论文部分内容阅读
长链正构烷烃临氢异构化反应催化剂的研究和开发,对优质柴油和润滑油的生产有着非常重要的意义。研究表明,具有较弱酸性和一维十元环直孔道的Pt/SAPO-11催化剂,具有较高的异构化选择性,在异构脱蜡生产低凝点高品质润滑油方面表现出优良的催化性能。L沸石和SAPO-11有着相似的一维孔道结构,但其碱性阳离子含量高、酸性较强等性质不利于其在长链正构烷烃临氢异构化中的应用。因此,有效脱除碱性阳离子、调节酸性、优化孔结构以使其在长链正构烷烃临氢异构化反应中得到应用,具有非常重要的意义。本论文通过合成和改性调控L沸石的晶粒尺寸和酸性,研究了负载Pt的HL催化剂上正十二烷临氢异构化反应与其晶粒尺寸、酸性之间的关系。通过改变聚丙烯酰胺水凝胶的量,考察了聚丙烯酰胺水凝胶对L沸石合成的影响。实验结果表明聚丙烯酰胺水凝胶的量对L沸石的晶体形貌有显著的影响,对其结晶度也有所影响,其中凝胶的混合时间对L沸石的结晶度也有所影响,聚丙烯酰胺水凝胶的最佳添加量是凝胶总质量的2%。采用离子交换、高温焙烧、柠檬酸和铝溶胶处理等改性技术对L沸石进行改性处理。研究表明缩短离子交换时间可降低L沸石的酸性;离子交换和高温水热焙烧的综合处理不利于分子筛晶体形貌的保持;适量粘合剂铝溶胶的加入,在降低催化剂结晶度的同时也降低了催化剂的酸性和晶粒尺寸,改善了催化剂中强弱酸性中心量的比例;适量柠檬酸的添加,调节了催化剂的酸性,改善了催化剂的异构化性能;L沸石在改性中与铝溶胶和柠檬酸的最佳质量比分别是1:0.75和1:0.22。考察了反应温度、氢气分压、质量空速以及H2/烃摩尔比对Pt/HL和Pt/SAPO-11催化剂临氢异构化反应的影响。确定改性后的Pt/HL催化剂上正十二烷的临氢异构化反应的最优工艺条件为:反应温度340℃,氢气压力2MPa,质量空速1.0h-1,氢烃摩尔比15。在此条件下,Pt/HL催化剂上正十二烷的转化率约为79.7%,异构产物选择性和单支链异构产物选择性分别为78.5%和52.0%。在此最优工艺条件下,考察了一系列改性处理对Pt/HL催化剂临氢异构化反应的影响,并与Pt/SAPO-11双功能催化剂进行了对比实验。结果表明在适量的聚丙烯酰胺体系中合成L沸石,然后经过合适的离子交换、高温焙烧以及添加适量的铝溶胶和柠檬酸等改性处理得到的Pt/HL催化剂,能有效改善其催化上正十二烷临氢异构化反应的性能。