本文選題：雙功能催化劑 + ZSM-48��； 參考：《大連理工大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：ZSM-48分子篩具有十元環(huán)(0.53nm×0.56nm)開口的一維孔道結(jié)構(gòu)。一維孔道十元環(huán)分子篩可通過擇形作用提高單支鏈烷烴的選擇性,限制多支鏈烷烴的生成,降低裂解反應(yīng)的發(fā)生。同時,其狹小的孔道尺寸降低了積碳的可能性,延長了催化劑的壽命。因此一維孔道的十元環(huán)分子篩被認(rèn)為是適于的加氫異構(gòu)反應(yīng)的酸性載體。本論文基于ZSM-48分子篩獨(dú)特的孔道結(jié)構(gòu)和酸性,探索了 ZSM-48分子篩作為載體應(yīng)用于長鏈烷烴加氫異構(gòu)反應(yīng)的可行性。通過改性提高ZSM-48對異構(gòu)十六烷的選擇性和收率,并揭示了其結(jié)構(gòu)與催化性能之間的構(gòu)效關(guān)系。論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)采用水熱法以Na_2O-SiO_2-Al_2O_3-己二胺(HDA)為原料合成了 SiO_2/Al_2O_3≥400的ZSM-48分子篩,考察了不同晶化條件對ZSM-48結(jié)晶度的影響,確定了 ZSM-48最佳的合成條件。采用氫氧化鈉溶液對ZSM-48進(jìn)行脫硅處理改性,發(fā)現(xiàn)形成的介孔可以降低擴(kuò)散阻力提高i-C_(16)的選擇性,但氫氧化鈉處理容易導(dǎo)致過度脫硅,通過向堿液中加入有機(jī)模板劑己二胺可有效地防止過度脫硅過程的發(fā)生。處理后的ZSM-48由于表面硅富集以及形成的介孔有利于降低裂解反應(yīng)的發(fā)生,對i-C_(16)的選擇性從35 wt%提高至50 wt%。(2)采用水熱法以Na_2O-SiO_2-Al_2O_3-溴化六甲雙銨(HMBr_2)為原料合成了SiO_2/Al_2O_3=200的ZSM-48,并且通過調(diào)變ZSM-48的合成條件可合成出不同EU-1含量的EU-1/ZSM-48共結(jié)晶分子篩,進(jìn)而調(diào)控分子篩的酸性。通過比較初始溶膠中相同SiO_2/Al_2O_3 的 EU-1/ZSM-48-200 與 ZSM-48-200 的催化活性,發(fā)現(xiàn) EU-1/ZSM-48-200 可以將C_(16)轉(zhuǎn)化率從25 wt%提高到70 wt%,i-C_(16)選擇性從20 wt%提高到70 wt%。與機(jī)械混合的EU-1和ZSM-48相比,EU-1/ZSM-48具有較高的C_(16)轉(zhuǎn)化率和i-C_(16)選擇性且i-C_(16)的收率從18 wt%提高至40 wt%。(3)采用水熱法合成了 ZSM-22,ZSM-23,ZSM-35和ZSM-48四種十元環(huán)分子篩,其對于十六烷加氫異構(gòu)反應(yīng)表現(xiàn)出截然不同的催化活性,ZSM-35顯示了較高的轉(zhuǎn)化率,ZSM-23在低溫和短接觸時間下顯示出較高的i-C_(16)選擇性,而ZSM-48在較高溫度和長接觸時間下顯示出較高的i-C_(16)選擇性。將不同的分子篩進(jìn)行機(jī)械混合,得到的催化劑與單一的催化劑相比,明顯提高了催化劑的催化活性和i-C_(16)的收率。通過比較i-C_(16)異構(gòu)產(chǎn)物的分布,可以發(fā)現(xiàn)孔道的微小變化對產(chǎn)物分布的影響。通過異構(gòu)產(chǎn)物的分布可以推斷出四種十元環(huán)分子篩對于十六烷加氫異構(gòu)反應(yīng)的機(jī)理為孔口反應(yīng)機(jī)理。(4)將Nb_2O_5與ZSM-48復(fù)合,實現(xiàn)了對ZSM-48的酸性調(diào)變。與Pt/ZSM-48相比,復(fù)合后的Pt/Nb_2O_5/ZSM-48催化材料提高了i-C1 的選擇性和收率,對i-C_(16)的選擇性可以從30 wt%提高到90 wt%。加入金屬Ni的雙金屬Pt-Ni/ZSM-48催化劑與單金屬催化劑相比,提高了 C_(16)轉(zhuǎn)化率和i-C_(16)選擇性與收率,10Ni0.3Pt/ZSM-48顯示出最優(yōu)的加氫異構(gòu)性能,i-C_(16)選擇性從60 wt%提高到95 wt%,i-C_(16)收率從25 wt%提高到75 wt%。
[Abstract]:The ZSM-48 molecular sieve has one-dimensional pore structure with the opening of 0.53 nm 脳 0.56 nm.One-dimensional porous 10-ring molecular sieves can improve the selectivity of single-branched alkanes by shape selection, limit the formation of multi-branched alkanes, and reduce the occurrence of cracking reactions.At the same time, the narrow pore size reduces the possibility of carbon deposition and prolongs the catalyst life.Therefore, one-dimensional porous 10-ring molecular sieve is considered to be a suitable acid carrier for hydroisomerization.Based on the unique pore structure and acidity of ZSM-48 molecular sieve, the feasibility of using ZSM-48 molecular sieve as carrier for hydroisomerization of long-chain alkanes was explored.The selectivity and yield of ZSM-48 to isohexadecane were improved by modification, and the structure-activity relationship between its structure and catalytic performance was revealed.The main contents and results of this paper are as follows: 1) the ZSM-48 molecular sieve with SiO_2/Al_2O_3 鈮，

本文編號：1740734