张培青
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王祥生
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郭洪臣
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徐舟波
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赵乐平
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胡永康
催化学报
采用水蒸气和碱性氨水蒸气在500 ℃下对纳米HZSM-5沸石催化剂进行了水热处理改性,并用XRD,IR,NH3-TPD和XRF对催化剂进行了表征. 以降低FCC汽油(≤70 ℃馏分)烯烃含量为探针反应,考察了不同水热处理介质对催化剂酸性质和催化性能的影响. 结果表明,经不同介质水热处理后,纳米HZSM-5沸石中约10%的Al2O3被脱除,总酸量降低,导致积炭失活的强酸中心明显减少; 不同水热处理介质对催化剂的总酸量没有明显影响,而对酸中心类型分布的影响较大. 水热处理改性使催化剂活性的稳定性明显改善,初始活性降低. 同时,水热处理改性降低了催化剂对芳构化反应的催化活性,提高了对异构化反应的催化活性. 采用氨水(0.5 mol/L)蒸气处理的纳米HZSM-5催化剂其降烯烃催化活性更为稳定. 在给定的反应条件下,FCC汽油的烯烃含量(φ)由65.9%降低到约26%,产物中烯烃、芳烃(主要是C7～C9芳烃)和烷烃含量分别保持在25%,19%和55%左右,辛烷值基本不变.
关键词:
纳米HZSM-5沸石
,
水热处理
,
氨水
,
酸性质
,
FCC汽油
,
烯烃
张培青
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徐金光
,
王祥生
,
郭洪臣
催化学报
制备了粒径为20～50 nm的纳米HZSM-5催化剂,并采用XRF,TEM和NH3-TPD等技术对催化剂进行了表征. 以正辛烷和1-辛烯的芳构化和异构化为探针反应,研究了纳米HZSM-5催化剂的催化性能,并与微米HZSM-5催化剂(4～6 μm)进行比较. 考察了反应条件对纳米HZSM-5催化剂催化生成C7～C9芳烃和C4～C6异构烷烃选择性的影响,并对反应机理进行了初步探讨. 结果表明,纳米HZSM-5沸石具有晶粒小、微孔短、孔口多以及位于孔口和外表面的酸中心数量多、对大分子的烷基芳烃和异构烷烃等的扩散阻力小等特点,减小了积炭对纳米HZSM-5沸石上芳构化、烷基化和异构化反应的影响,比微米HZSM-5沸石具有更好的芳构化、异构化性能和稳定性,烃类可通过芳构化、异构化和烷基化等反应途径转化为高辛烷值的异构烷烃和芳烃. 在p=0.1 MPa,θ=370 ℃和WHSV=2 h-1的条件下,纳米HZSM-5催化剂催化正辛烷和1-辛烯转化的产物中,异构烷烃和芳烃的总产率分别为88%和93%,C4～C6异构烷烃和C7～C9芳烃的选择性分别达到80%和70%以上. 正辛烷和1-辛烯在不同晶粒大小HZSM-5催化剂上的反应遵循正碳离子反应机理.
关键词:
纳米HZSM-5沸石
,
辛烷
,
辛烯
,
芳构化
,
异构化
,
烷基化
