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本课题中的加氢裂化是将费托蜡轻质化,生产无硫、无氮、低芳烃和高十六烷值柴油的有效手段。加氢裂化催化剂是典型的金属/酸双功能催化剂,而且金属功能与酸性功能之间存在较强的协同效应。本文中选用金属功能(加/脱氢功能)较强的贵金属Pt作为金属组分。通过固定金属组分,研究无定形硅铝载体的孔道结构、酸性(酸强度、酸量)与加氢裂化催化剂性能之间的构效关系,以期进一步了解加氢裂化过程,指导合成高活性、高选择性的加氢裂化催化剂,实现对加氢裂化原料的“量体裁衣”。主要的研究内容如下: 1、利用Beta分子筛的前驱体混合液,通过调控晶化处理的时间,合成了一系列结构、酸性各不相同的无定形硅铝载体,并通过XRD、SEM、TEM、N2物理吸附-脱附、NH3-TPD、Py-IR、FT-IR和NMR等对载体的物化结构进行了研究。经等体积浸渍负载贵金属Pt,制成加氢裂化催化剂,然后以费托蜡加氢裂化生产柴油为探针反应,研究了无定形硅铝载体的结构、酸性与催化剂性能之间的构效关系。结果表明:无定形硅铝载体外表面的中强B酸的含量越高,催化剂活性越高,反应温度越低;催化剂载体外表面中等强度B酸的密度越低,柴油选择性越高;催化剂载体微孔的存在不利于柴油选择性的提高。在反应压力7.0MPa,H2/wax=800∶1,LHSV=2.0h-1,温度为380℃的条件下,催化剂Pt/A-13在加氢裂化反应中的转化率为66.2%时,对柴油的选择性达82.9%。 2、利用逐梯度铵交换处理的方法制备了三个织构性质相似、酸性不同的无定形硅铝载体,并通过XRD、N2物理吸附-脱附、NH3-TPD、Py-IR和NMR等对载体的物化性质进行了研究。经等体积浸渍负载贵金属Pt,制成加氢裂化催化剂,然后以费托蜡加氢裂化生产柴油为探针反应,研究了无定形硅铝载体的酸性与柴油选择性之间的构效关系。结果表明,柴油选择性主要与载体的B酸性质有关,受L酸的影响很小;催化剂载体的强B酸含量与柴油选择性呈负相关,载体强B酸的含量越低,柴油选择性越高;催化剂Pt/B-1具有相对最高的柴油选择性,在反应压力7.0MPa,H2/wax=1000∶1,LHSV=1.0h-1,温度为370℃的条件下,C22+转化率为62.5%时,对柴油的选择性达87.1%,具有比文献报道及商业化无定形硅铝载体ASA制备的催化剂Pt/ASA相对更高的催化剂活性和柴油选择性。 3、由第一部分的结论可知,无定形硅铝载体中微孔结构的存在不利于柴油选择性的提高。本部分内容利用在合成过程中添加表面活性剂CTAB的方法,合成了微孔面积相对不变,外表面积增大的无定形硅铝载体,并且对无定形硅铝载体的物化性质进行了表征。经等体积浸渍负载贵金属Pt,制成加氢裂化催化剂,然后以费托蜡加氢裂化生产柴油为探针反应,研究了无定形硅铝载体的酸性/量与柴油选择性之间的构效关系。结果表明,利用在制备过程中加入CTAB的方法,能够增加载体的介孔面积;添加CTAB有利于形成高加氢性能-低酸性功能的匹配,一定程度上提高了催化剂对柴油的选择性。