多級孔道ZSM-5分子篩負(fù)載鎳催化劑的芳烴加氫裂解研究.pdf

1、隨著石油資源的日益重質(zhì)化和多樣化,芳烴含量高已是石油資源的一個顯著特點(diǎn),同時在煤焦油深加工領(lǐng)域也面臨著煤瀝青含量較高的難題,因此研究新型高效加氫裂解催化劑以脫除芳烴對于提高油品品質(zhì)具有十分重要的意義。本文以四氫萘為芳烴模型化合物,研究了ZSM-5沸石分子篩負(fù)載鎳催化劑的酸性、加氫活性組分在四氫萘加氫裂解反應(yīng)中所的作用及其對催化劑性能的影響;并針對ZSM-5沸石分子篩因孔徑小,處理涉及大分子反應(yīng)時位于微孔的酸性、加氫活性組分存在未能充分發(fā)

2、揮作用的不足,從兩個方面展開了研究:一是通過合適的催化劑制備方法,將金屬鎳主要分布于ZSM-5的外表面以避免活性組分布在微孔而未能發(fā)揮作用;二是分別以NaOH和氨水為脫硅劑,對 ZSM-5進(jìn)行脫硅處理以構(gòu)建具有多級孔道結(jié)構(gòu)的沸石分子篩,消除催化劑孔徑小對催化劑性能造成的不利影響。研究結(jié)果表明:
　　在四氫萘加氫裂解反應(yīng)體系中,開環(huán)裂解需要催化劑具有一定量的較高強(qiáng)度B酸,并且裂解性能的高低取決于其 B酸量。ZSM-5引入金屬鎳加氫活

3、性組分可提高催化劑的裂解性能,十氫萘因鎳的引入可促進(jìn)其部分脫氫而利于骨架異構(gòu)化,進(jìn)而大幅提高其裂解性能,四氫萘由于本身含有未飽和芳環(huán),鎳對其裂解性能的促進(jìn)不明顯,但在未擔(dān)載鎳的ZSM-5上卻表現(xiàn)出比十氫萘更高的裂解性能。
　　通過直接還原法和檸檬酸絡(luò)合法制備 Ni/ZSM-5都可提高催化劑的活性,但催化劑活性提高的原因不同:直接還原法是通過提高金屬鎳的分散度提高催化劑的加氫性能,同時改善其裂解性能;檸檬酸法是由于檸檬酸可與鎳離子形

4、成大分子絡(luò)合物,利于更多鎳組分分布于ZSM-5外表面,由于四氫萘加氫裂解反應(yīng)是發(fā)生在ZSM-5孔道外,從而大大提高了催化劑的活性,但外表面的酸性位因鎳的增多而減少,導(dǎo)致催化劑的裂解性能下降。
　　NaOH脫硅處理可有效構(gòu)建多級孔道 ZSM-5沸石分子篩,以其為載體的Ni/ZSM-5催化劑加氫性能相比于未處理的催化劑提高了一倍,但是裂解性能也有顯著下降。加氫性能的提高,一方面是介孔的引入消除了大分子的擴(kuò)散限制,另一方面得益于介孔結(jié)構(gòu)