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随着目前对环保和节能等方面要求的日益提高,车用汽油的质量正在进一步向无铅、低硫甚至无硫、低芳烃、低烯烃和高辛烷值等方向发展。C5/C6烷烃异构化汽油在满足新的排放要求的同时可增加商品汽油轻质部分的辛烷值,使汽油的馏分组成和辛烷值有一个合理的分布,从而改善发动机的启动性能;另外,C5/C6烷烃异构化工艺还可解决催化重整过程中戊烷油馏份的去向问题。因此,烷烃异构化不仅是生产高辛烷值清洁汽油组分的主要工艺之一,也是合理利用催化重整拔头油的重要途径。本文在研究SAPO-11分子筛合成的基础上,考察了负载Ni的SAPO-11分子筛的正戊烷异构化反应性能,并对其异构化反应机理进行了初步探索研究。在水热条件下研究了SAPO-11分子筛的合成,并对合成的分子筛样品进行了XRD、IR、TG、NH3-TPD、BET、SEM等手段的表征。实验结果表明,合成SAPO-11分子筛的最佳条件为:合成过程物料配比n(Al2O3):n(P2O5):n(DPA+DIPA):n(Si O2):n(H2O)=1:1:1:0.3:50,凝胶p H为5.5,晶化时间为1d,晶化温度为195℃。表征的结果也表明所合成的样品具有较好的孔道结构,比表面积为294m2/g。除此之外,合成样品的热稳定性及水热稳定性也较好,分子筛的球形晶粒晶体形貌规整且清晰,粒度分布较为均匀。在固定床反应装置上,以采用浸渍法改性后的Ni-SAPO-11分子筛为催化剂,在临氢条件下考察了Ni-SAPO-11催化剂的正戊烷异构化反应性能。实验结果表明,当催化剂的Ni负载量为2wt%,还原H2流速为2.0L/h、于450℃还原6h、正戊烷进料速率10m L/h、反应温度为300℃、反应压力3.0MPa、反应时间6h的条件下,正戊烷的转化率为61.95%时,i-C5的选择性达到76.86%,催化剂的活性最高。对反应机理的初步探索表明,临氢条件下Ni-SAPO-11分子筛催化剂上正戊烷异构化反应遵循正碳离子机理,其活性中心是由金属Ni2+、Ni+及分子筛本身的酸中心共同组成的。