小晶粒Y分子筛气相超稳化方法研究

为了解决小晶粒Y分子筛热稳定性及水热稳定性较差的问题,以不同粒径NaY分子筛为原料,采用四氯化硅气相超稳化方法制备超稳Y分子筛,考察不同粒径及不同硅铝比对Y分子筛物化性质、微反活性及水热稳定性的影响。结果表明：采用四氯化硅气相超稳化法对分子筛进行脱铝补硅,可以大幅提高小晶粒Y分子筛的水热稳定性;粒径约700 nm、晶胞常数大于2.440 nm的小晶粒超稳Y分子筛在800 ℃、4 h、100%水蒸气条件下水热老化处理后,其酸性、相对结晶保留度与常规粒径的气相超稳Y分子筛相当。由于小晶粒超稳Y分子筛具有更丰富的外表面活性中心,更有利于无法扩散到分子筛孔内的大分子进行反应,1,3,5-三异丙基苯的反应结果表明,其转化率比在常规粒径超稳Y分子筛上提高15～23百分点。     

提高稀土改性Y型分子筛离子交换稀土利用率的研究进展

分析了稀土改性Y型分子筛制备过程稀土流失的主要原因,从滤液回收技术、分子筛交换条件和制备工艺技术等方面概括了提高稀土利用率的研究进展,提出了稀土改性Y型分子筛制备工艺的发展方向。     

RE-Y分子筛离子交换条件对稀土利用率的影响

考察了NaY分子筛稀土离子（RE3+）交换过程的稀土投料量（稀土与分子筛质量比,%）、焙烧温度和铵盐用量（铵盐与分子筛质量比,%）对稀土利用率的影响。结果表明:NaY型分子筛交换过程的稀土饱和交换度、超笼中RE3+的不稳定性,以及NH4+的反交换是造成分子筛交换过程稀土利用率低的主要原因;在稀土改性Y型分子筛（RE-Y）制备过程中,RE3+与NaY分子筛的Na+在100 ℃下的交换为不完全交换;当一交一焙中的稀土投料用量从3%提高至15%时,稀土利用率由95.9%降至84.6%,适当降低稀土投料量有利于提高其利用率;当一交中的铵盐用量为12%时,RE3+完全被NH4+反交换出来,稀土利用率为0 ;当铵盐在一交、二交中用量分别为4%,15%时,稀土利用率分别为57.0%,96.7%,Na2O质量分数分别为4.48%,1.58%,达到Y型分子筛Na2O质量分数相应不大于4.5%,1.7%的指标要求;适当升高焙烧温度有利于提高超笼中的RE3+向小笼的迁移率,增加RE3+的稳定性,当一交一焙中的焙烧温度高于400 ℃时,稀土利用率约为90%。     

稀土超稳Y型分子筛催化裂化催化剂的研究

针对我国FCC汽油辛烷值偏低及FCC装置剂油比难以提得很高的现状,兰州炼化公司石化研究院开发了稀土超稳Y型裂化催化剂,在实验室对NaY分子筛的稀土改性制备工艺、稀土与磷对催化剂性能的影响进行了考察 。结果表明,提高稀土含量可以提高催化剂活性,但超过一定量则会降低汽油的MON;改性可使B／L酸比例提高,同时改善催化剂的活性、稳定性及抗磨性能。制备的REUSY催化剂,具有活性高、干气和焦炭选择性好、裂化汽油辛烷值较高的特点。     

草酸对超稳Y型分子筛的分子修饰

在非缓冲体系中,通过改变草酸溶液的加入量,溶剂用量,反应时间,PH值等条件对超稳子筛（USY）划酸脱铝改性进行了比较系统的考察;以N2为吸附质,在液氮温度下系统地测定了改性分子筛的吸附和脱附等渐线,用BET,BJH,H－K,t-plot等计算方法分别探讨了不同改性条件下分子筛样品的比表面,二次孔分布,微孔分布,外表面等变化情况,并与不同反应条件关联,进一步证实了草酸脱铝的可行性。     

有机-无机复合酸对超稳Y分子筛的改性研究

采用有机-无机复合酸(柠檬酸和磷酸)改性超稳Y(USY)分子筛,分别考察了柠檬酸和磷酸单独改性和两种酸相复合进行改性的改性效果,以及复合改性两种酸加料方式的影响,并通过N2吸脱附、XRD、FT-IR和NH3-TPD等分析手段,对改性分子筛的结构及性能进行了表征,进而对改性的机理进行了初步的探讨。对于有机酸和无机酸复合改性,最适宜的加料顺序为先加柠檬酸后加磷酸。复合改性的样品具有较大的比表面积和较高的二次孔孔容,在保持较高结晶度的同时具有较高的骨架硅/铝比,酸量明显下降,中强酸比例明显增加;改性体系改性条件缓和,具有良好的工业化前景。     

离子交换树脂应用于Y型分子筛离子交换过程的研究

Ion-exchange process of zeolite Y using ammonium-type resin as an exchange reagent was successfully carried out. The effect of temperature, space velocity and ion concentration on the breakthrough curves was carefully investigated. At the first exchange section, the maximum proportion of qualified zeolites(QR) was obtained at a temperature of 70 ℃, a weight hourly space velocity of 0.61 h-1, and an ion concentration of 197 mg/L. The minimum length of mass-transfer zone(MTZ) of the resin bed was achieved at a temperature of 70 ℃, a space velocity of 0.61 h-1, and an ion concentration of 423 mg/L. At the second exchange section, the length of MTZ of the resin bed was significantly increased, and the exchange of Na+ ions contained in zeolite Y was more difficult than that achieved at the first exchange section. In both the first and the second exchange sections, the zeolite Y subjected to ion exchange with the resin maintained the similar physical and chemical properties as compared to those exchanged by the conventional approaches, but the zeolite Y, which was obtained after ion exchange, contained a significantly lower content of Na2 O.     

微加压法制备稳Y分子筛扩试及应用研究

本研究以小试为基础，进行了公斤级扩试研究。考查了超稳化温度、填充度等影响因素。在优化的条件下，进行了重复性扩试试验。结果表明：采用该技术制备的代氧化钠含量的ＵＳＹ，重复性好，质量稳定，各项性能指标均能达到规定要求；制备的高化钠含量的ＵＳＹ也能达到ＦＣＣ催化剂活性组份的指标要求。将低氧化钠含量的ＵＳＹ制成的ＭＨＣ催化剂，评价结果表明可完成替代抚研ＵＳＹ产品。     

新气相超稳法工业生产的高稳定性分子筛结构与性能研究

为了提高催化裂化催化剂的活性组元分子筛的稳定性和活性,通过改变分子筛阳离子交换及气相超稳改性的程度,设计并且工业制备5种不同晶胞大小的高稳定性分子筛HSZ-1,HSZ-2,HSZ-3,HSZ-4,HSZ-5,采用X射线衍射、N2吸附-脱附及傅里叶变换红外光谱等方法对其结构与性能进行分析表征。结果表明,所开发的HSZ系列分子筛具有结晶度高、比表面积大以及热稳定性和水热稳定性高的特点;并且,随着分子筛超稳程度的提高,分子筛的晶胞常数减小、SiO2含量升高、总酸量降低、B酸与L酸酸量比值降低、小笼羟基减少、末端硅羟基增多,但是,不同超稳程度的分子筛的大笼羟基均保持完好的结构。另外,HSZ系列分子筛均含有骨架四配位铝及非骨架六配位铝物种,超稳程度的提高使得非骨架铝含量增加;超稳程度最高的HSZ-1分子筛除了具有4种Si配位状态以外,还有Si碎片存在。     

Y分子筛改性对其结构和酸性的影响

采用铵交换、水热处理、水热-草酸处理的方法对Y分子筛进行改性,考察了改性方法对Y分子筛的硅铝比、相对结晶度、晶胞常数、比表面积、孔结构、骨架振动及酸性的影响。结果表明,随着改性程度的加深,Y分子筛的体相和骨架硅铝比均增大,晶胞常数由2．4630nm降至2．4462nm,并可保持较高的相对结晶度;水热处理后产生大量的非骨架铝,再经草酸处理可有效脱除所产生的非骨架铝,表现出更高的比表面和二次孔孔容;总酸量下降,中强酸酸量增大;水热处理后强L酸量增加,草酸改性则可以提高B酸量。     

稀土改性Y型分子筛的研究

以NaY分子筛为原料,氯化镧溶液为交换液,制备了LaNaY型分子筛,以此为基础制备出相应的催化裂化催化剂,并借助x射线衍射法和红外光谱法对LaNaY型分子筛的性能进行了表征。结果表明,随着交换浆液pH值的提高,镧离子可与NaY分子筛方钠石笼中的钠离子进行交换,从而定位于其中;交换浆液最佳pH值为3．5—4．5。随着焙烧温度的升高,LaNaY型分子筛结晶度及其保留率均增加,相应的催化剂微反活性也提高。LaNaY型分子筛最佳焙烧温度为450—550℃。     

改性小晶粒Y分子筛对加氢裂化催化剂性能的影响

对小晶粒Y分子筛进行组合改性,并对改性后的小晶粒Y分子筛进行了XRD,BET,SEM,NH3-TPD,27Al NMR,29Si NMR表征。以改性小晶粒Y分子筛为主要裂化组分、金属W-Ni为加氢组分,采用浸渍法制备新型加氢裂化催化剂。表征结果显示,改性后小晶粒Y分子筛试样的结晶度明显提高,晶胞参数呈明显变化规律,硅铝比明显提高,比表面积和孔体积大幅提高,形成了二次孔。实验结果表明,以改性分子筛GX-2为酸性组分,通过等体积浸渍法制得的Cat-2为催化剂,在反应温度360℃、反应压力11 MPa、氢油体积比1 000:1、液态空速1.0 h-1的条件下,柴油中硫含量为26.91 mg/L,十六烷指数56.8,凝点-30℃。     

钒对USY型分子筛的影响及氧化镧在钒捕集中的作用

模拟催化裂化高温水热再生环境,采用X射线衍射、N₂物理吸附、高分辨电子透射显微镜与NH₃-程序升温热脱附等方法,研究了重金属元素钒(V)对催化剂活性组分水热超稳Y型分子筛(USY型分子筛)的破坏行为;在此基础上,研究了稀土氧化物氧化镧(La₂O₃)对重金属V的捕集作用。结果表明：当分子筛负载较高质量分数的V时,分子筛的晶体结构遭到严重破坏;与未负载V的催化剂相比,负载质量分数为0.5%的催化剂,转化率降低了16.3个百分点,目标产物(液化气和汽油)收率显著降低,副产物干气、焦炭收率大幅增加;向模型催化剂中添加La₂O₃可以提高催化剂的重金属V捕集能力,在V负载质量分数为0.6%的情况下,含有La₂O₃的模型催化剂的原料油转化率和目标产物收率大幅增加。     

钠对Y型分子筛水热稳定性的影响

以工业NaY型分子筛为原料,制备出5种Na2O质量分数为0.24%～3.31%的Y型分子筛样品,研究了钠含量对Y型分子筛水热稳定性和催化活性的影响。结果表明,分子筛的催化活性和水热稳定性均随钠含量的降低而提高;Y型分子筛中处于离子交换位的钠与晶胞常数之间存在线性关联;在分子筛超稳化的过程中,钠离子会阻止分子筛骨架脱铝并抑制晶胞收缩;钠与钒共存时,二者间存在协同作用,钒能促进NaOH形成,加速分子筛骨架结构崩塌。     

改性Y型分子筛吸附脱除模拟油品中氯辛烷

分别采用离子交换法和等体积浸渍法对Na-Y分子筛进行改性。利用低温氮气吸附 脱附、X射线衍射、X射线荧光光谱和氨气程序升温脱附等手段对改性分子筛进行表征。考察了改性方法、交换的离子类型、吸附时间、吸附温度和吸附剂与油品质量比等因素对改性分子筛吸附脱除模拟油品中氯辛烷性能的影响,并研究了其再生循环使用性能。结果表明：离子交换法制备的Cu-Y分子筛的吸附脱氯性能高于等体积浸渍法制备的CuO/Y分子筛。经Co²⁺、Cu²⁺、Ag⁺改性的Y型分子筛,其脱氯性能较Na-Y分子筛显著增加,其中Cu-Y分子筛的脱氯性能最好。当Cu-Y分子筛与油品质量比为1∶5、吸附温度为20 ℃、吸附时间为1 h时,脱氯率达到91.9%。NH₃-TPD表征显示,分子筛的表面酸性对其脱氯性能具有显著影响,分子筛表面总酸量越大,其脱氯性能越高。Cu-Y分子筛再生循环使用7次后,其比表面积及酸量有少量减小,导致其脱氯性能略微降低。     

稀土元素对喷焊层组织及耐磨性的影响

本文研究了在镍基自熔合金粉末中加入不同含量的稀土对喷焊层组织和耐磨性的影响规律及其作用机理。结果表明，在喷焊材料中加入适量稀土，可使喷焊层组织细化、硬度及耐磨性提高。     

新型稀土FCC助剂反应性能研究

以降烯烃催化剂为主催化剂，在中型提升管FCC装置上对稀土FCC助剂(RE-Ⅱ)的反应性能进行评价。结果表明：RE-Ⅱ表现出很高的CO助燃活性，增加了轻质油收率，焦炭和干气产率略有降低；而汽油烯烃含量和辛烷值基本不受影响。     

稀土永磁同步电机在抽油机上的应用分析

常规游粱抽油机配备传统异步电机，运行时电机平均负载率不足30％，“大马拉小车”现象较突出，造成电能浪费大。稀土永磁同步电机具有平均运行效率高、功率因数高、启动力矩大、过载能力强、高效节能等特点，通过在抽油机上试用和批量使用，达到了良好的节能效果，可替代目前在抽油机上使用的异步电机。