烷烴異構(gòu)化骨架型MoO-,x-—SiO-,2-催化劑的研究.pdf

1、在石油工業(yè)中,作為提高汽油辛烷值的重要手段,開發(fā)研究高活性、高選擇性和高穩(wěn)定性的正構(gòu)烷烴異構(gòu)化催化劑對于提高汽油質(zhì)量、減少環(huán)境污染,改善人類生存環(huán)境都有重大的現(xiàn)實意義.該文在常壓固定床流動反應(yīng)器上和573K的反應(yīng)溫度下研究了部分還原態(tài)氧化鉬(MoO<,x>)基催化劑上的正庚烷異構(gòu)化反應(yīng).通過分析N<,2>吸附-脫附表征結(jié)果,發(fā)現(xiàn)623K下H<,2>還原MoO<,3>所得的MoO<,x>催化劑具有中孔性質(zhì),其最可幾孔徑為4.1nm.對Mo

2、O<,x>催化劑上的正庚烷異構(gòu)化反應(yīng)動力學(xué)進行了研究,結(jié)果表明在523K-598K范圍內(nèi)得到了正庚烷的異構(gòu)化反應(yīng)和裂解反應(yīng)的表觀活化能分別49.3 kJ/mol和60.6 kJ/mol;反應(yīng)溫度為573K時,H<,2>和正庚烷分壓對MoO<,x>催化劑上正庚烷異構(gòu)化反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)分別為0.35和0.33.采用等體積浸漬法制備了Mo擔載量不同的常規(guī)擔載型MoO<,x>/γ-Al<,x>O<,3>、MoO<,x>/SiO<,2>和Ni-Mo

3、O<,x>/SiO<,2>催化劑.結(jié)果發(fā)現(xiàn),MoO<,x>/SiO<,2>憑借SiO<,2>載體和MoO<,3>較弱的表面相互作用,較MoO<,x>/γ-Al<,2>O<,3>催化劑表現(xiàn)出更好的正庚烷異構(gòu)化活性和選擇性;在34.5wt%MoO<,3>擔載量時,MoO<,x>/SiO<,2>催化劑在正庚烷轉(zhuǎn)化率為26%時異構(gòu)化選擇性可達95%,但單位MoO<,3>質(zhì)量比活性卻只能達到非擔載MoO<,x>催化劑的一半.Ni-MoO<,x>/

4、SiO<,2>催化劑由于Ni組分的加入促進了前體相MoO<,3>向活性相MoO<,x>的還原,從而表現(xiàn)出了較MoO<,x>/SiO<,2>更高的正庚烷異構(gòu)化活性,但其異構(gòu)化選擇性卻有所降低;隨著Ni組分含量的增加,Ni-MoO<,x>/SiO<,2>催化劑上正庚烷轉(zhuǎn)化率先增加然后趨于穩(wěn)定,而異構(gòu)化選擇性卻單調(diào)下降到80%.以硅溶膠混合MoO3粉末制備了骨架支撐型MoO<,x>-SiO<,2>催化劑,SEM、N<,2>吸附-脫附、EDS及

5、XRD方法研究結(jié)果表明,在MoO<,x>-SiO<,2>催化劑中44.6wt%的SiO<,2>即可起到很好的骨架支撐作用,MoO<,x>晶相以足夠大的空間區(qū)域聚集包裹在SiO<,2>骨架中,盡量減少了與載體的接觸,形成類似MoO<,x>催化劑的獨特中孔結(jié)構(gòu);該催化劑不僅保持了MoO<,x>催化劑的高活性和異構(gòu)化選擇性,還顯著地提高了機械強度;H<,2>S脈沖注入實驗表明,該MoO<,x>-SiO<,2>催化劑有較好的抗硫性能;55.4w