Pt/SO42-/ZrO2固体超强酸异构催化剂的再生性能及失活机理研究

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正构烷烃异构化是生产高辛烷值清洁汽油调和组分异构烷烃的重要手段之一,中/高温异构化工艺由于受热力学平衡的限制,异构化产物的辛烷值较低。SO42-/ZrO2(SZ)具有超强酸性,低温异构化活性高,选择性好,作为低温异构化催化剂得到了广泛关注。本文考察了还原条件、反应温度、Pt含量对Pt/SO42-/ZrO2-Al2O3(PSZA)催化剂失活行为的影响规律,研究了失活后催化剂的再生性能,通过对反应前后催化剂物性表征结果与催化反应结果相关联,初步探讨了催化剂在低温反应条件下失活的主要原因。实验结果表明:PSZA的正己烷异构化活性随着还原温度的升高而提高,反应稳定性有所改善,合适的还原温度为250℃,过高的还原温度(>300℃)会导致催化剂的不可逆失活。反应温度对PSZA的初始异构化活性没有明显影响,但稳定性随着反应温度的升高而增加,200℃下反应200小时正己烷转化率仍在80%左右。低温下失活的PSZA催化剂能够在200-250℃下的氢气中多次再生,低温失活后PSZA催化剂的晶相结构及硫含量并没有明显变化,积碳量也较少。PSZA低温、短时间内的失活可能与反应机理有关,即反应中氢溢流的发生是维持高稳定性的主要原因。
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