Ni/ZSM-22分子篩在費(fèi)托油品加氫異構(gòu)化反應(yīng)中的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-23 14:11
費(fèi)托合成油品以長(zhǎng)直鏈烷烴為主,且具有無(wú)硫、無(wú)氮、低芳烴等優(yōu)點(diǎn),可作為高檔柴油和潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的原料。然而,長(zhǎng)鏈烷烴凝點(diǎn)較高、低溫流動(dòng)性較差需經(jīng)異構(gòu)降凝,改善其油品性質(zhì)。基于此,本課題以工業(yè)開發(fā)為導(dǎo)向,結(jié)合費(fèi)托合成油品無(wú)硫的清潔優(yōu)勢(shì),通過篩選工業(yè)生產(chǎn)的分子篩酸性材料,及與金屬組分的匹配性,開發(fā)一種對(duì)長(zhǎng)鏈正構(gòu)烷烴異構(gòu)化活性高、選擇性好、適于費(fèi)托重柴油異構(gòu)降凝的非硫化態(tài)催化劑:并且進(jìn)一步闡釋催化劑各性質(zhì)對(duì)長(zhǎng)鏈烷烴異構(gòu)反應(yīng)性能的影響及作用機(jī)理。本課題首先以金屬Pt和Ni為加氫組分,通過考察工業(yè)常用的酸性分子篩(如ZSM-5、SAPO-11、Beta和ZSM-22分子篩等)的加氫異構(gòu)性能,篩選出具有適宜酸性、孔道結(jié)構(gòu)的分子篩用于異構(gòu)降凝催化劑的開發(fā)。研究結(jié)果表明,與其它分子篩載體相比,以貴金屬Pt為活性組分時(shí),硅鋁比為300的ZSM-22分子篩因其合適的酸量和酸強(qiáng)度,以及適宜的一維十元環(huán)孔道結(jié)構(gòu),從而表現(xiàn)出最高的加氫異構(gòu)性能,柴油收率最高,降凝效果最好。進(jìn)一步基于ZSM-22分子篩為載體考察了金屬位對(duì)雙功能催化劑異構(gòu)性能的影響。當(dāng)以金屬Ni為活性組分時(shí),因金屬Ni的加氫脫氫性能弱于Pt,導(dǎo)致異構(gòu)中...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.1不同分子篩的XRD譜圖??Figure?3.1?XRD?patterns?of?different?zeolites??
2?Theta(°)?2?Thcta(°)??圖3.1不同分子篩的XRD譜圖??Figure?3.1?XRD?patterns?of?different?zeolites??不同分子篩的SEM照片如圖3.2所示,由圖中可以看出,不同分子篩的形??貌和晶粒大小有明顯差異。ZSM-5分子篩為不規(guī)則的六方體晶粒聚集體,晶粒大??小分布在1-2?(am左右;SAPO-11分子篩呈現(xiàn)不規(guī)則的球形顆粒狀,晶粒大小為??3-5?pm:?Beta-25和Beta-60分子篩均為納米顆粒,顆粒大小遠(yuǎn)小于ZSM-5、SAPO-??11和ZSM-22分子篩,且顆粒呈聚集狀態(tài);而ZSM-22分子篩則為細(xì)棒狀,顆粒??21??
圖3.3不同分子篩的NH3-TTD圖??Figure?3.3?NH3-TPD?patterns?of?different?zeolites??圖3.3是不同分子篩的NH3-TPD譜圖,由圖中可以看出,ZSM-5分子篩分??別在240?°C和440?°C處出現(xiàn)脫附峰,其中240?°C的脫附峰歸屬于吸附在弱酸位??上NH3的脫附,440?°C的脫附峰歸屬于吸附在強(qiáng)酸位上NH3的脫附;SAPO-11??分子篩分別在240?°C和350?°C左右出現(xiàn)弱酸和強(qiáng)酸的脫附峰;ZSM-22分子篩??的弱酸和強(qiáng)酸位點(diǎn)的脫附峰大概分別在240°C和450°C左右;Beta-25分子篩的??弱酸和強(qiáng)酸位點(diǎn)上的NH3脫附峰分別在250?°C和340?°C處,而Beta-60的兩個(gè)??脫附峰相較于Beta-25都向低溫方向偏移,分別在200?°C和330?°(:左右。此外??所有分子篩中Beta-60的弱酸強(qiáng)度最低,酸量最少,其他分子篩的弱酸強(qiáng)度基本??相當(dāng),酸量變化順序?yàn)椋拢澹簦幔玻?>?SAPO-11?>?ZSM-5?>ZSM-22;同時(shí)強(qiáng)酸強(qiáng)度最??低的為Beta-60分子篩,最高的為ZSM-22分子篩,而酸量變化順序與弱酸一致。??3.4催化劑評(píng)價(jià)??該部分分別以ZSM-5(硅鋁比為28.80)、SAPO-丨1、Beta-25(硅鋁比為24.41?)、??Beta-60?(硅鋁比為72.27)和ZSM-22?(硅鋁比為298.92)五種分子篩為酸性組??分
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)模板劑兩步法合成小顆粒ZSM-5沸石團(tuán)聚體[J]. 黃先亮,王正寶. 催化學(xué)報(bào). 2011(11)
[2]ZSM-22分子篩的快速合成及表征[J]. 徐會(huì)青,劉全杰,賈立明. 當(dāng)代化工. 2011(09)
[3]Pd/ZSM-22分子篩雙功能催化劑的制備及其加氫異構(gòu)化反應(yīng)性能[J]. 吳偉,王瑜,張瑞,武光,周亞靜,李程. 黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[4]ZSM-22分子篩的合成及其影響因素[J]. 汪亞濤,徐軍,陳宜俍. 河南化工. 2011(09)
[5]ZnHZSM-5上甲醇芳構(gòu)化反應(yīng)的研究[J]. 王金英,李文懷,胡津仙. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[6]高硅分子篩ZSM-22的動(dòng)態(tài)合成及表征[J]. 許寧,闞秋斌,齊潤(rùn)國(guó),張文祥,吳通好,孫家鍾. 催化學(xué)報(bào). 2002(04)
[7]沸石合成進(jìn)展[J]. 趙修松,王清遐,李宏愿. 化工進(jìn)展. 1994(03)
本文編號(hào):3604510
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.1不同分子篩的XRD譜圖??Figure?3.1?XRD?patterns?of?different?zeolites??
2?Theta(°)?2?Thcta(°)??圖3.1不同分子篩的XRD譜圖??Figure?3.1?XRD?patterns?of?different?zeolites??不同分子篩的SEM照片如圖3.2所示,由圖中可以看出,不同分子篩的形??貌和晶粒大小有明顯差異。ZSM-5分子篩為不規(guī)則的六方體晶粒聚集體,晶粒大??小分布在1-2?(am左右;SAPO-11分子篩呈現(xiàn)不規(guī)則的球形顆粒狀,晶粒大小為??3-5?pm:?Beta-25和Beta-60分子篩均為納米顆粒,顆粒大小遠(yuǎn)小于ZSM-5、SAPO-??11和ZSM-22分子篩,且顆粒呈聚集狀態(tài);而ZSM-22分子篩則為細(xì)棒狀,顆粒??21??
圖3.3不同分子篩的NH3-TTD圖??Figure?3.3?NH3-TPD?patterns?of?different?zeolites??圖3.3是不同分子篩的NH3-TPD譜圖,由圖中可以看出,ZSM-5分子篩分??別在240?°C和440?°C處出現(xiàn)脫附峰,其中240?°C的脫附峰歸屬于吸附在弱酸位??上NH3的脫附,440?°C的脫附峰歸屬于吸附在強(qiáng)酸位上NH3的脫附;SAPO-11??分子篩分別在240?°C和350?°C左右出現(xiàn)弱酸和強(qiáng)酸的脫附峰;ZSM-22分子篩??的弱酸和強(qiáng)酸位點(diǎn)的脫附峰大概分別在240°C和450°C左右;Beta-25分子篩的??弱酸和強(qiáng)酸位點(diǎn)上的NH3脫附峰分別在250?°C和340?°C處,而Beta-60的兩個(gè)??脫附峰相較于Beta-25都向低溫方向偏移,分別在200?°C和330?°(:左右。此外??所有分子篩中Beta-60的弱酸強(qiáng)度最低,酸量最少,其他分子篩的弱酸強(qiáng)度基本??相當(dāng),酸量變化順序?yàn)椋拢澹簦幔玻?>?SAPO-11?>?ZSM-5?>ZSM-22;同時(shí)強(qiáng)酸強(qiáng)度最??低的為Beta-60分子篩,最高的為ZSM-22分子篩,而酸量變化順序與弱酸一致。??3.4催化劑評(píng)價(jià)??該部分分別以ZSM-5(硅鋁比為28.80)、SAPO-丨1、Beta-25(硅鋁比為24.41?)、??Beta-60?(硅鋁比為72.27)和ZSM-22?(硅鋁比為298.92)五種分子篩為酸性組??分
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)模板劑兩步法合成小顆粒ZSM-5沸石團(tuán)聚體[J]. 黃先亮,王正寶. 催化學(xué)報(bào). 2011(11)
[2]ZSM-22分子篩的快速合成及表征[J]. 徐會(huì)青,劉全杰,賈立明. 當(dāng)代化工. 2011(09)
[3]Pd/ZSM-22分子篩雙功能催化劑的制備及其加氫異構(gòu)化反應(yīng)性能[J]. 吳偉,王瑜,張瑞,武光,周亞靜,李程. 黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[4]ZSM-22分子篩的合成及其影響因素[J]. 汪亞濤,徐軍,陳宜俍. 河南化工. 2011(09)
[5]ZnHZSM-5上甲醇芳構(gòu)化反應(yīng)的研究[J]. 王金英,李文懷,胡津仙. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[6]高硅分子篩ZSM-22的動(dòng)態(tài)合成及表征[J]. 許寧,闞秋斌,齊潤(rùn)國(guó),張文祥,吳通好,孫家鍾. 催化學(xué)報(bào). 2002(04)
[7]沸石合成進(jìn)展[J]. 趙修松,王清遐,李宏愿. 化工進(jìn)展. 1994(03)
本文編號(hào):3604510
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