長鏈正構烷烴臨氫異構化新型催化劑的研制及評價.pdf

1、A t h e s i s ( d i s s e r t a t i o n ) s u b m i t t e d t oZ h e n g z h o u U n i v e r s i t yf o rt h ed e g r e eo f M a s t e rT h e p r e p a r a t i o no f t h en e wi s o m e r i z a t i o nc a t a l y s t sa

2、 n d t h e i re v a l u a t i o n ‘h y d r o i s o m e r i z a t i o no f l o n g ．c h a i np a r a f f i n l e v a l u a t l o ni n o I S O m e n z a u o n nD a r a a s 1 0 n g -B y P e n g f e iZ h a n gS u p e r v i s

3、 o r ：P r o f ．Y i l i a n g C h e nC h e m i c a lT e c h n o l o g yS c h o o lo f C h e m i c a lE n g i n e e r i n g a n d E n e r g y一 一 一-M a y ，2 0 12摘要摘要近年來，人們對C 廣C 7 等小分子烷烴的異構化技術進行了廣泛的研究，研究的主要目的是提高汽油的辛烷值。然而研究碳原

4、子數(shù)大于1 0 的長鏈烷烴的異構化對于提高柴油的十六烷值以及改善潤滑油的粘溫性質有著重要的意義。一般，長鏈烷烴的異構化采用的是金屬一酸雙功能催化劑。本論文分別選用了Z S M ．2 2 、L ／M C M ．4 1 、L 、S A P O ．1 l 等沸石分子篩做為載體，探討了催化劑載體酸性對長鏈烷烴異構化性能的影響。以S A P O ．1 1 沸石分子篩為催化劑載體，選用浸漬法、沉淀法、離子交換法負載活性組分P t ，P t 的負載量

5、分別為0 ．4 ％w t 、0 ．5 ％w t 、0 ．6 ％w t 、0 ．7 ％w t ，然后在不同的制備條件下( 焙燒溫度、焙燒時間、還原溫度等) 制備出一系列的催化劑，用之于長鏈烷烴的異構化反應，考察催化劑的金屬性對長鏈烷烴異構化性能的影響，探討金屬性與酸性相互協(xié)同工作的原理，優(yōu)化長鏈烷烴異構化反應的工藝條件。本實驗同時對制備的各催化劑進行X R D 、S E M 、T P D 的表征，考察催化劑的結構、形貌和酸性。實驗結果表明

6、，P t ／S A P O ．1 1 分子篩催化劑由于其獨特的1 0 元環(huán)一維孔道以及適宜的酸性和酸強度，在長鏈烷烴異構化反應中性能最好；與P t ／S A P O ．1 1 分子篩相比，P t ／H Z S M ．2 2 分子篩因其較強的酸性而導致裂解產(chǎn)物比P t ／S A P O ．1 1的要多；P t ／L 酸性強，L 酸量多，使得長鏈烷烴轉化率高，裂解反應多；P t ，I 瓜d C M ．4 1 酸性太弱，導致轉化率低。分別以浸

7、漬法、沉淀法、離子交換法制備P t ／S A P O ．1 1 分子篩催化劑，其中浸漬法制備的催化劑對長鏈烷烴的臨氫異構化效果最好。對在不同條件下制備的P t ／S A P O ．1 1 分子篩催化劑進行評價其臨氫異構化效果表明，在載鉑量為0 ．5 ％w t 、焙燒溫度5 5 0 ℃、焙燒時間3 h 、還原溫度4 0 0 ℃等條件下，催化劑對長鏈烷烴的臨氫異構化效果最好。將負載量O ．5 ％叭的P t ／S A P O ．1 1 分子篩

8、催化劑在5 5 0 ℃下焙燒3 h ，并在4 0 0 ℃下還原2 h ，考察反應溫度、反應壓力、氫烴摩爾比、質量空速等工藝條件對此催化劑的正十二烷臨氫異構化結果的影響。實驗優(yōu)化的工藝條件為：反應壓力2 M P a 、反應溫度3 4 0 ℃、氫烴摩爾比1 5 、質量空速1 h ～。在此條件下，正十二烷轉化率為8 9 ．7 9 ％，異構化選擇性為9 5 ．4 7 ，單支鏈異構產(chǎn)物選擇性為7 3 ．6 3 ％，異構產(chǎn)物收率為8 4 ．6 9