鈰改性載鎳固體酸催化劑的制備及其正庚烷異構(gòu)催化作用.pdf

1、隨著世界范圍內(nèi)對環(huán)保的重視，正庚烷異構(gòu)化作為提高辛烷值的重要手段已受到研究者的廣泛關(guān)注。本文選擇具有不同結(jié)構(gòu)特征的載體制備了一系列稀土改性載鎳固體酸催化劑，考察了稀土的引入對催化劑結(jié)構(gòu)、形貌、酸性及催化性能的影響，并通過調(diào)控載體的孔結(jié)構(gòu)、酸性和金屬分散性，研究稀土改性載鎳固體酸催化劑異構(gòu)性能與其酸性、金屬性以及分子篩的擇形性之間的關(guān)系。
　　采用分歩浸漬法制備了Ni-Re/SAPO-11（Re：Ce、Pr、La、Y、Nd），并通過

2、正交試驗的方法考察了Ni含量、稀土種類、反應(yīng)溫度、還原溫度、重時空速和H2流速對正庚烷異構(gòu)性能的影響。研究表明，反應(yīng)溫度是影響正庚烷異構(gòu)性能的主要因素，金屬Ni含量主要影響異構(gòu)選擇性，稀土種類對正庚烷異構(gòu)性能影響較小。在正交試驗的基礎(chǔ)上具體研究了稀土 Ce對4mass％Ni/SAPO-11催化劑結(jié)構(gòu)和性能的影響。與未摻雜稀土的Ni/SAPO-11催化劑相比，稀土Ce的引入導(dǎo)致催化劑比表面積和孔容增大，金屬 Ni在載體表面的分散性提高。F

3、T-IR結(jié)果顯示在稀土浸漬的過程中有少量的Ce3+進(jìn)入到分子篩的骨架中。
　　以水熱法合成 Ce-MCM-48介孔材料，并分析了不同制備條件對Ce-MCM-48結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明，Ce與Si摩爾比為0.02，在110℃下晶化72 h，在550℃下焙燒4 h，可以得到晶體形貌的Ce-MCM-48。Ce-MCM-48與MCM-48相比其孔徑變大、孔壁變厚，Ce離子引入到MCM-48框架中，產(chǎn)生了新的Bronsted酸位和Lewis酸

4、位，并增強了其水熱穩(wěn)定性。
　　采用分步浸漬法以 MCM-48和Ce-MCM-48為載體，Keggin結(jié)構(gòu)雜多酸HPMo和金屬Ni為活性組分，制備正庚烷異構(gòu)化雙功能催化劑。研究結(jié)果表明，Ce-MCM-48比MCM-48更適合做HPMo的載體，催化劑經(jīng)過焙燒后HPMo仍然保持Keggin結(jié)構(gòu)單元，將HPMo負(fù)載到Ce-MCM-48介孔材料上，增強了催化劑的Br?nsted酸量和酸強度。
　　研究了不同類型載鎳固體酸正庚烷異構(gòu)催

5、化劑的催化性能。研究表明，金屬Ni的含量和載體的酸性影響催化劑反應(yīng)性能，烷烴異構(gòu)的產(chǎn)物分布主要與孔道結(jié)構(gòu)有關(guān)。在催化劑表面適當(dāng)添加稀土 Ce或雜多酸可以調(diào)整催化劑表面金屬位和酸性位的比例，使其對正庚烷異構(gòu)化反應(yīng)性能顯著提高。4mass%Ni-2mass%Ce/SAPO-11催化劑上正庚烷的轉(zhuǎn)化率為28.8%，異庚烷選擇性為82.7%。4mass%Ni/Ce-MCM-48催化劑上正庚烷轉(zhuǎn)化率為17.5%，異庚烷選擇性為57.2%。4mas