F-T合成油品中50％以上是重质烃，即长直链烷烃，具有粘度指数高、无硫、无氮、低芳等特点，其中间馏分油可作为高档润滑油基础油。由于长直链烷烃存在凝点高、低温流动性差等缺点，须经脱蜡工艺降低凝点以达到润滑油基础油的性能指标。异构脱蜡技术是将长链正构烃转化为相应的侧链异构体，具有产品粘度指数高、收率高的优点。异构脱蜡是采用金属位和酸性位组成的双功能催化剂。其中，ZSM-22分子筛在长链烷烃临氢异构反应中表现较好的催化性能，日益成为研究者关注的焦点。异构脱蜡遵循经典的双功能催化机理，该机理认为，只有当金属位的加/脱氢功能和载体的酸功能达到合理匹配与反应中间体的扩散得到合理优化，催化剂的活性和异构选择性才能达到最佳值。因此，有必要对ZSM-22分子筛的酸性、孔道结构进行改性和修饰，以实现催化剂异构性能的进一步提升;同时通过一系列表征及评价对分子筛载体及Pt的性质进行考察，以进一步阐释催化剂各性质对长链烷烃临氢异构反应的影响及作用机理。　　本课题以ZSM-22分子筛为研究对象，从助剂、酸性、孔道以及骨架结构等方面着手，考察其对F-T油品临氢异构性能的影响。首先采用浸渍法和离子交换法引入金属助剂对ZSM-22分子筛酸性进行调变，通过一系列表征和正构烷烃临氢异构反应，考察了助剂对分子筛酸功能和Pt金属功能的修饰作用以及对催化性能的影响。为进一步调变分子筛的骨架酸性，本研究将Fe或Ga以同晶取代的方式引入ZSM-22分子筛骨架中，并深入考察了杂原子进入分子筛骨架后对孔道、酸性以及催化剂中Pt性质的影响，以及骨架酸性的调变对双功能催化剂上长链烷烃临氢异构性能的影响。此外，通过碱处理-再结晶法在ZSM-22表面引入规则介孔结构层，对ZSM-22分子筛的酸性和孔道进行优化，并对该系列样品的结构、孔道、酸性和催化剂中Pt落位等性质进行研究，结合临氢异构反应结果对微/介孔催化剂的构效关系进行了深入研究，详细考察了规则介孔在长链烷烃异构反应中的作用及其对异构产物分布的影响。在以上工作的基础上，通过改变分子筛晶化参数得到不同配位结构的ZSM-22分子筛，并对不同分子筛样品在孔道、结构、酸性方面的差异进行详细表征;同时对临氢异构产物进行了详细分析，深入研究了分子筛配位结构的差异对反应产物分布的影响。论文的主要研究内容和结果如下:　　1.通过浸渍法负载不同含量的Zn助剂（0.5、1.0、2.0和3.0wt.％）到ZSM-22分子筛上，结果表明Zn可导致催化剂微孔堵塞、总酸量下降、B酸位减少，同时Pt颗粒分散度下降、尺寸增加;在正构烷烃临氢异构反应中，催化剂的活性和异构选择性均明显降低，而且随着Zn负载量增加，催化性能进一步下降。通过浸渍法负载少量Fe助剂（0.12、0.25和0.5wt.％）到ZSM-22分子筛载体上虽堵塞部分微孔孔道，但同时覆盖部分强酸位，有利于金属功能与酸功能的匹配，在正十二烷临氢异构反应中表现出较高的异构选择性。而采用离子交换法和浸渍法引入少量Ce和La(0.2wt.％)到分子筛载体上，对分子筛结构和孔道的影响较小。其中，将分子筛载体的质子酸交换为Ce或La后，催化剂的酸性增强、L酸量增加，Pt金属分散度提高;在临氢异构反应中表现出较高的活性和异构选择性。而采用浸渍法负载于分子筛载体上的Ce或La对部分酸性位有覆盖效应，同时对Pt的还原有抑制作用;在临氢异构反应中显示出较低的催化性能。　　2.在无有机模板剂条件下，通过少量前驱体的诱导作用制备一系列Fe同晶取代ZSM-22分子筛。所得不同Fe含量的[Al，Fe]-ZSM-22分子筛均具有高结晶度、规则形貌和开放孔道。UV-vis和FTIR表征均证明Fe以四配位形式存在于ZSM-22分子筛骨架中。XPS实验结果进一步表明Fe与Si-OH相互作用形成Si-OH-Fe键。由于Si-OH-Fe键酸性弱于Si-OH-Al键，Fe进入分子筛骨架导致酸强度减弱;而且随着Fe取代量增加，强B酸位逐渐减少。同时减弱了分子筛与活性金属的相互作用，催化剂中Pt更易被还原。与Pt/ZSM-22催化剂相比，由于酸性位与金属位达到了较好的平衡，Pt/H-[Al，Fe]-ZSM-22系列催化剂均显示出较高的异构选择性;而且将Fe进入骨架可减小分子筛晶粒，促进异构中间体在自酸性位的扩散，二次异构反应增加，多支链异构选择性提高。反应前后催化剂上Pt分散度相近，亦表明在还原及异构反应过程中Pt金属具有较高的稳定性。　　在无有机模板剂条件下，仅通过添加少量前驱体得到一系列Ga同晶取代ZSM-22分子筛。所得Ga掺杂ZSM-22分子筛均具有结晶度高、形貌规整、晶粒尺寸均一、孔道开放的特点。71Ga MAS NMR、FTIR和XPS结果表明Ga以四配位的形式存在于分子筛骨架中，且与Si-OH相互作用成键。由于Ga-OH-Si键酸性弱于Al-OH-Si键，因此含Ga分子筛酸强度减弱，强酸位减少，而且主要表现为强B酸量减少。然而，高温焙烧和还原过程导致催化剂上Pt分散度略有降低。在长链烷烃临氢异构反应中，Ga掺杂分子筛较弱的酸性与金属位达到较好的平衡，Pt/H-[Al，Ga]-ZSM-22催化剂异构选择性明显提高;然而在高转化率条件下，Ga掺杂系列催化剂的选择性呈相近的下降趋势，主要归因于该系列分子筛上强酸位较多。　　3.采用碱处理-再结晶法对ZSM-22分子筛进行处理，制备了一系列具有规则介孔层的微/介孔ZSM-22/MCM-41材料。所得材料为内层微孔(0.5nm)、外层规则介孔(约3.0nm)的包裹结构，而且外层高硅介孔结构酸性较弱。由于分子筛骨架在碱处理过程中部分溶解，总酸量降低;同时在微孔和介孔结构交界层暴露出具有较多弱B酸位。值得注意的是，规则介孔结构的引入促进Pt分散度提高、颗粒尺寸减小，并且倾向落位于介孔-微孔交界层中。与Pt/ZSM-22催化剂相比，该系列催化剂在正十二烷临氢异构反应中表现出较高的异构选择性;相同转化率下，随着碱处理条件逐渐苛刻，异构选择性呈现增加后降低的趋势，说明合适的处理条件是得到高性能异构催化剂的关键。通过对异构产物分类分析，单支链异构选择性的提高主要归因于较弱的酸性与金属位Pt实现较好的匹配;而外层规则的介孔有利于多支链烷烃异构选择性的增加。结合对正庚烷和正十六烷临氢异构反应结果的详细分析可以认为，规则的介孔结构不直接参与异构反应，而是提供合适的环境，降低单支链异构中间体在介孔-微孔交界层的扩散速度，增加二次异构反应，提高多支链异构选择性。　　4.通过水热及溶剂热合成出具有不同配位结构的束状和块状ZSM-22分子筛。与常规方法制备的针状ZSM-22分子筛对比，不同合成参数所得分子筛样品在晶胞参数、织构性质、硅铝配位、酸性以及催化剂上Pt的分散度都存在明显差异。束状分子筛中各晶粒排列紧密作用，a-轴取向相互结合，Si(0Al)配位结构发生变化，T3和T4比例增加、T2减少;同时晶格扭曲和变形导致分子筛L酸位和孔口弱B酸位增加。然而，针状和块状分子筛的晶粒之间均无紧密相互作用，骨架中Si所处化学环境相近;而块状样品中骨架Si有序排列规则度和结晶度较高，酸量较少。在正十二烷临氢异构反应中，与针状和块状样品相比，束状分子筛催化剂由于酸性降低，裂解反应减少，因此表现出较高的异构选择性;而且外表面强B酸位减少和孔口弱B酸性位暴露，抑制了多支链异构中间体的裂解，提高了多支链异构体的选择性。