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本文以淀粉和阳离子淀粉作为模板剂,合成出了复合多孔材料。
用模板剂四甲基氢氧化铵(TMAOH)法、导向剂+模板剂法、淀粉部分取代TMAOH法合成了Mazzite沸石。淀粉可部分取代TMAOH合成Mazzite,但淀粉的用量需较少,否则易生成丝光沸石。所合成的Mazzite热稳定性好,晶格崩塌温度达910℃以上。其BET表面积为115m2/g,孔体积为0.057cm3/g,与文献值相比略小。以Y沸石为参照物,对Mazzite沸石的重油裂化性能进行了评价。实验结果发现,Mazzite的重油转化率比Y低8.3个百分点,柴油比例增加,液化气和汽油产率相对较低。
用淀粉法合成了微孔ZSM-5和介微孔ZSM-5沸石。所合成的ZSM-5沸石含有较多的介孔,部分晶粒呈现特殊的叶片状聚积体,且具有好的结晶度。该材料其晶粒较大,达10μm左右。
用模板剂TEAOH法、导向剂+淀粉法、淀粉法合成了丝光沸石。对用淀粉法合成丝光沸石的条件进行了较系统考察,如硅铝比、碱度、淀粉加入量、淀粉糊化时间、加料顺序及硅铝源的影响。采用糊化后的淀粉作模板剂的方法,合成出了新型的复合多孔材料St-MOR。用XRD、FT-IR对该材料进行表征,发现该材料具有丝光沸石的晶相结构,并且结晶度高;通过SEM和N2吸附脱附进行表征,发现该材料中有较多的且孔分布较为集中的介孔;并且该材料具有高的热和水热稳定性。用相同的方法在直接合成丝光沸石的体系中,加入不同的淀粉,发现阳离子淀粉对丝光沸石的晶化有促进作用,用阳离子淀粉作结构导向剂所得到的丝光沸石的结晶度比用玉米原淀粉所得的产品高5~15%。并且用阳离子淀粉所得产品的介孔容积比玉米原淀粉的高一倍以上,说明其造孔作用较强。
St-MOR经H+交换后,以大庆重油和大庆腊油为裂化原料对其进行了催化裂化性能评价。实验结果表明,多孔材料St-MOR较MOR显示出了更好的裂化性能,大庆重油油微反结果表明St-MOR对大庆重油的转化率提高了15%,轻油收率提高了16%。这可能是由于St-MOR中有介孔和大孔存在而提高了反应物和产物的扩散性能。