石腦油催化重整是石油產(chǎn)業(yè)中一個(gè)重要組成部分,可以生產(chǎn)高辛烷值的汽油、輕質(zhì)芳烴和高純度的氫氣。重整反應(yīng)非常復(fù)雜,其中包含脫氫反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng),芳構(gòu)化反應(yīng)、氫解反應(yīng)以及加氫裂化反應(yīng)。在關(guān)于石腦油催化重整的研究中,選擇性的控制成為研究熱點(diǎn)。負(fù)載型Pt重整催化劑作為石腦油重整中一類重要的催化劑,同時(shí)催化劑金屬活性中心結(jié)構(gòu)直接影響催化性能,如何更有效地控制催化劑活性中心的結(jié)構(gòu)成為提高催化性能的關(guān)鍵問(wèn)題。本論文通過(guò)水滑石前體法設(shè)計(jì)了一種活性中心高分散的Pt基催化劑,應(yīng)用于正庚烷重整反應(yīng)中,實(shí)現(xiàn)提高異構(gòu)化產(chǎn)物的選擇性,同時(shí)降低芳構(gòu)化產(chǎn)物的選擇性,并得到較低的氫解產(chǎn)物選擇性。具體研究成果如下:（1）利用水滑石類化合物主體層板上金屬陽(yáng)離子的可交換性,金屬陽(yáng)離子在主體層板均勻分布的特性。通過(guò)原位生長(zhǎng)的方法,在多孔Al2O3表面生長(zhǎng)含有助劑金屬Ga的水滑石類化合物。得到催化劑前體MgAlGa-LDHs/Al203。經(jīng)由XRD、SEM證明水滑類化合物原位生長(zhǎng)在了 A1203表面。由晶胞參數(shù)a證明Ga3+進(jìn)入水滑石晶格,TPR、XPS、NMR表征說(shuō)明MgAlGa-LDHs在由氫氧化物向氧化物轉(zhuǎn)變的過(guò)程中主體層板... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１直鏈烷烴在催化重整過(guò)程中的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)??Ｆｉｇ．?１－１?Ｍａｊｏｒ?ｒｅａｃｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｏｆ?ｐａｒａｆｆｉｎｓ??

脫氫反應(yīng)是重整反應(yīng)在中重要的一部分，它是很多后續(xù)反應(yīng)的基礎(chǔ)。Ｂｉｌｏｅｎ??和Ｋｏｇａｎ在對(duì)丙烷脫氫過(guò)程的研宄中發(fā)現(xiàn)，發(fā)生脫氫反應(yīng)的活性中心是單獨(dú)的鉑??原子，如圖１－２所示⑶。首先，烷烴分子吸附在活性中心之后，Ｃ－Ｈ鍵斷裂，發(fā)生??解離吸附；隨后，第二個(gè)Ｃ－Ｈ斷裂，產(chǎn)生一個(gè)７１鍵；最后是烯烴發(fā)生脫附完成脫氫??反應(yīng)，而在整個(gè)脫氫反應(yīng)過(guò)程中Ｐ－Ｈ的消除，是其中的速率控制步驟。對(duì)于這種??典型的結(jié)構(gòu)不敏感反應(yīng)，其暴露在表面的金屬活性中心比例越高，分散度越大，??脫氫生成烯烴的速率越快。??異構(gòu)化反應(yīng)在重整反應(yīng)中能夠有效地提高產(chǎn)物的辛烷值，通常使用碳正離子??機(jī)理來(lái)解釋異構(gòu)化反應(yīng)，如圖１－３所示Ｗ。首先直鏈烷烴在催化劑的金屬中心上發(fā)??生脫氫反應(yīng)［５］，生成烯烴。隨后烯烴迅速轉(zhuǎn)移到催化劑酸性中心上，得到一個(gè)質(zhì)??子形成仲碳正離子，仲碳正離子非常活潑，會(huì)在催化劑酸性中心上迅速重排，得??２??

??圖１－３烷烴在Ｐｔ表面異構(gòu)機(jī)理??Ｆｉｇ．?１－３?Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ａｌｋａｎｅ?ｉｓｏｍｅｒｉｓｍ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｏｎ?Ｐｔ??芳構(gòu)化反應(yīng)在重整反應(yīng)過(guò)程中雖然能夠有效的提高產(chǎn)物辛烷值，但是出于對(duì)??汽油品質(zhì)的要求，需要降低環(huán)化產(chǎn)物的選擇性。環(huán)化產(chǎn)物由直鏈烷烴異構(gòu)形成環(huán)??烷烴之后，再脫氫形成芳烴。Ａ．Ｗ〇〇ｔＳｃｈＷ在研究Ｐｔ－Ｇｅ／ＡｈＣｂ催化劑催化轉(zhuǎn)化烴??類分子的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)環(huán)己烷脫氫生成苯的過(guò)程中需要與催化劑活性中心上的三個(gè)??Ｐｔ原子相互作用，才能完成芳構(gòu)化。因此，降低產(chǎn)物中芳構(gòu)化產(chǎn)物的選擇性時(shí)可??以通過(guò)降低催化劑中多Ｐｔ活性中心的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。Ｚ．?Ｐａ如７，８１報(bào)道使用Ｐｔ－??Ｓｎ／Ａｌ２０３進(jìn)行正己烷轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，活性中心Ｐｔ的粒徑減小時(shí)表現(xiàn)出較高的異??構(gòu)化選擇性和低的芳構(gòu)化選擇性。??＼；＞Ｓｒｒ＾Ｖｒ??９?＇Ｓｈｆ??圖１－４烷烴在Ｐｔ表面氫解反應(yīng)歷程??Ｆｉｇ．?１－４３?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｌｋａｎｅ?ｈｙｄｒｏｇｅｎｏｌｙｓｉｓ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｏｎ?Ｐｔ??氫解反應(yīng)會(huì)打斷ｃ－ｃ鍵


本文編號(hào)：3438104