凹凸棒土原位晶化合成Y型分子篩及其對原料油裂化性能的研究.pdf

1、本文通過凹凸棒土原位晶化合成Y型分子篩，考察了原位晶化合成Y型分子篩體系的基本規(guī)律和最佳參數(shù)。進一步通過離子改性處理方法制得流化催化裂化(FCC)催化劑，在小型固定流化床裝置(FFB)上對不同產(chǎn)地的原料油和混合型原料油進行催化裂化反應(yīng)，并對催化裂化反應(yīng)的機理和原料油物理化學性質(zhì)進行了分析。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)和N2吸附-脫附等手段對所制備的Y型分子篩和凹凸棒土型FCC催化劑

2、進行了表征。
　　 (1)通過酸處理方法除去凹凸棒土中的Fe3+，并采用熱處理方法活化凹凸棒土中SiO2和Al2O3。利用XRD、差熱.熱重儀(TG-DTA)和FT-IR等分析手段對處理后的樣品進行了表征?？疾炝?mol/L鹽酸溶液處理凹凸棒土除鐵率的變化情況。著重對焙燒后凹凸棒土中活性SiO2和Al2O3的含量進行了定量分析。研究結(jié)果表明，F(xiàn)e3+經(jīng)過處理后基本上滿足了FCC催化劑中Fe3+含量不高于1.0％的要求。凹凸棒土經(jīng)

3、950℃焙燒后活性SiO2含量最高，活性Al2O3的含量則隨著溫度的升高而顯著降低，接近950℃時活性Al2O3的含量低于1％，可以忽略不計，因此要完成凹凸棒土原位晶化還需用偏高嶺土來提供體系所需的活性Al2O3。
　　 (2)以焙燒凹凸棒土提供活性SiO2和偏高嶺土提供活性Al2O3，添加Na2SiO3、NaOH和導(dǎo)向劑，混合均勻后在水熱條件下原位晶化合成Y型分子篩。利用SEM、XRD、FT-IR和N2吸附-脫附等分析手段對所

4、合成的樣品進行了表征，著重考察了水熱晶化溫度和合成體系中物料的配比對合成樣品相對結(jié)晶度的影響。研究結(jié)果表明，水熱合成Y型分子篩過程中最主要的動力學因素為晶化溫度。隨晶化溫度的升高，產(chǎn)品的相對結(jié)晶度顯著提高。晶化溫度升至100℃時，得到相對結(jié)晶度較高的Y型分子篩晶體。在原位晶化的物料體系中，隨n(SiO2)/n(Al2O3)的減小，所合成樣品的相對結(jié)晶度增大。同時適當?shù)膲A度[n(Na2O)/n(SiO2)和n(Na2O)/n(H2O)]可

5、明顯提高Y型分子篩的相對結(jié)晶度。通過條件實驗所確定的用凹凸棒土原位晶化合成Y型分子篩較理想的物料配比為：n(SiO2)：n(Al2O3)=4.7，n(Na2O)：n(SiO2)=0.65，n(H2O)：n(Na2O)=50，所制備的Y型分子篩產(chǎn)品的相對結(jié)晶度為53.6％，骨架硅鋁物質(zhì)的量比為5.28。
　　 (3)按照合成Y型分子篩較為理想的物料配比將焙燒凹凸棒土微球、偏高嶺土微球、Na2SiO3、NaOH和導(dǎo)向劑投入到反應(yīng)釜中

6、，混勻，通過水熱法原位晶化合成Y型分子篩，然后經(jīng)過NH+4和氯化稀土改性、焙燒和沉淀制得凹凸棒土型FCC催化劑。采用SEM、FT-IR和N2吸附.脫附等分析手段對所合成樣品進行了表征，并通過吡啶紅外光譜對凹凸棒土催化劑的酸度進行了分析。
　　 (4)分析了催化裂化反應(yīng)的機理以及原料油性質(zhì)，并采用小型固定流化床對不同產(chǎn)地原料油、常壓渣油及混合蠟油摻雜不同比重減壓渣油的混合原料油進行了催化裂化性能評價。
　　 通過對催化裂化