论文部分内容阅读
正构烷烃的临氢异构化是柴油和润滑油降凝过程中的重要反应。本论文研究Pt/SAPO-11组成的双功能催化剂,通过调变金属性与酸性的匹配,考察催化剂的不同组成和改性方法对长链正构烷烃临氢转化性能的影响。针对长链正构烷烃临氢转化反应过程,认识工艺条件对反应过程的影响,研究不同链长及其混合正构烷烃在双功能催化剂上的异构化反应规律,建构反应网络和催化反应机理,关联催化剂的构效关系,为长链正构烷烃临氢转化反应的工业应用及催化剂的设计提供理论指导。在对Pt/SAPO-11催化剂的组成和改性研究中发现,提高催化剂载体中SAPO-11分子筛的含量,有利于增强催化剂的酸量和B酸位,进而改善异构化选择性。降低金属组分的负载量,有利于金属性与酸性的相互作用,抑制裂解反应,提高异构化反应竞争优势。采用柠檬酸和炭黑对载体的改性的研究表明,通过柠檬酸调变催化剂的酸性使得催化剂的低温催化活性显著提高,采用炭黑扩孔改性,有效改善催化剂的传质性能,提高催化剂的单甲基异构体选择性。研究不同碳数的长链正构烷烃临氢转化反应规律发现,低温下不同碳数的正构烃都表现出较高的异构化选择性,提高反应温度使反应转化率控制在85%以下时,正构烷烃的异构化选择性可以达到90%左右;随着碳数和温度升高,正构烷烃由于发生明显的裂化反应导致转化率提高和异构化选择性降低。其中在反应压力为2.0 MPa,反应温度为320℃,空速为1.0 h-1,氢烃体积比为500条件下显示出最优的异构化收率。采用SAPO-11分子筛催化材料的双功能催化剂对正构烷烃进行临氢异构化处理,催化剂具有明显的产物择形异构效应,异构化产物以甲基位于端位和碳链中心的单侧链异构体为主,双（多）支链产物较少。长链正构烷烃在Pt/SAPO-11催化剂上的裂化反应在低转化率以加氢裂化为主,裂化产物的碳数呈均匀分布;在高转化率下以酸催化裂化为主,裂化产物的碳数分布呈现明显的不对称分布特征。