沸石基微-介孔復(fù)合催化劑用于瀝青減粘改質(zhì)過程的研究.pdf

1、隨著人類社會、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，全世界，尤其是以中國為代表的新興經(jīng)濟(jì)體對石油資源的需求日漸增加。然而，與此同時(shí)，傳統(tǒng)石油資源卻正在日漸枯竭。油砂瀝青——作為世界儲量最大的一種非傳統(tǒng)化石能源之一，吸引著越來越多人的注意力。然而因?yàn)橛蜕盀r青粘度高、比重大、硫與氮以及重金屬雜質(zhì)含量高的特性，傳統(tǒng)沸石催化劑并不能很好的應(yīng)用于油砂瀝青的初改質(zhì)（催化減粘）過程中，而以MCM-41為代表的，有著比表面積大、孔道分布均勻、孔徑大等眾多優(yōu)點(diǎn)的有序介孔材料的

2、出現(xiàn)，為解決這一難題，提供了一種可能的催化轉(zhuǎn)化途徑。
　　本論文的主要研究內(nèi)容是通過以水熱穩(wěn)定性好，酸性強(qiáng)的斜發(fā)沸石（Clinoptilolite）為鋁源，在合適的條件下，合成出一種新型的具有Clin/MCM-41微-介孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的催化劑，從而能夠更好的應(yīng)用于油砂瀝青的減粘改質(zhì)過程中。
　　論文首先介紹了目前油砂工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、油砂瀝青催化改質(zhì)的機(jī)理以及天然沸石的催化性質(zhì)，接著對有序介孔材料的性質(zhì)、合成方法以及在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)

3、用做了簡要說明，并對本實(shí)驗(yàn)所采用的以天然沸石為原料合成有序微介孔復(fù)合Clin/MCM-41的制備方法進(jìn)行了可行性分析。
　　在實(shí)驗(yàn)部分，本論文首先采用單因素實(shí)驗(yàn)，在不同合成條件下制得的多系列的微-介復(fù)合材料，接著運(yùn)用TEM、SEM、XRD、BET比表面積等分析技術(shù)對樣品進(jìn)行表征，從而找出最合適的合成路線，并初步分析條件改變對材料結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生影響的機(jī)理。經(jīng)過比對，發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)溫度為30℃、加入1g天然沸石原料、pH=10、120℃晶化溫

4、度、48小時(shí)晶化時(shí)間的條件下，所得到的微-介孔復(fù)合Clin/MCM-41催化劑具有較大的比表面積、規(guī)整的介孔分布，并且制備過程相對合理、經(jīng)濟(jì)。
　　接著在本實(shí)驗(yàn)中，作者將在優(yōu)化條件下所合成的微-介復(fù)合催化劑用于加拿大SAGD瀝青的催化減粘改質(zhì)反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn):在310℃，30min，低溫水熱催化裂化的條件下，該新型微-介孔復(fù)合催化劑在減粘方面的表現(xiàn)，比傳統(tǒng)改性催化劑有了很大的提升（減粘率達(dá)到81％，比同條件下改性沸石高30％）。同時(shí)