张培青
,
王祥生
,
郭洪臣
催化学报
纳米HZSM-5(20～50 nm)沸石晶粒经碱性介质水热处理、负载稀土和锌氧化物组合改性后,制备成降低FCC汽油烯烃的催化剂,并用TEM,XRF,NH3-TPD及IR等手段对其进行了表征. 在温度为370 ℃, 压力3 MPa, 质量空速(WHSV)3 h-1 和氢油比(V(H2)/V(oil))为600的反应条件下, 在固定床反应器上对催化剂的降烯烃性能进行了评价. 结果表明,组合改性后的纳米HZSM-5催化剂表现出很强的降烯烃能力. 全馏分FCC汽油中烯烃含量(φ,下同)从49.6%降至15.4%, 芳烃(主要是C7～C9)含量从11.4%增加到33.5%, 异构烷烃(主要是C4～C6)含量从17.4%增加到31.1%, 异构烷烃与正构烷烃比从3.3增加到8.1, 在烯烃大量降低的同时,汽油的辛烷值(RON)有所增加. 同时汽油中苯的含量从2.84%降低到0.66%, 而硫的含量从0.02%(w)降低到0.01%. 催化剂具有降烯、除苯和脱硫的综合性能,且连续反应320 h仍保持性能稳定.
关键词:
纳米HZSM-5分子筛
,
改性
,
稀土
,
锌
,
FCC汽油
,
烯烃
,
硫
田福平
,
吴维成
,
蒋宗轩
,
杨永兴
,
蔡天锡
,
李灿
催化学报
研究了NaY分子筛在与硝酸铈溶液进行液相离子交换前后对含有大量芳烃和烯烃的FCC汽油的吸附脱硫. 结果表明,在室温和常压下,以离子交换方式将Ce3+引入到Y分子筛中后,分子筛吸附剂对FCC汽油的脱硫选择性明显提高,并且脱硫选择性随分子筛中Ce3+含量的增多而提高. 噻吩吸附的红外光谱表明,在Ce3+改性后的分子筛吸附剂上存在着噻吩分子直接以硫原子与吸附剂相互作用的吸附模式,这种不同于π络合的吸附方式可能不易受FCC汽油中竞争分子的影响,因此分子筛表现出较高的吸附脱硫选择性.
关键词:
铈
,
Y分子筛
,
FCC汽油
,
吸附
,
脱硫
,
红外光谱
张培青
,
王祥生
,
郭洪臣
,
徐舟波
,
赵乐平
,
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
王华
,
黄韬
,
杜娟
,
刘中民
催化学报
以Hβ分子筛为催化剂,通过烯烃水合反应可以降低FCC轻汽油(≤80 ℃)中烯烃含量并提高含氧化合物含量,从而提高汽油的品质. 在 V(H2O)/ V(oil)=0.6,WHSV=1 h-1,p=5.0 MPa,θ=140 ℃和t=10 h的条件下,FCC轻汽油中烯烃的转化率为16.7%,产物中含氧化合物的含量为9.5%.
关键词:
烯烃
,
水合
,
FCC汽油
,
改质
,
Hβ分子筛
赵云
,
刘家旭
,
熊光
,
郭洪臣
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62579-2
水热稳定性是决定沸石分子筛工业应用价值的重要影响因素.众所周知,沸石材料的水热稳定性主要受其拓扑机构及骨架硅铝组成的影响,但同时也受其晶粒尺寸的影响.纳米级HZSM-5沸石虽然具有优异的催化性能及抗积碳失活性能,但由于晶粒尺寸较小,导致其水热稳定性较差.如何提高纳米HZSM-5沸石的水热稳定性,使其能够在高苛刻度的水热环境下(如催化裂化过程,催化剂再生需在高于700℃的水热条件下进行)得到应用,是十分有意义的课题.已有研究表明,磷改性可以提高ZSM-5沸石的水热稳定性,但多集中于采用磷酸、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵等无机磷化物进行改性,水热稳定性提高效果不能令人满意.我们研究组采用有机磷化合物磷酸三甲酯改性纳米HZSM-5沸石,在提高纳米HZSM-5沸石水热稳定性方面取得了较好的效果.采用X射线衍射(XRD)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、氮气物理吸附、氨气吸附红外光谱等手段对改性沸石进行了表征.结果表明,采用磷酸三甲酯改性的纳米HZSM-5沸石水热稳定性得到明显提高,沸石经苛刻的高温水蒸气处理(800℃,4 h)后,在相对结晶度、孔结构、酸度的保留度方面具有较大提高,提高幅度明显高于无机磷化合物磷酸氢二铵改性的纳米HZSM-5沸石.在上述研究基础上,我们采用固定床微反模拟流化床反应条件对磷改性纳米HZSM-5沸石上全馏分FCC汽油烯烃组分催化裂解反应进行了研究.结果表明,在反应温度540℃,剂/油比等于4,油剂接触时间约为4 s的条件下,全馏分FCC汽油在磷改性纳米HZSM-5沸石上经烯烃组分催化裂解反应后,油品烯烃含量(尤其是重烯烃)明显降低,生成了大量高附加值的C2–C4烯烃,同时油品中芳烃含量增加.与此同时,经烯烃组分裂解后的油品还呈现出辛烷值升高,硫含量降低的有利变化.可以看出,磷改性纳米HZSM-5沸石上全馏分FCC汽油烯烃组分催化裂解是解决FCC汽油烯烃含量高的一条有效途径,充分克服了现有FCC汽油加工工艺存在的一些缺陷,如S-zorb工艺功能单一、成本高;加氢脱硫工艺油品辛烷值损失大、氢耗高;以及OTA技术(本研究组之前的工作)烯烃转化率低、催化剂积碳失活快等缺陷.值得注意的是,磷酸三甲酯改性的纳米HZSM-5沸石在全馏分FCC汽油烯烃组分催化裂解反应性能方面,明显比磷酸二氢铵改性的纳米HZSM-5沸石表现优异.通过我们的研究可以认为,磷酸三甲酯改性将会为纳米HZSM-5沸石在高苛刻度水热条件下的应用提供更多的机会.
关键词:
水热稳定性
,
纳米HZSM-5
,
磷改性
,
烯烃催化裂解
,
FCC汽油
