視。

表1 收集時(shí)間對(duì)無(wú)標(biāo)樣定量分析的影響

圖5 最佳參數(shù)下得到的1號(hào)失活催化劑的橫截面SEM-EDS線分析半定量結(jié)果■—V； ●—Ni

2.2 沿物流方向不同床層催化劑上沉積物的變化

一般來(lái)講，催化劑失活的程度和主要的失活機(jī)理與催化劑在反應(yīng)器中的位置密切相關(guān)[4]。圖6是反應(yīng)器入口處和出口處催化劑上金屬沉積量的變化。文獻(xiàn)[4]的研究結(jié)果表明，V在催化劑顆粒上的分布是不均勻的，不同反應(yīng)器內(nèi)催化劑顆粒橫截面上V的分布也不同。從圖6可以看出：從反應(yīng)器入口到出口，V的沉積量逐漸減少，V在催化劑顆粒中分布的不均勻性很明顯，這主要是由不同催化劑的孔徑分布不同引起的，反應(yīng)器后部的催化劑孔徑較小，導(dǎo)致脫V反應(yīng)由反應(yīng)控制變?yōu)閿U(kuò)散控制，使V絕大部分沉積于催化劑的孔口處；Ni的沉積量沿著物流方向降低，Ni的分布要比V的分布均勻，這表明含Ni化合物更容易擴(kuò)散到催化劑的內(nèi)部。文獻(xiàn)[10]報(bào)道，含Ni化合物的擴(kuò)散系數(shù)大約是含V化合物的2倍。

圖6 反應(yīng)器入口和出口處失活催化劑的橫截面SEM-EDS線分析

文獻(xiàn)[11]曾經(jīng)采用EDS的半定量數(shù)據(jù)分析金屬和積炭在催化劑不同床層上的變化，但是，從圖3的結(jié)果來(lái)看，金屬的沉積存在明顯的不均勻性，而且EDS的點(diǎn)分析又有極強(qiáng)的隨機(jī)性。因此，采用XRF表征結(jié)果來(lái)分析金屬的沉積更合理，積炭的沉積規(guī)律根據(jù)元素分析數(shù)據(jù)來(lái)討論。

圖7 不同床層失活催化劑上V和C的沉積變化■—V； ■—C

圖7是XRF和元素分析法測(cè)得的沉積金屬和積炭在不同床層的失活催化劑(1號(hào)～6號(hào))上的分布變化。從圖7可以看出：V在催化劑上的沉積量從反應(yīng)器入口處到出口處逐步減少；主要的金屬沉積物在位于上床層的1號(hào)～3號(hào)催化劑階段被大量脫除；C的沉積量最大值出現(xiàn)在2號(hào)催化劑所在的床層，出口處C的沉積量較大，這2個(gè)部位采集的樣品均處于結(jié)焦比較嚴(yán)重的區(qū)域，而催化劑的合理級(jí)配可以保證在一定的雜質(zhì)脫除率下催化劑床層不出現(xiàn)明顯的熱點(diǎn)。

圖8和圖9是V和Ni在不同床層上的沉積狀況。從圖8可以看出，隨著反應(yīng)床層深度的增加，催化劑上金屬沉積量逐漸減少。V在顆粒內(nèi)部的分布情況可以反映出進(jìn)入到催化劑內(nèi)部的V化合物的擴(kuò)散程度。對(duì)于孔徑較大的1號(hào)和2號(hào)催化劑，V化合物的擴(kuò)散幾乎不受限制；而對(duì)于5號(hào)和6號(hào)催化劑，由于孔徑較小，金屬大分子進(jìn)入催化劑內(nèi)部受限制，V主要沉積在孔口。從圖9可以看出，Ni沿著催化劑的徑向分布始終比較均勻。對(duì)于1號(hào)和2號(hào)催化劑，由于催化劑本身的Ni含量較低，反應(yīng)過(guò)程沉積的大量Ni仍然呈均勻分布；對(duì)于5號(hào)和6號(hào)催化劑，Ni化合物依然能夠進(jìn)入到催化劑的內(nèi)部，少量沉積的Ni呈均勻分布。

圖8 失活催化劑的V(Kα)徑向分布■—1號(hào)； ●—2號(hào)； ▲—3號(hào)； ▼—4號(hào)； ◆—5號(hào)； 號(hào)

圖9 失活催化劑的Ni(Kα)徑向分布■—1號(hào)； ●—2號(hào)； ▲—3號(hào)；▼—4號(hào)； ◆—5號(hào)； 號(hào)

2.3 沉積物導(dǎo)致的催化劑物化性質(zhì)變化

金屬和炭在加氫催化劑上的沉積會(huì)影響催化劑的比表面積和孔結(jié)構(gòu)，表2為新鮮催化劑和失活催化劑的孔結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。由表2可知，反應(yīng)前后催化劑的比表面積和孔體積出現(xiàn)大幅度的降低，說(shuō)明大量的沉積物極大地改變了催化劑的孔結(jié)構(gòu)。根據(jù)SEM-EDS分布結(jié)果可知，催化劑失活的主要原因是催化劑外表面中毒，以及大部分的孔在孔口處發(fā)生堵塞或者縮小。

表2 新鮮劑和失活劑的孔結(jié)構(gòu)對(duì)比

圖10和圖11分別為1號(hào)失活催化劑的XRD和XPS分析結(jié)果。從圖10可以看出，失活催化劑表面存在明顯的Fe，Ni，V等金屬的硫化物或硫酸鹽，證實(shí)了SEM-EDS mapping分析出的金屬和硫元素分布一致的現(xiàn)象。由圖11可知，失活催化劑上S的存在形態(tài)一部分是硫酸根，一部分是單質(zhì)或巰基等有機(jī)硫。

圖10 1號(hào)失活催化劑的XRD圖譜 —Fe3S4; —NiV2S4

圖11 1號(hào)失活催化劑中S元素的XPS圖譜

3 結(jié) 論

(1) 組合運(yùn)用SEM技術(shù)可以得出渣油加氫失活催化劑上金屬沉積的分布情況。BSE的成像在該類(lèi)樣品的應(yīng)用比SE可提供更多的信息。SEM-EDS mapping的應(yīng)用直觀地給出了金屬沉積的規(guī)律。沿催化劑的橫截面分析和不同床層上催化劑的縱向分析，給出了金屬的沉積規(guī)律。

(2) 沿催化劑橫截面，Ni的分布較為均勻，Ni容易進(jìn)入催化劑內(nèi)部；V的沉積位置依賴(lài)于催化劑的孔結(jié)構(gòu)，易于在催化劑的孔口處沉積；Fe主要沉積在催化劑的孔口處，使催化劑形成了一個(gè)新的外殼。

(3) 沿物流方向，Ni、V在催化劑上的沉積量呈減少趨勢(shì)，大部分的金屬沉積在孔徑較大的脫金屬催化劑床層。

(4) 沉積金屬以硫化物的形式存在，金屬和炭的沉積主要引起催化劑孔結(jié)構(gòu)的變化。

[1] Moulijn J A，Diepen A E，Kapteijn F.Catalyst deactivation：Is it predictable?What to do?[J].Appl Catal A：Gen， 2001， 212：3-16

[2] Delmon B. Characterization of catalyst deactivation：Industrial and laboratory time scales [J]. Appl Catal，1985，15：1-16

[3] Bartholomew C H.Mechanisms of catalyst deactivation[J].Appl Catal A：Gen，2001，212：17-60

[4] Furimsky E，Massoth F E.Deactivation of hydroprocessing catalysts[J].Catal Today，1999，52：381-495

[5] Eijsbouts S，Battiston A A，Leerdam G C.Life cycle of hydroprocessing catalysts and total catalyst management[J].Catal Today，2008，130：361-373

[6] Vogelaar B M，Eijsbouts S，Bergwerff J A，et al.Hydroprocessing catalyst deactivation in commercial practice [J].Catal Today，2010，154(3)：256-263

[7] Mace O，Wei J.Diffusion in random particle models for hydrodemetalation catalysts[J].Ind Eng Chem Res，1991，30(5)：909-918

[8] Trimmer D L.Deactivation，regeneration and disposal of hydroprocessing catalysts[J].Stud Sci Catal，1990，53：41-60

[9] Baghalha M，Hoseini S M.Long-term deactivation of a commercial CoMo/γ-Al2O3catalyst in hydrodesulfurization of a naphtha stream[J].Ind Eng Chem Res，2009，48(7)：3331-3340

[10]Callejas M A，Martinez M T.Structural and morphological study of metal deposition on an aged hydrotreating catalyst[J].Appl Catal A：Gen，2001，220(1/2)：96-107

[11]Rana M S，Ancheyta J，Maity S K，et al.Heavy crude oil hydroprocessing：A zeolite-based CoMo catalyst and its spent catalyst characterization[J].Catal Today，2008，130：411-420

CHARACTERIZATIONOFSPENTRESIDUEHYDROPROCESSINGCATALYSTBYCOMBINEDSEMTECHNIQUES

Sun Shuling， Diao Yuxia， Zhang Jin， Xu Guangtong

(SINOPECResearchInstituteofPetroleumProcessing，Beijing100083)

Residue hydroprocessing catalysts are susceptible to deactivation. One of the causes is metal deposition. Combination utilization of dot， line， and mapping analysis of scanning electron microscope (SEM)， second electron (SE) image， back scatted electron (BSE) image， and energy dispersive spectroscope (EDS) can not only qualitatively but also quantitatively analyze the metal deposition to understand the changes of the catalyst properties. The results show that the distribution of Ni is relatively uniform along the cross section of the deactivated catalyst， meanwhile， V and Fe mainly deposite on the outside of the catalyst. Along the flow direction， the amount of deposited Ni and V decrease. Most of the metal deposition is on the demetallization catalyst bed.

residue hydroprocessing； catalyst； deactivation； SEM

2014-08-29；修改稿收到日期： 2014-11-25。

孫淑玲，博士，主要研究方向?yàn)樵图託浯呋瘎?/p>

徐廣通，E-mail：xugt.ripp@sinopec.com。