不同晶粒大小Beta分子筛对加氢改质催化剂性能的影响

合成了3种不同晶粒大小的改性Beta分子筛;以拟薄水铝石和不同晶粒大小的改性Beta分子筛为载体,采用浸渍法制备相应的加氢改质催化剂;对改性Beta分子筛的物化性质进行表征;在微反装置上以四氢萘为原料,对3种加氢改质催化剂的选择性开环性能进行考察;在200mL加氢装置上,以催化裂化柴油为进料,评价3种加氢改质催化剂的催化性能。结果表明：以较小晶粒Beta分子筛制备的催化剂具有较高的比表面积,有效增加了催化剂的加氢活性位;采用小晶粒Beta分子筛制备的催化剂具有较高的四氢萘转化率和催化裂化柴油加氢改质性能。     

Preparation of a highly efficient Pt/USY catalyst for hydrogenation and selective ring-opening reaction of tetralin

Ultrastable Y zeolite(USY)-supported Pt catalyst was prepared by gas-bubbling-assisted membrane reduction. The influence of reaction conditions and the metal and acid sites of catalysts on the catalytic performance of catalyst in hydrogenation and selective ring opening of tetralin, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene(THN), was studied. It was found that the optimal reaction conditions were at a temperature of 280 °C, hydrogen pressure of 4 MPa, liquid hourly space velocity of 2 h~(-1) and H_2/THN ratio of 750. Under these optimal conditions, a high conversion of almost 100% was achieved on the 0.3 Pt/USY catalyst. XRD patterns and TEM images revealed that Pt particles were highly dispersed on the USY, favorable to the hydrogenation reaction of tetralin. Ammonia temperature-programmed desorption and Py-IR results indicated that the introduction of Pt can reduce the acid sites of USY, particularly the strong acid sites of USY. Thus, the hydrocracking reaction can be suppressed.     

表层富硅USY分子筛的制备及其催化性能研究

针对常规“水热超稳”工艺改性的USY分子筛性质和性能上的不足,将常规“二交二焙”的“水热超稳”工艺与原位硅改性方法结合,制备了表层富硅USY分子筛,并将其用于催化裂化（FCC）催化剂的制备;采用X射线衍射、N₂吸附-脱附、NH₃程序升温脱附、扫描电镜等表征手段对所制分子筛进行了表征,并通过ACE装置评价了所制FCC催化剂的性能。结果表明：表层富硅USY分子筛的结晶度、晶胞参数、比表面积、孔体积、表面酸性、微反活性等性质均明显优于常规USY分子筛;与由常规USY分子筛制备的FCC催化剂相比,重油在由表层富硅USY分子筛制备的FCC催化剂上裂化,其转化率提高3.70百分点,汽油收率和液体产物总收率分别提高了2.31百分点和1.32百分点,说明以表层富硅USY分子筛制备的FCC催化剂具有优良的催化性能。     

Beta-USY复配对柴油加氢改质催化剂性能的影响

采用Beta分子筛与USY分子筛复配作为催化剂酸性组分,利用共浸渍法制备不同Beta分子筛含量的NiW/Beta-USY-Al2O3系列柴油加氢改质催化剂,运用BET、Py-IR和NH3-TPD等分析手段对催化剂进行表征;在100 mL固定床高压加氢反应器进行催化剂的加氢改质活性评价,考察Beta分子筛的加入对催化剂酸性和加氢改质催化剂活性的影响。结果表明：随Beta分子筛加入量的增加,催化剂中B酸量/L 酸量比值增大,总酸量增大;在压力10.0 MPa、氢油体积比700、改质段反应温度380 ℃的条件下,NiW/Beta-USY-Al2O3系列催化剂表现出良好的加氢改质性能,在柴油收率保持90%的条件下其密度（20 ℃）降低约0.1 g/cm3、硫质量分数低于10 μg/g、十六烷值提高19~22个单位,凝点大幅下降。     

劣质柴油加氢改质催化剂的制备及其应用Ⅰ.催化剂制备方法及其催化四氢萘的反应规律

以Ni-Mo-W复合氧化物为活性组分前躯物,采用干混法、湿混法和共胶法分别制得3种不同的非负载型加氢催化剂,以四氢萘为模型化合物对其选择性开环脱芳烃性能进行评价。结果表明:四氢萘的加氢开环过程是由加氢脱氢、异构化、开环作用、脱烷基及烷基转移等反应组成的复杂反应;共胶法催化剂具有较高的加氢活性,四氢萘转化率较高,并且其异构化和开环能力显著高于其它两种催化剂;湿混法催化剂具有较高的加氢选择性,四氢萘转化率较高,但其异构化和开环选择性较低;干混法催化剂作用下的四氢萘转化率、异构化选择性、开环选择性及加氢选择性均较低。采用共胶法和湿混法催化剂时四氢萘加氢开环主要遵循单分子机理,生成重组分的量较少。     

气相法制备FCC催化剂活性组元的探索

研究表明，增加高硅Y型沸石中的金属离子含量，有助于降低FCC汽油中烯烃含量和硫含量。气相化学法能有效地提高金属离子在高硅Y型沸石中的交换度，其催化剂具有好的选择性氢转移活性。固定流化床评价结果表明，与常规水热法制备的USY催化剂相比，以大庆常压渣油为原料，汽油中烯烃含量可从对比剂的27．54％降至23．39％，而硫含量从l010mg/L降至756mg/L。同时还具有高的水热稳定性及焦炭选择性。原因在于气相化学法能制备出品格完整、孔道畅通、具有较高金属离子含量的高硅Y型沸石，从而为制备降低汽油烯烃和硫含量催化剂的活性组元开辟了一条新途径。     

柴油加氢改质催化剂的研制

以改性分子筛和氧化铝为载体,采用一次浸渍法负载W、Ni金属组分,制备了高活性加氢改质催化剂。该催化剂具有孔体积大、比表面积大、孔分布集中、金属分布均匀等特点。催化剂性能评价试验结果表明,该催化剂用于处理催化裂化柴油,能大幅提高十六烷值,且具有脱硫活性高、稳定性好等特点。     

介孔载体离子交换方式对其负载Pd-Pt催化剂加氢性能的影响

 制备了含有Y沸石次级结构单元的Y-MCM-41，并对其进行离子交换处理。以处理后的Y-MCM-41为载体，制备了Pd-Pt负载型加氢催化剂。采用XRD、FT-IR、程序升温还原(TPR)、NH3的程序升温脱附(NH3-TPD)、偏振塞曼原子吸收光谱(AAS)对催化剂进行表征，并以30 %四氢萘的十三烷溶液为加氢模型反应物，考察了载体的离子交换方式对其负载的Pd-Pt催化剂加氢性能的影响。结果表明,采用不同离子交换处理的载体所制备的催化剂，其金属的负载量、金属与载体间的相互作用存在差别，从而影响催化剂的加氢活性和选择性。在金属中心与载体酸中心基本匹配的情况下，较大的酸量对加氢活性有利。     

MLC系列催化裂化多产柴油催化剂的研究开发

考察了催化裂化剂基质材料的ＡＩ２Ｏ３质量分数和活性组分酸性调质对催化剂的重油 经能力及柴／汽比的影响规律。采用高ＡＩ２Ｏ３质量分数的基质材料的适度酸性调质的分子筛在较优工艺条件下制备出多产柴油的ＭＬＣ－３３００催化剂。小型固定流化床评价结果表明,与超稳催化剂ＲＨＺ－３００相比,ＭＬＣ－３３００催化剂可提高催化化柴油指数约１．５个单位。     

REHY分子筛催化裂化催化剂的抗钒剂研究

在催化裂化催化剂基质中加入抗重金属污染的金属氧化物组分MO-1，对基质进行改性；对MO－1晶型进行了研究，阐明了MO－1的捕钒机理。研究表明，与碱土金属氧化物相比，MO－1与REHY分子筛匹配性较好，它通过与钒之间的晶格取代可以达到较好的捕钒效果。试验确定了复配组分与分子筛的最佳配比；MO－1的最佳加入量约为催化剂的2％，研究了MO－1对捕钒性能的影响规律。     

镍、钒对FCC催化剂结构和反应性能的影响

分别通过浸渍法和循环污染法对Y型分子筛和FCC催化剂进行镍、钒污染,考察了在干燥和水热条件下镍、钒对分子筛结晶度的影响,采用高级催化裂化评价装置(ACE)评价了镍、钒污染的FCC催化剂及稀土改性FCC催化剂的催化性能。结果表明,只有在水蒸气存在条件下,钒会破坏分子筛的晶体结构;在REY分子筛中,镍的存在对分子筛结构的破坏略有影响。在FCC催化剂中,镍、钒之间存在相互作用,与单独钒污染的催化剂相比,镍、钒同时污染的催化剂的比表面积和微反活性略有提高,反应转化率由72.14%增至78.02%,重油收率由10.49%下降至7.62%。与相应的镍、钒污染FCC催化剂相比,镍、钒污染的稀土改性FCC催化剂所得转化率与总液收均明显增加,重油收率下降,稀土元素的引入提高了催化剂的抗镍、抗钒性能,提高了催化剂的催化性能。     

分子筛对CoMoP/Al2O3催化剂加氢脱硫反应性能的影响

以USY分子筛为酸性组分，制备了含分子筛的CoMoP/Al2O3加氢催化剂，通过N2吸附-脱附、吡啶吸附红外光谱、X射线光电子能谱（XPS）和高分辨透射电镜（HRTEM）等表征手段对分子筛及催化剂样品的物化性质进行分析，并采用固定床高压微反装置考察了4,6-二甲基二苯并噻吩的加氢脱硫反应。结果表明，与CoMoP/Al2O3催化剂相比，USY分子筛的加入显著提高了4,6-二甲基二苯并噻吩的转化率和脱硫率，同时改变了加氢脱硫反应的产物分布。在CoMoP/Al2O3-Y催化剂上，烷基转移和裂化等酸催化反应活性显著提高，直接脱硫路径的活性相当，加氢路径的活性降低。     

多级孔ZSM-5分子筛催化剂对四氢萘加氢裂化多产轻质芳烃反应的影响

采用碱处理法制备了多级孔ZSM-5分子筛,并分别以多级孔ZSM-5分子筛和常规ZSM-5分子筛作为酸性组分制备了加氢裂化催化剂。采用氮气吸附-脱附、X射线衍射光谱、吡啶吸附红外光谱、氨气吸附-脱附、透射电镜等分析手段对分子筛样品进行表征。采用高压固定床微型反应装置对四氢萘在加氢裂化催化剂上的加氢裂化反应性能进行评价。结果表明：在反应温度350 ℃、氢分压4 MPa、氢/油体积比500/1、质量空速5.9 h^-1、反应时间2 h的反应条件下,与常规ZSM-5分子筛加氢裂化催化剂相比,多级孔ZSM-5分子筛加氢裂化催化剂对四氢萘的转化率提升了10百分点以上,BTX收率提升了2～8百分点,开环反应选择性提高了约20百分点。这是因为介孔的引入提高了四氢萘对分子筛内部酸性位点的可接近性,是提高其开环反应选择性和BTX收率的关键因素。     

分子筛类型对四氢萘加氢裂化反应性能的影响

分别以改性Beta,Y,ZSM-5分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备了Ni-Mo体系催化剂(分别命名为CAT-B,CAT-Y,CAT-Z),利用XRD、N_2吸附-脱附、NH_3-TPD、Py-FTIR、H2-TPR等手段对催化剂进行了表征。以四氢萘为模型化合物,在固定床连续加氢装置上考察了不同分子筛催化剂对四氢萘加氢裂化反应活性及产物选择性的影响。结果表明:CAT-B催化剂有较适宜的孔结构及比表面积,并且较CAT-Y和CAT-Z催化剂有较高的L酸量和B酸量,在金属组分与载体的相互作用力方面表现较弱,有利于金属组分的分散;催化剂对四氢萘加氢裂化反应转化率由高到低的顺序为CAT-BCAT-YCAT-Z,在四氢萘转化率相同时,催化剂CAT-B对BTX及加氢裂化产物的选择性最高,对缩合产物的选择性最低。     

Selectively Hydrodesulfurization of FCC Naphtha over Monolayer Dispersion Catalysts

Metal oxides and salts can disperse spontaneously to the surface and pores of zeolite or alumina as atomically monolayer dispersion. In this paper a series of supported solid base catalysts were prepared by the method of monolayer dispersion, and the dispersion thresholds were determined by means of X-ray diffraction quantitative phase analysis. The fundamental functions of cobalt-molybdenum sulfide catalysts on monolayer dispersion catalysts were evaluated by hydrodesulfurization of FCC naphtha in a 100 mL high-pressure reactor unit. Experimental results indicated that the catalyst prepared by monolayer dispersion method in this article gives higher selectivity than the traditional hydrogenation catalyst and the oxide catalyst from hydrotalcite-like compounds. And the catalyst may show greater hydrodesulfurization activity and less olefin saturation under the moderate reaction conditions.     

MCM-22分子筛溶胀处理对四氢萘加氢裂化性能的影响规律

采用溶胀法对实验室制备的MCM-22分子筛进行剥层处理后制得RZMCM分子筛,分别以MCM-22分子筛和RZMCM分子筛作为酸性组分,制备了2种加氢裂化催化剂(NiMo/MCM-22和NiMo/RZMCM).采用氮气吸-脱附、X射线衍射、吡啶吸附红外、透射电镜、扫描电镜-元素分布扫描等物化表征手段对2种分子筛及加氢裂化...     

NiW?USY分子筛催化剂的煤焦油加氢裂化性能

以高硅铝比USY分子筛为裂化活性组分、Ni和W为加氢活性组分,采用共浸渍法制备了一系列不同USY分子筛含量的加氢裂化催化剂。使用NH3-TPD,BET,XRD,XPS,HRTEM等手段对催化剂进行表征,并以中/低温煤焦油加氢精制后柴油馏分为原料,在固定床加氢装置上考察催化剂的加氢裂化性能。结果表明:含USY分子筛的Ni-W催化剂具有较高的煤焦油加氢裂化活性,其裂化活性主要源于USY分子筛的酸性;适宜USY分子筛含量(30%)的催化剂在产品油质量收率大于95%的前提下,可使原料油的密度(20℃)由0.899 0g/cm3降至0.848 5g/cm3,多环芳烃几乎裂解完全,C/H摩尔比由7.32降至6.89,50%馏出温度由304℃降至270℃,同时可使十六烷指数由40.0升至43.5。     

不同分子筛对n-C_(12)催化裂化转化规律的影响

以正十二烷(n-C12)为模型化合物,在固定床微反装置上考察了USY,β,ZSM-5分子筛单独使用及其相互配合使用对链烷烃裂化产物的碳数分布和烃类组成的影响,尤其是对低碳烯烃(丙烯和丁烯)选择性及其收率的影响,并通过XRD,BET,XRF,NH3-TPD,Py-FTIR等分析手段对所采用的3种分子筛的基本性质进行了表征。实验结果表明,强酸比例较高的β分子筛对n-C12的裂化活性明显高于USY分子筛,且对丁烯尤其是异丁烯的选择性较高;当β分子筛与ZSM-5分子筛混合作为n-C12裂化的催化剂时,低碳烯烃的选择性却低于USY分子筛与ZSM-5分子筛混合的催化剂;但β分子筛较强的裂化性能使其与USY和ZSM-5分子筛中的一种或两种混合时,具有较高的n-C12转化率,所以在一定程度上也可以增产低碳烯烃。     

含MCM-22分子筛催化剂的裂化反应性能研究

研究了ZSM-5，Beta，MCM-22分子筛分别作为FCC催化剂添加组分的性能。结果表明，催化剂中含MCM-22的汽油和柴油产率高于含ZSM-5，与含Beta相当；气体产物的产率低于ZSM-5，高于Beta而焦炭产率比二者都高。并且发现，含MCM-22的氢转移活性比含ZSM一5和含Beta高；裂化机理比率（CMR）低于ZSM-5．与Beta相当，说明在催化裂化反应中MCM-22晶体表面的12MR孔穴起重要作用。MCM-22的催化裂化反应性能介于ZSM-5和Beta之间，更接近于Beta．     

重质费-托合成油在不同分子筛催化剂上的裂化反应性能研究

采用小型固定流化床实验装置,考察了活性组分分别为USY,Beta,ZRP分子筛的3种催化剂对重质费-托合成油裂化反应性能的影响,重点研究了不同分子筛催化剂对汽油产率及性质的影响。结果表明：USY催化剂作用下的汽油产率最高,汽油中异构烷烃质量分数高达39.87%;Beta和ZRP催化剂作用下的液化气产率分别高达52.44%和50.92%,且液化气中丙烯的浓度高。不同分子筛催化剂对重质费-托合成油催化裂化性能的差别在于其反应机理不同,重质费-托合成油在ZRP催化剂中主要发生单分子反应,而在USY催化剂中双分子反应很活跃;Beta催化剂中主要发生单分子反应,其双分子反应活性高于ZRP分子筛,但低于USY分子筛。