改性分子篩催化劑催化裂化柴油增產(chǎn)丙烯.pdf

1、丙烯是一種重要的化工原料。近年來,其需求量的增長速度已超過乙烯?？紤]到國內(nèi)汽油和柴油的生產(chǎn)以及丙烯的需求,在催化裂化裝置中使用高丙烯選擇性催化劑,是一條增產(chǎn)丙烯的經(jīng)濟可行的途徑。添加ZSM-5到FCC催化劑中是一種增產(chǎn)輕烯烴的有效手段。而通過改性ZSM-5調(diào)變其表面的酸性和孔結構等物化特性是提高其丙烯選擇性等催化性能的主要實現(xiàn)方法。
　　本論文分別對ZSM-5分子進行了Au、Ce、Au-Ce、Au-Mo、Au-Mn等改性或復合改性

2、,還對β分子篩和“神能”低硅ZSM-5分別改性進行了拓展研究,并以直餾輕柴油為原料(餾程235℃~337℃)在微反活性評價裝置上考察了各種改性后催化劑的丙烯選擇性和微反活性指數(shù)等。運用XRD、NH3-TPD、BET、TEM-EDS等技術對催化劑進行結構和組成表征,得到以下結果:
　　(1)通過對ZSM-5進行Au改性以及相應酸堿調(diào)變對比實驗,結果表明,0.1％Au/ZSM-5在該系列催化劑中具有較好的催化活性;用pH為9~10的H

3、Cl-KOH溶液處理催化劑能抑制催化劑表面酸性經(jīng)水汽處理后減弱的程度,同時,在試驗范圍內(nèi)改性過程中K、Cl等雜原子的引入沒有顯著影響催化劑的催化性能;用金改性能夠顯著增加催化劑表面的弱酸酸量,并使ZSM-5經(jīng)水汽處理后比表面積略有增加,孔體積增加。
　　(2)金鈰復合改性ZSM-5系列催化劑中,1%Au-5%Ce/ZSM-5具有相對較好的綜合性能。金鈰復合改性使分子篩水汽處理后保持了完整的ZSM-5構型,同時保護了ZSM-5表面的

4、酸性;金鈰復合改性中鈰以氧化鈰的形態(tài)出現(xiàn)在載體之上,金顆粒較大且數(shù)目較少。金鈰的引入使分子篩孔體積增大,使反應過程中丙烯選擇性提高。
　　(3)金鉬復合改性能顯著減小水汽處理后ZSM-5分子篩的比表面積和孔體積,并顯著影響催化劑表面酸性,當理論金負載量一定時,表面酸強度隨著鉬負載量的增加而減弱;當理論鉬負載量一定時,催化劑表面總酸量和酸強度隨著金含量的增加而增加/增強。當理論金負載量為1.0wt%,理論鉬負載量為5wt%時,催化劑

5、具有較好的綜合催化性能。
　　(4)錳改性ZSM-5催化劑隨著錳含量的增加,其表面酸性及水熱穩(wěn)定性逐步下降;Au-Mn/ZSM-5較Mn/ZSM-5表面酸性有明顯增強,并且其酸強度和總酸量在金含量為1%的情況下隨著錳含量的增加呈先增強后減弱趨勢。金錳復合改性ZSM-5催化劑經(jīng)水熱處理后都能相對完整的保留ZSM-5的晶相結構;金錳復合改性催化劑較單獨的錳改性或者金改性催化劑具有更好的催化活性,生成丙烯選擇性及微反活性指數(shù)均有一定程度