催化劑是一種能夠改變一個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度，卻不改變化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)平衡位置，本身在化學(xué)反應(yīng)中不被明顯地消耗的化學(xué)物質(zhì)。
 

　　催化劑加快反應(yīng)速率的原因與溫度對反應(yīng)速率的影響是根本不同的，可以改變反應(yīng)的路線，降低反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)增大，反應(yīng)速率加快。
 

　　物理性質(zhì)表示有外形、結(jié)構(gòu)、密度、粒度等性能。通常包括：比表面積、孔體積、表觀松密度、磨損指數(shù)、篩分組成五個主要項目。下面分別加以簡述：
 

　　1、比表面積
 

　　比表面積是內(nèi)表面積和外表面積的總和。內(nèi)表面積是指微孔內(nèi)部的表面積，外表面積是指微孔外部的表面積，通常內(nèi)表面積遠遠大于外表面積。單位重量的催化劑具有的表面積叫比表面積。
 

　　比表面積是衡量性能好壞的一個重要指標。不同的產(chǎn)品，因載體和制備工藝不同，比表面積與活性沒有直接的對應(yīng)關(guān)系。
 

　　測定比表面積采用的方法是氮吸附容量法。
 

　　2、孔體積
 

　　孔體積是描述孔結(jié)構(gòu)的一個物理量。孔結(jié)構(gòu)不僅影響活性、選擇性，而且還能影響機械強度、壽命及耐熱性能等。
 

　　孔體積是多孔性顆粒內(nèi)微孔的體積總和，單位是毫升/克。孔體積的大小主要與載體密切相關(guān)。對同一類催化劑而言，在使用過程中孔體積會減小，而孔直徑會變大。
 

　　孔體積測量采用的方法是水滴法。
 

　　3、磨損指數(shù)
 

　　一個優(yōu)良的催化裂化催化劑，除了要具有活性高、選擇性好等特點以外，還要具有一定的耐磨損機械強度。機械強度不好的催化劑，不但操作過程中跑損多、增大用量、污染環(huán)境，嚴重時會破壞在稀、密相的合理分布，甚至使生產(chǎn)裝置無法運轉(zhuǎn)。
 

　　耐磨損強度的大小是由制備過程中粘結(jié)劑品種類型決定的，通常以鋁溶膠為粘結(jié)劑的強度*，磨損指數(shù)z??；以全合成硅鋁溶膠為粘結(jié)劑的強度差，磨損指數(shù)大。
 

　　目前采用“磨損指數(shù)”來評價微球催化劑的耐磨損強度。測定方法是：將一定量催化劑放入磨損指數(shù)測定裝置中，在恒定的氣速下吹磨5小時，一小時吹出的<15μ的試樣棄去不計，收集后4小時吹出的試樣，計算出每小時平均磨損百分數(shù)(每小時吹出的<15μ的試樣占原有試樣中>15μ部分的重量百分數(shù))，此即為該磨損指數(shù)，其單位是%h-1。
 

　　目前采用的磨損指數(shù)分析方法是直管法。
 

　　4、粒度分布(篩分)
 

　　催化裂化應(yīng)具有良好的顆粒分布，以保證良好的流化狀態(tài)。一般要求顆粒<40μm的不大于25%，40μm～80μm不小于50%，>80μm的不大于30%。
 

　　在流化狀態(tài)下，經(jīng)磨損、沖擊所產(chǎn)生的<20μm的細粉很容易從旋風分離器中跑掉。一般地講，耐磨性越差，跑損越嚴重。在催化裂化操作中，為了平衡生產(chǎn)就需要不斷地補充這部分跑損掉的催化劑。如果細粉多、強度差、跑損多，那么所需補充的的量也大，生產(chǎn)成本就會增加。越細的顆粒，在裝置中的停留時間越短；而較粗的顆粒在裝置中的停留時間長，活性衰減。因此，為了維持裝置的平衡活性水平，除了補充正常跑損的催化劑以外，適當卸劑也是十分必要的。
 

　　目前測定篩分采用的儀器是激光粒度儀。
 

　　5、表觀松密度
 

　　密度的大小，對流化性能、流化床的測量、設(shè)備的大小和計量都有影響。通常，密度用表觀松密度來表示，俗稱堆積比重。
 

　　正常生產(chǎn)中，分析表觀松密度所用的儀器為一內(nèi)徑為20毫米的25毫升量筒，并恰好在25毫升刻度處割斷磨平。測量時將量筒放在漏斗下，把樣品倒在漏斗上，使樣品在30秒內(nèi)連續(xù)裝滿量筒并溢出，用刮刀將多余的催化劑刮平，擦凈量并稱重。由此計算出表觀松密度。單位為克/毫升。