通过调变SAPO-11的孔道和酸性制备高选择性加氢裂化/异构化催化剂

为了制备一种高选择性生产生物航空煤油的加氢异构化/加氢裂化催化剂,分别研究了酸和碱改性对分子筛SAPO-11的结构性质和酸性质的影响.当采用适当的磷酸浓度(0.3 mol·L^(-1),样品X2)时,样品具有良好的结晶度(64%)、外比表面积(204 m^(2)·g^(-1))和介孔体积(0.412 cm^(3)·g^(-1)),且均远高于对比样品.而最佳氢氧化钠浓度(0.5 mol·L^(-1),样品Y4)也显示出样品良好的结晶度、外比表面积和介孔体积(分别为77%、169 m^(2)·g^(-1)、0.416 cm^(3)·g^(-1)).通过XRD、NH3-TPD、SEM和IR对催化剂进行了详细的表征.Py-IR分析结果表明,样品的Bro¨nsted酸位点经过磷酸修饰和碱修饰后转化为Lewis酸位点.采用正十六烷对催化剂的加氢裂化/异构化性能评价表明,磷酸改性和碱改性可以提高正十六烷的转化率和产物的异正比,原因是酸碱处理提供了优化的外比表面积、介孔度和酸性质.对于长链正构烷烃的催化反应而言,增加分子筛的介孔度,也就是增加了分子筛的外比表面积,这减少了传质阻力,有助于增加长链烷烃与活性催化位点接触的频率,从而显著提高了Pt/SAPO-11对正十六烷的加氢异构化/加氢裂化能力,提高了生物航空煤油组分的产率.

Pt/ZSM-35催化长链正构生物烷烃加氢裂化/异构化制航空煤油

以生物质油加氢脱氧得到的长链正构生物烷烃为原料,考察了H-MCM-49、H-ZSM-5、H-ZSM-22和H-ZSM-35这4种不同分子筛催化剂的物化性质及其加氢裂化/异构化制生物航空煤油的性能。在此基础上,以H-ZSM-35分子筛为载体,制备并表征了一系列低负载量(0.1%、0.2%和0.3%)的Pt/ZSM-35双功能催化剂,以长链正构生物烷烃转化率、C9~C16产物选择性、生物航空煤油收率和异正比为指标,对其加氢裂化/异构化制生物航空煤油反应性能进行了评价,并对反应工艺条件进行优化。结果表明:H-ZSM-35的强酸中心强度高、酸量大,其结构中较小的孔口和较大的球型笼使其具有一定的容烃量和较好的择形性能,0.1%~0.3%Pt负载后,Pt/ZSM-35双功能催化剂表现出很好的加氢裂化/异构化活性和选择性。采用0.1%Pt/ZSM-35双功能催化剂在反应条件为320℃、1MPa、0.7h^-1、氢油比840∶1时,长链正构生物烷烃的转化率为84.3%,生物航空煤油收率达41.1%,产物异正比为1.34。81h长运转测试结果表明,该催化剂具有很好的稳定性。

ZSM-22分子筛的形貌控制合成及催化长链正构烷烃制生物航空煤油性能

采用水热或水-溶剂热合成法,通过加入不同添加剂、溶剂和模板剂,合成了短棒状、长针状、花瓣状、粗棒状、椭球状和粗束状等不同晶体或聚集体形貌的ZSM-22分子筛.采用XRD、 SEM、 N_(2)物理吸附、NH_(3)-TPD和Py-IR等方法对不同形貌HZSM-22催化剂的理化性质进行了表征;并以小桐子油加氢脱氧后得到的混合长链正构烷烃为原料,对其加氢裂化/异构化制生物航空煤油性能进行了评价.结果表明,由长度约120 nm的小晶粒聚集而成的椭球状形貌的C-4催化剂具有较大的比表面积和丰富的孔口B酸量.在此基础上,以不同晶体形貌的HZSM-22分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备了Pt/ZSM-22催化剂,发现椭球状样品Pt/C-4催化剂具有优异的加氢裂化/异构化性能和稳定性.长链正构生物烷烃转化率达94.21%,生物航空煤油收率高达47.87%,异正比达6.0.

小晶粒ZSM-22的可控合成及其催化长链正构生物烷烃制航空煤油性能

由生物脱氧油制生物航空煤油具有较大应用潜力和发展前景,为了提高生物航煤的收率,开发性能更好的加氢裂化/异构化催化剂是关键。本文采用水热合成法,在低温陈化、加入晶种、提高合成凝胶的碱度或加入有机碱条件下,合成了平均c轴尺寸在100~330nm的小晶粒ZSM-22分子筛,进行了XRD、SEM、N_(2)物理吸附、NH_(3)-TPD和吡啶红外表征,并以生物质油加氢脱氧得到的长链正构生物烷烃为原料,考察了不同晶粒尺寸ZSM-22催化剂催化裂化和异构化制生物航空煤油的性能。结果表明,通过提高碱度合成的小晶粒H-ZSM-22具有较强的酸中心,较多可及的强B酸中心数量,其长链正构烷烃转化率可达80%以上。在此基础上,制备的Pt/ZSM-22催化剂具有较高的Pt分散度,表现出很好的加氢裂化/异构化性能,其长链正构烷烃的转化率高达97.79%,生物航煤收率达50.25%,航煤产物异正比为7.55。

Influence of Steam Treating on Deethylating Type Isomerization Catalyst

This article mainly worked on methods to reduce side reactions of the de-ethylating type catalyst for xylene isomerization. In laboratory the de-ethylating type catalyst for xylene isomerization was subjected to steam treatment at different temperatures and durations to achieve dealumination of the ZSM-5 zeolite to some extent, which could affect the change in BrФnsted acid content to decrease xylene loss along with reduction of side reactions. Test results showed that the degree for reducing side reactions by steam treatment depended upon two important parameters-treating temperature and duration. The optimal condition required treating the catalyst at 500℃ for 8 hours.