论文部分内容阅读
Y型分子筛是烷基转移催化剂的主要活性组分,其硅铝比、相对结晶度会对催化剂的活性和选择性产生较大影响。本论文在无有机模板剂条件下,采用直接水热合成法研究了高硅铝比B-NaY分子筛的合成过程的影响因素并成功合成出相对结晶度好、硅铝比高的B-NaY分子筛,具有重要的实用价值和广泛的应用前景。 本研究首先考察了B-NaY分子筛合成过程的影响因素,如成胶温度、导向剂加入量、合成体系Na2O/Al2O3、SiO2/Al2O3、B2O3/Al2O3以及有机模板剂等,同时还研究了B-NaY分子筛的晶化过程。研究发现,适当控制成胶温度和导向剂的加入量,并优化加料配比,可以得到硅铝比(SiO2/Al2O3)在6.0以上,结晶良好的B-NaY分子筛;另一方面,通过改变硅源硅酸根聚合态,研究了分别用草酸、硫酸、硫酸铝预处理硅源方法所合成B-NaY分子筛物化性能。结果表明,当采用草酸对硅源进行预处理时,可以得到相对结晶度为97%,骨架硅铝比为6.3的高硅B-NaY分子筛,且晶化速率较快。采用草酸对硅源进行预处理,不仅可以增大硅源中硅酸根离子的聚合度,而且在晶化过程中草酸作为一种络合剂能通过与OH-一起和Al3+配位形成四配位活性铝物种,促进凝胶溶解,使得溶液中活性铝物种含量增加,有利于加速晶化。此外,以B-NaY沸石为原料通过不同浓度的HCl溶液酸洗制备了具有不同铝含量的USYB沸石。结果发现,随盐酸浓度从0~0.4 mol/L变化时,分子筛表面非骨架铝在减少,同时这种非骨架铝的变化会影响分子筛表面酸性质。随盐酸浓度变化时,分子筛的表面B酸量和L酸量会发生变化,进而调变B/L的大小。当酸洗液HCl的浓度为0.3mol/L时,所得分子筛样品的B/L值可达到最大;将后处理所得到的USYB分子筛催化剂样品应用于多乙苯和苯的反应过程中,将后处理所得到的USYB分子筛催化剂样品应用于多乙苯和苯的反应过程中,在反应温度185℃、反应压力3 MPa、苯与多乙苯质量比2、质量空速为3.3 h-1条件下,发现酸洗液HCl的浓度为0.3 mol/L时所得USYB分子筛的催化效果最好,二乙苯的转化率达到68%,三乙苯的转化率达到61%。研究还发现,烷基转移反应的催化活性还与B/L(350℃)的值有关,B/L(350℃)的值越大,烷基转移催化活性越好。因而,采用HCl溶液来调节非骨架铝的方法,对于分子筛的酸性质的调变有重要的实际应用意义。