影响蜡油多产中间馏分油加氢裂化催化剂因素的规律研究

以工业上常用的改性Y型分子筛(HY、USY、NNY)为主要酸性组分,Ni-W为活性金属组分,采用等体积浸渍法分别制备了分子筛类型、分子筛含量、磷助剂加入量、Hβ分子筛加入量、金属负载量、金属原子配比等不同的催化剂。以山东利华益集团减二线蜡油为原料油在100 mL固定床加氢装置上对各系列催化剂进行评价。结果表明,载体中分子筛(NNY与Hβ质量比为2∶1)总含量为30%～40%,P改性剂加入量为1. 5%,金属总负载质量分数为30%,原子质量比[m(Ni)∶m(Ni+W)]为0. 4时制备的催化剂具有较高的转化率、液体收率、中油选择性和脱硫脱氮率。     

金属含量对Ni-Mo/Y-β加氢裂化性能的影响

以双微孔复合分子筛Y-β为载体,制备金属含量不同的Ni-Mo/Y-β双功能催化剂,探讨金属含量对Ni-Mo/Y-β催化剂物化性能的影响。实验表明,随着金属含量的增加,催化剂相对结晶度降低,催化剂比表面积和孔容逐渐减小,表面B酸明显减少,而L酸基本不变。在固定床反应器上考察了对正辛烷加氢裂化反应的催化性能,在其他操作条件相同、Mo质量分数为8%和Ni质量分数为2.4%时,正辛烷的加氢裂化转化率和裂解率最高;当Mo质量分数≥16%、Ni质量分数≥4.8％时,对裂化产物i-C₄和i-C₅的选择性最高。     

Y型分子筛负载磷钼酸催化脱除重整芳烃中微量烯烃

以Y分子筛和磷钼酸为主要活性组分,氧化铝为载体,制备了芳烃脱烯烃催化剂,考察了催化剂的焙烧温度和磷钼酸添加量对烯烃脱除效果的影响,并采用傅立叶-红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征.结果表明,经550 ℃焙烧的磷钼酸添加量为3%的分子筛催化剂具有较好的催化性能.催化剂脱烯烃活性主要取决于B酸,尤其是弱B酸的含量.催化剂失活的主要原因是分子筛表面积炭造成酸中心减少,失活催化剂经空气氧化焙烧后可恢复活性.     

分子筛催化异丁烷与正丁烯烷基化反应性能

以Y、β、MCM-41和EU-1分子筛为活性组分制备异丁烷与正丁烯烷基化反应催化剂,并利用NH_3-TPD和N_2物理吸附-脱附对催化剂进行表征。结果表明,HY分子筛催化剂的总酸量最大,MCM-41分子筛催化剂的总酸量最小,Hβ和HEU-1分子筛催化剂总酸量适中,Hβ分子筛催化剂平均孔径最大,而大孔径有利于分子扩散。对分子筛催化异丁烷与正丁烯反应的催化性能进行研究,结果表明,Hβ分子筛催化剂的失活速率最低,正丁烯异构化率最低,生成的烷基化油辛烷值达85.2,对Hβ分子筛催化剂进行Pt元素改性后催化剂的失活速率降低。     

Zn改性对Ni/ZSM-22催化剂费托重柴油异构降凝性能的影响

采用离子交换、成型、负载方法对ZSM-22分子筛进行改性,得到不同Zn负载量的ZSM-22分子筛载体,通过X射线衍射、N2物理吸附?脱附及吡啶吸附红外等表征其物化性质。以改性ZSM-22分子筛为酸性组分、Ni为金属组分制备Ni基加氢异构催化剂,以费托重柴油为原料对其异构降凝性能进行评价。结果表明,离子交换对分子筛结构影响较小,且Zn在分子筛表面呈高度分散状。分子筛负载Zn可降低Br?nsted (B)酸与Lewis (L)酸的酸量比值(B/L),且随Zn负载量增加,B/L值降低,异构烃收率提高,有效抑制裂解反应,提高柴油收率。负载Zn可明显降低重型柴油冷滤点,随Zn负载量逐渐提高,冷滤点上升。在金属加氢性能相同时,减少B酸含量有利于提升催化剂上金属位与酸性位的匹配及重型柴油异构性能。以所制Zn负载量为0.42wt%的Ni基分子筛催化剂在柴油的冷滤点达到国六车用柴油标准-10#柴油要求(冷滤点?5℃)时,柴油收率仍高达90.65%。     

分子筛催化剂脱除重整油中微量烯烃的研究

以Hβ分子筛、HY分子筛和经水蒸汽处理后的HY分子筛为脱烯烃催化剂活性主体,研究了不同分子筛、分子筛酸性和水蒸汽处理时间等对催化剂的脱烯烃性能影响。结果表明,催化剂表面酸性对催化剂脱烯烃性能有重要影响,B酸是主要活性中心,L酸起辅助催化剂作用,B酸中心密度过高会加速催化剂结焦失活。水蒸汽处理可以有效改善分子筛的表面酸量和酸强度,可延长催化剂的单程寿命达到工业白土的6倍。脱烯烃催化剂有更好的容焦能力,其表面的积碳属于轻质焦碳,易于再生。     

磷改性HZSM-5分子筛催化环己烯水合反应活性

研究了磷和水热处理联合改性对HZSM-5分子筛的物化性能、表面酸性以及催化环己烯水合制备环己醇性能的影响.结果表明,磷改性联合水热处理改变了催化剂的表面酸强度,减少了酸中心数,加入适量磷,有利于提高催化环己烯水合制备环己醇的反应活性.催化剂改性的最佳条件:磷负载质量分数0.8%,水热处理温度570℃,水热处理时间2 h...     

Co改性多级孔Hβ分子筛的酰化反应工艺研究

以碱处理的多级孔Hβ分子筛为载体,采用浸渍法制备出Co改性多级孔Hβ分子筛。通过XRD,BET和Py-FTIR等表征手段对催化剂进行分析,可知改性后的催化剂仍是BEA晶体结构,且是具有微介孔结构的多级孔分子筛。Co的负载同时增加了L酸量和B酸量,提升了催化活性。以苯甲醚与乙酸酐酰化反应为探针,探究Co改性多级孔Hβ分子筛的酰化反应催化效果。结果表明:在Co负载量为5%,反应温度为120℃,催化剂用量2 g,反应物摩尔比为1.5时,催化剂酰化反应效果最佳,此时乙酸酐转化率93.61%,选择性97.52%。     

磷改性对Y型分子筛结构及催化性能的影响

采用原位晶化法制备含磷的PY型分子筛,并用X射线衍射(XRD)、程序升温氨脱附(NH3-TPD)等测试方法对磷改性的PY型分子筛进行了表征。结果表明,磷的引入不影响分子筛的晶形,分子筛的相对结晶度变化很小,晶胞收缩,晶胞常数减小;分子筛的硅铝摩尔比(简称硅铝比,下同)增大。适量磷(质量分数0.1%)的引入降低了催化剂的总酸量、弱酸量和强酸量,增加了催化剂的中强酸的酸量。因此,可以有效调变催化剂的酸量和酸强度。在小型固定流化床装置上对催化剂的反应性能进行评价,发现与Y型催化剂相比,PY型催化剂在总液收提高了2.35%的条件下,使重油产率降低了0.32%,焦炭产率降低了0.22%,同时汽油收率和轻油收率分别提高了1.75%和1.68%,表现出很强的重质油转化能力和良好的裂化产物选择性。     

双组分金属类型对四氢萘加氢裂化反应性能的影响

以Beta分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备不同双组分金属类型(Ni-Mo、Ni-W和Co-Mo)加氢裂化催化剂,利用XRD、BET、NH3-TPD、Py-IR和H2-TPR等对催化剂进行表征。在固定床连续加氢反应器上考察催化剂对四氢萘加氢裂化性能的影响,结果表明,催化剂CAT-a(Ni-Mo/Beta)有较适宜的比表面积和孔体积,酸量和酸强度最大,四氢萘转化率和BTX选择性最高。以Ni-Mo/Beta催化剂为研究对象,考察不同金属负载量对催化剂物化性质及四氢萘反应性能的影响,结果表明,Beta分子筛载体上金属负载质量分数18%的催化剂最适宜四氢萘加氢裂化多产BTX类物质。     

中油型加氢裂化催化剂工艺条件的影响

以NNY分子筛和Hβ分子筛为酸性组分,以γ-Al₂O₃为载体原料、Ni-W为金属组分、P为改性剂,采用较合适的配比利用挤条成型法和等体积饱和浸渍法制备较优的中油型加氢裂化催化剂,并针对此催化剂,在恒压15 MPa条件下,反应温度、空速和氢油体积比的变化对加氢裂化过程中馏分油转化率、产品分布、中油选择性和HDS、HDN效果的影响进行探究。结果表明,随着反应温度升高,转化率增大,产品分布向轻组分偏移,脱硫率和脱氮率增加,但中油选择性降低;随着空速增大,转化率、脱硫率和脱氮率均降低,中油选择性增大;随着氢油体积比增大,转化率、脱硫率和脱氮率先增大后趋于稳定,产品分布和中油选择性基本不变。在反应压力15 MPa、反应温度380 ℃、空速0.7 h^-1和氢油体积比1 500∶1条件下,转化率84.6%,中油选择性91.3%,生成油硫含量9.28 μg·g^-1,氮含量1.46 μg·g^-1。     

改性HZSM-5对甲醇制汽油反应性能的影响

对HZSM-5分子筛改性是提高甲醇制汽油反应催化性能的有效方式,分别用非金属、稀土金属及水热处理对HZSM-5分子筛催化剂进行改性,考察改性方法对HZSM-5分子筛酸性、孔径和比表面积等性质的影响,同时对改性HZSM-5分子筛催化剂催化甲醇制汽油的汽油收率和芳烃含量等指标进行比较。结果表明,经La改性的催化剂可明显提高汽油收率,水热处理的催化剂反应产物汽油中的均四甲苯含量大幅增加。改性催化剂对反应的影响可一定程度验证相关理论。     

固体酸催化酯化反应的研究进展

对目前研究较多的 3类新型催化酯化固体酸催化剂 :固体超强酸、分子筛和杂多酸进行了概述。以SO2 -4/MxOy 型金属氧化物固体超强酸为例 ,介绍了其负载物的结构特点、催化机理及其在酯化反应中的应用 ;按分子筛的发展历程分别简介了沸石类分子筛、中孔分子筛和复合型分子筛 ;并对杂多酸及其化合物的结构组成和催化特点进行了简要评述。最后通过固体酸催化剂目前存在的问题 ,展望了其今后的研究方向和重点。     

Effects of large pore zeolite additions in the catalytic pyrolysis catalyst on the light olefins production

To increase the light olefins selectivity of catalytic pyrolysis catalyst for heavy oil processing, the effects of large pore zeolite additions on the selectivity to light olefins (ethylene and propylene) were studied in a micro-activity test (MAT) unit at 625 °C by using Daqing heavy oil and n-decene/n-decane as feedstocks. Rare earth containing ultra-stable Y, Hβ and four types of alkali-treated Hβ with different pore size distributions were employed as the large pore zeolite components. The yields of C₂–C₃ light olefins showed a volcano trend with the increasing amount of large pore zeolite additions. They reached up to 24.5 and 26.7 wt%, respectively, when an optimum combination of zeolites ZSM-5 and RE-USY or ZSM-5 and alkali-treated Hβ was used. Moreover, increasing the pore size of large pore zeolites also led to the increases in the yields of light olefins, the maximum total yields of ethylene and propylene reached up to 26.7 wt% when the total pore volume of the zeolite Hβ added was 0.452 cm³ g⁻¹.     

多级孔MnAPSO-34分子筛的制备、表征及其光催化性能

通过晶种辅助合成法,以二乙胺为结构导向剂,正硅酸乙酯为硅源,拟薄水铝石为铝源,浓磷酸为磷源,乙酸锰为锰源,制备了具有多级孔道结构的MnAPSO-34分子筛(MHS)。分别利用粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱、动态光散射以及紫外-可见漫散射吸收光谱等对样品的结构和性能进行表征,考察结构导向剂种类、水热时间、锰含量对MHS结构和形貌的影响。以亚甲基蓝染料作为探针,对MHS催化剂的可见光催化降解效果进行评价,考察催化剂锰含量、光催化时间及循环利用次数对其可见光催化降解性能的影响。结果表明,当n(Al_2O_3)∶n(P_2O_5)∶n(SiO_2)∶n(二乙胺)∶n(H_2O)∶n(Mn)=1∶1.2∶0.6∶4∶40∶0.15,晶种质量分数为8%时,制备得到了平均粒径为3.64μm且具有多级孔道结构的MnAPSO-34分子筛光催化剂。在300 W卤素灯光照下反应300 min后,0.05 g催化剂对50 mL浓度为0.01 g·L~(-1)亚甲基蓝染料的降解率可达80.04%,催化剂经4次循环使用后其可见光催化活性几乎不变。     

沸石分子筛表面分形维数与孔性质的关联分析

为了研究模板材料对沸石分子筛表面形貌和孔结构性质的影响以及在焙烧除模板材料过程中分子筛表面复杂程度和孔道分布的变化,分别采用X射线衍射和氮气物理吸附-脱附对沸石分子筛进行表征,基于分形学理论引入分形维数及其计算,并将计算结果与分析结果进行对比讨论。结果表明,分形维数与分子筛表面的复杂程度密切相关,分子筛表面越复杂、沟壑越多,分形维数越大,反之则越小;模板材料影响分子筛不同指数晶面的生长速率和生长取向,进而影响分子筛的外观形貌和孔道结构性质,在焙烧除模板材料后,分子筛表面部分较大孔道发生塌陷,致使整体结构趋于平整化,分形维数减小。     

多级孔ZSM-5/SAPO-34复合分子筛制备及催化MTO性能研究

为制备性能更加优异的甲醇制烯烃（MTO）催化剂及进一步探究多级孔道对MTO催化反应的影响,采用柠檬酸溶液（CA）运用后处理方法对复合分子筛进行刻蚀,成功制备了具有多级孔道结构的ZSM-5/SAPO-34复合分子筛（CA-Z-S）。对复合分子筛的晶相、骨架、孔结构等理化性质进行了表征;将复合分子筛用于催化MTO反应,考察了复合分子筛的催化性能。表征结果表明,使用CA处理对ZSM-5/SAPO-34复合分子筛的形貌、结构会产生影响,使CA-Z-S具有更紧密的复合结构、适量的弱酸中心和多级孔道复合结构。催化测试结果表明,甲醇转化率达到100%时,CA-Z-S的寿命为1 200 min,较SAPO-34提高79%,较ZSM-5/SAPO-34提高30%;CA-Z-S对轻烯烃的选择性达到90.5%,较SAPO-34提高约3.7%。研究结果表明,利用CA对复合分子筛进行后处理,有利于复合分子筛催化MTO反应性能的提升。     

不同铝源对SBA-15分子筛改性影响

为比较不同铝源对SBA-15分子筛改性的影响,以正硅酸乙酯为硅源,分别用异丙醇铝、氯化铝和硝酸铝对SBA-15分子筛进行改性, 运用XRD、N2等温吸附-脱附、SEM、 TEM和气相色谱对样品进行表征。将3种不同铝源改性SBA-15分子筛与USY分子筛复合制备加氢裂化催化剂,在固定床微型反应装置进行加氢裂化性能评价,结果表明,异丙醇铝在酸性条件下水解生成的Al(OH)^-₄更容易进入SiO₂骨架中,生成的产物异丙醇不影响铝离子的掺杂,由于异丙醇铝与正硅酸乙酯的水解速率一致,改性后所得材料孔分布更均一,规整性更高。将异丙醇铝对SBA-15分子筛改性后,与USY制备的复合分子筛催化剂用于正十二烷加氢裂化反应,选择性和转化率优于氯化铝和硝酸铝改性的分子筛。