正十六烷加氫異構(gòu)化新型催化劑的研制及反應(yīng)性能研究.pdf

1、本文合成了硅鋁比和離子交換程度不同的具有一維中孔結(jié)構(gòu)的ZSM-22分子篩，并采用等體積浸漬法制備了Pd/ZSM-22分子篩雙功能催化劑，分別采用XRD、SEM、XRF、N2物理吸附、29Si MAS NMR、31P MAS NMR、27Al MAS NMR、NH3-TPD、Py-IR和H2化學吸附等方法對其結(jié)構(gòu)、組成、形貌和酸性進行了表征，并在固定床微型反應(yīng)器上進行了正十六烷加氫異構(gòu)化反應(yīng)的催化性能評價。研究表明，因ZSM-22分子篩具

2、有孔道擇形作用，Pd/ZSM-22催化劑在正十六烷加氫異構(gòu)化反應(yīng)中對單支鏈異十六烷具有較高的選擇性。以初始凝膠中SiO2/Al2O3為70合成的ZSM-22分子篩，焙燒除去模板劑后與Al2O3載體擠條成型后用Pd(NO3)2溶液浸漬制備的催化劑0.5Pd/Z22-C表現(xiàn)出最佳的催化性能，異十六烷收率高達71.0％。
　　合成了引硅量不同的SAPO-11、SAPO-31和SAPO-5硅鋁磷酸鹽分子篩，并采用等體積浸漬法制備了Pd/S

3、APO-n(n=11、31、5)雙功能催化劑。研究結(jié)果表明，具有相同初始凝膠組成時，酸量按以下順序遞減:SAPO-5＞SAPO-31＞SAPO-11,擔載0.5％Pd制備的雙功能催化劑在正十六烷加氫異構(gòu)化反應(yīng)中的催化反應(yīng)活性及異構(gòu)化選擇性存在較大差異。SAPO-5分子篩對異構(gòu)化產(chǎn)物無擇形性，且金屬位與酸性位的比值(CPd/CH+)的比值較低，難以實現(xiàn)金屬位與酸性位的協(xié)同催化作用，催化劑的反應(yīng)活性及異十六烷選擇性均較低。具有一維線性直孔道

4、的Pd/SAPO-31與Pd/SAPO-11系列催化劑具有較高的反應(yīng)活性和異十六烷選擇性，具有圓形孔道的SAPO-31分子篩因為孔徑與單支鏈異構(gòu)體的動力學尺寸更接近，對異構(gòu)化產(chǎn)物在孔道內(nèi)擴散的限制作用更小，其金屬位與酸性位更匹配，異十六烷的收率更高。以0.5 Pd/S31-0.6為催化劑對正十六烷的加氫異構(gòu)化反應(yīng)條件進行了優(yōu)化，適宜的反應(yīng)條件是:壓力為2MPa，質(zhì)量空速為4h-1，氫烴比（體積比）為500。
　　考察了貴金屬種類、

5、鈀前驅(qū)體種類及擔載量對Me/SAPO-31雙功能催化劑的物化性質(zhì)及正十六烷加氫異構(gòu)化反應(yīng)性能的影響。研究表明，Pt/SAPO-31催化劑具有更高的催化活性，但是異十六烷的選擇性較低。以二硝基四氨合鈀為鈀鹽前驅(qū)體制備的催化劑0.5Pd/S31(N)上金屬Pd的分散度最高，異十六烷選擇性低于以硝酸鈀為前驅(qū)體的催化劑，但多支鏈異構(gòu)烷烴的選擇性提高。通過調(diào)變金屬Pd的擔載量，研究了金屬位與酸性位的協(xié)同催化作用對催化劑活性和異十六烷選擇性的影響規(guī)