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Y型分子筛和γ-Al2O3是催化裂化、加氢等催化剂的关键活性组分。本工作利用导向剂法制备了含有Y分子筛的Y/γ-Al2O3复合催化材料,并对材料进行了表征研究和催化裂化及催化裂解性能评价。
本研究是先将工业品拟薄水铝石及其硅改性产物,经热转化后得到γ-Al2O3和硅改性的γ-Al2O3,以此为基体,并添加必要的导向剂、硅源、一定量的水形成混合体系,在水热晶化下得到的复合材料产品。较为系统地考察了合成过程中诸如各组分投料量、晶化时间、晶化温度、基体γ-Al2O3的热转化温度等因素对合成复合材料中活性组元Y结晶度的影响。还研究了另外两种不同来源γ-Al2O3的反应性能。采用XRD、SEM、FT-IR、NH3-TPD、低温氮气吸附-脱附等分析手段对获得的材料进行了表征,表明复合材料具有Y和γ-Al2O3晶相结构,Y型分子筛以亚微米晶形态与基体γ-Al2O3紧密结合,且活性组元Y分子筛晶粒为小于300nm的亚微米晶。该产品不同于现有具有类似应用功能的活性氧化铝型、改性活性氧化铝型、白土原位晶化型等材料,其突出优势在于集分子筛高活性与γ-Al2O3良好的孔特性于一体,通过复合方式使两者有机结合,制备过程晶化时间不多于6小时。固定流化床催化裂化和催化裂解反应评价结果表明,该材料应用于催化裂化可有效提高重油转化能力和丙烯选择性。裂化大庆重油时,优选的一种经过硅改性基体的Y/γ-Al2O3复合材料作为添加剂与基础催化剂相比,产品中汽油收率可大幅度提升7个百分点,低碳烯烃中丙烯可提升2.58个百分点,并且具有低干气、重油和焦炭产率的特点。