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近年来,在经济全球化发展的趋势中,我国经济迅猛发展,汽车销量持续增高,因此对汽油的需求也将变得更加旺盛。预计到2030年,汽油的消费量将持续高于柴油,所以柴汽比将会持续走低至1.0以下。采用原料适应性强、目的产品选择性高的加氢裂化工艺将劣质的催化裂化柴油裂化为汽油组分将是炼厂增产汽油、降低柴汽比的重要方法,其核心是加氢裂化催化剂的开发。加氢裂化催化剂是双功能催化剂,一般是由具有酸功能的分子筛,如Y、Beta、ZSM-12、丝光沸石等和具有加氢功能的金属组分,如贵金属Pt、非贵金属Ni、Mo、W中的一种或几种组分等构成的。其中,Beta分子筛是唯一具有三维十二元环孔道体系的高硅分子筛,其孔道呈现无笼状结构,有利于开环产物的扩散并减少二次裂化反应发生的几率,且它独特的拓扑结构还使其具有良好的热稳定性、耐酸性和抗结焦性能。因此,由Beta分子筛所制备的加氢裂化催化剂具有催化性能好、产品质量高、抗氮能力强和失活速率慢等优点。但传统的以化学试剂为原料合成的Beta分子筛仅具有微孔结构,且酸性过强,在使用过程中有可能导致反应物和中间产物的过度裂化,从而降低中间馏分的选择性和收率,同时会使催化剂结焦失活。本文借鉴实验室以天然硅铝矿物为原料合成Y、ZSM-5分子筛材料的方法,以累托土、硅藻土等天然硅铝矿物为原料合成Beta分子筛,考察了合成条件和不同硅源对所得Beta分子筛孔结构和酸性等物理化学性质的影响,并制备出双功能催化剂Ni-W/Beta,以催化柴油的模型化合物四氢萘为反应原料,评价了其加氢裂化反应性能,得到如下研究结果:(1)以累托土与硅藻土为原料,提供分子筛合成所需的全部硅铝源,合成了Beta分子筛,考察了合成条件对所得Beta分子筛结晶度、晶体形貌等物理化学性质的影响;并负载Ni、W制备成NiW/Beta催化剂,评价了其加氢裂化反应性能。结果表明,在晶化温度为150 oC,晶化时间为60 h,反应物料配比为:7Na2O:1K2O:1Al2O3:50 SiO2:6.5(TEA)2O:750H2O的反应条件下,所合成的Beta分子筛结晶度较高,与商业Beta分子筛相比,其相对结晶度最高可达106%,晶粒为类球形,晶粒大小均一,且具有较大的外比表面积和介-微复合的孔道结构以及更高的Lewis(L)酸量、更低的Br?nsted(B)酸量;将其负载Ni、W后用于加氢裂化反应时,与以商业Beta分子筛所制备的催化剂相比,具有较高的四氢萘转化率和液体收率,较低的催化剂积炭量和较低的汽油收率。(2)通过改变投料硅铝比调变了Beta分子筛的酸性,并评价了其加氢裂化反应性能。结果表明,在投料SiO2/Al2O3摩尔比为40-60时,以天然硅铝矿物为原料均能够合成出纯相的Beta分子筛,且随着投料硅铝比的增大所合成的Beta分子筛中L酸量逐步减小,B酸量有所增大;用于加氢裂化反应时,随着投料硅铝比的增大,所得催化剂的四氢萘转化率、总液收以及汽油收率均逐渐增大。以投料SiO2/Al2O3摩尔比为60所制备的Beta分子筛为催化剂载体时,其四氢萘转化率和总液收分别达到78.8%和91.3%,汽油收率达到50.4%,比商业催化剂的汽油收率提高9.2个百分点。(3)通过在Beta分子筛合成体系中引入介孔模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)调变了Beta分子筛的孔结构,制备了具有更高比表面积和更大介孔孔容的Beta分子筛。结果表明,随着介孔模板剂加入量的逐渐增大,所得Beta分子筛的BET比表面积、外表面积、总孔容和介孔孔容逐渐增大,而介孔孔径逐渐减小。加氢裂化评价结果表明,与未加入介孔模板剂的所得样品相比,随着介孔模板剂加入量的增加,所得Beta分子筛催化剂的四氢萘转化率和液收明显增加,催化剂积炭量明显逐渐减少,而汽油收率略有提高,说明介孔孔容的增大有利于反应体系中物质的传质,减少中间产物的二次裂化和聚合。(4)分别以白炭黑、硅溶胶和粗孔硅胶为补充硅源,代替硅藻土,合成了Beta分子筛。结果表明,与以硅藻土为补充硅源所合成的Beta分子筛相比,以上述三种物质为硅源所合成的Beta分子筛均具有较低的相对结晶度,较低的BET比表面积和外表面积,属于典型的微孔分子筛;而其具有的L酸量有所降低,B酸量有所增加,B/L值增大。以它们为载体所制备的NiW/Beta催化剂的加氢裂化反应性能评价结果表明,与以商业Beta分子筛所制备的催化剂相比,以白炭黑为硅源所制备的Beta分子筛催化剂的四氢萘转化率和总液收分别达到76.7%和88.9%,汽油收率达到45.7%,比商业催化剂提高4.5个百分点。