近年来,随着绿色化工的发展,深加工化工产品的市场需求急剧增加,异构烯烃使用广泛,产业链丰富,具有极大的经济价值和发展潜力。目前用于生产异构烯烃的方法很多,其中骨架异构化工艺具有明显的优势,该技术发展的关键在于催化剂性能的提升,所以对烯烃骨架异构化催化剂的开发与研究具有重要的意义。本文选择商业生产的ZSM-35分子筛作为反应的催化剂,以C6直链烯烃作为模型化合物探索制备高效的轻质直链烯烃骨架异构化分子筛催化剂。以实验室前期氧化铝催化剂的反应条件为基础,对分子筛催化剂的反应温度进行了考察,研究发现300℃是ZSM-35催化剂的最佳反应温度。在一定的反应条件下,实验进一步研究了焙烧对ZSM-35反应性能的影响。研究结果表明,焙烧会使商业生产的ZSM-35分子筛的模板剂发生脱除,并造成催化剂的选择性大幅下降,裂解和聚合产物的收率增加。这是因为模板剂的脱除使催化剂的总酸量增大,产生大量的L酸中心,L酸是副反应活性中心;同时焙烧会新增大量的孔径约为3.5 nm的介孔,介孔也对异构烯烃的选择性有不利的影响。所以,催化剂的改性需要围绕催化剂的酸性和孔道结构进行展开。实验首先用钠离子中和HZSM-35和酸中和NaZSM-35方法对催化剂进行了改性。Na2CO3溶液和盐酸溶液可以起到疏通催化剂孔道的作用,但不会脱除骨架硅铝元素,不会对催化剂的骨架结构产生破坏作用,其中Na2CO3溶液主要起改变催化剂酸量的作用,盐酸溶液在改变酸量的同时可以修饰分子筛的孔道。两组反应结果表明,酸量太大,会导致大量裂解和聚合产物的生成,酸量太低会导致催化剂的活性很低,1-己烯骨架异构化反应需要适量的酸中心和一定量的强酸中心,其中,盐酸处理NaZSM-35的改性研究表明在调变酸量的同时减少介孔体积可以进一步改进催化剂的反应性能。对催化剂的积碳分析表明,催化剂的积碳量与催化剂的酸量有直接的关系,催化剂的积碳主要来自裂解和聚合产物的生成。催化剂的积碳量随着催化剂酸量的降低而降低,催化剂酸量低时主要生成低温碳,随着催化剂酸量的增加,催化剂的积碳类型由低温碳逐渐转变为高温碳。实验继续考察了磷酸改性对催化剂的影响,采用磷酸水热处理的方法会降低分子筛的骨架异构化性能,但磷酸浸渍处理对催化剂的异构化性能有明显的改进作用。这是因为适量磷酸浸渍改性可以实现强B酸向弱B酸的转变,同时会减小催化剂的外孔比表面积和孔径,增大微孔的比表面积和孔径,酸性调变和孔道结构修饰的双重作用使催化剂的骨架异构化选择性得到大量提高。对催化剂的积碳分析表明,磷酸改性可以大量降低催化剂的积碳,提高催化剂的稳定性。实验最后考察了相同物质的量含量的磷、硼和铝元素浸渍改性对催化剂的影响,由于硼和铝元素的负载增加了催化剂的L酸中心,催化剂的骨架异构化性能和稳定性明显低于催化剂原粉和磷改性ZSM-35,进一步验证了L酸是分子筛催化剂骨架异构化的副反应活性中心。