Ni-Mo-P/Beta-ZSM-5催化剂对四氢萘加氢裂化性能的研究

分别以改性Beta分子筛、ZSM-5分子筛以及两者按不同比例复配的分子筛作为载体的酸性组分,采用等体积浸渍法制备Ni-Mo-P型加氢裂化催化剂,分别记为CAT-B、CAT-Z、CAT-BZ。利用BET比表面积测定、X射线衍射(XRD)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)及氢程序升温还原(H2-TPR)等技术手段对催化剂样品进行系列表征分析。以四氢萘为模型化合物,在固定床连续加氢装置上考察制备的分子筛型加氢裂化催化剂的反应性能。研究结果表明:改性Beta分子筛和ZSM-5分子筛复配的催化剂CAT-BZ-3具有较适宜的比表面积和孔结构,相比于催化剂CAT-B和CAT-Z具有优异的酸量和酸强度,并且其表面的活性金属易于还原,在载体上的分散性较好。对催化剂进行活性评价认为,分子筛复配制得的催化剂具有较高的四氢萘加氢裂化催化活性,其中催化剂CAT-BZ-3的四氢萘转化率及BTX选择性最高。     

Y和Beta分子筛复配对柴油加氢裂化催化剂性能的影响

针对中海油高氮环烷基催化裂化柴油加氢裂化工艺，将改性Beta分子筛与Y分子筛按不同比例复配作为酸性组分制备载体，通过等体积浸渍法负载Ni-Mo活性金属制备柴油加氢裂化催化剂。采用BET、XRD、NH₃-TPD、FT-IR等方法对其进行分析表征，在固定床反应器上考察两种分子筛复配对催化剂加氢裂化性能的影响。结果表明，在反应压力10.0 MPa、空速0.8 h^-1、氢油体积比为800∶1、预处理反应温度350℃、控制>205℃馏分转化率为50%的条件下，可生产38.6%～42.5%的汽油馏分，作为高辛烷值汽油调和组分或生产BTX的原料，柴油馏分十六烷值至少提高17.0。在CAT-BY2催化剂作用下，汽油馏分收率为42.5%,其中BTX含量为21.8%,研究法辛烷值为93.5。     

ZSM-5/USY/Beta分子筛催化剂对四氢萘加氢裂化制备BTEX的性能研究

分别采用ZSM-5、USY、Beta 3种分子筛通过等体积浸渍法制备了Ni Mo/ZSM-5、Ni Mo/USY、Ni Mo/Beta 3种催化剂,分别标记为cat-1、cat-2、cat-3。利用XRD、NH3-TPD、SEM对催化剂进行表征分析,在固定床反应器上以四氢萘作为模型化合物,研究其加氢裂化制备BTEX的催化性能,考察了四氢萘加氢裂化的工艺条件,并探讨了加氢裂化机理。结果表明,Beta分子筛制备的催化剂cat-3金属组分颗粒大小均匀,呈现出高度分散的状态,并且酸量适中。在反应温度为400℃、氢油比为600、反应压力为4MPa、2h-1空速的最佳反应条件下,与cat-1、cat-2相比,cat-3具有最佳的四氢萘转化率和BTEX选择性,分别高达95%和70%左右。     

NiMo系催化剂对正辛烷加氢裂化催化性能的研究

分别以双微孔复合分子筛Y-β、Y和β的机械混合物、Y、β为载体,制备了NiMo系加氢裂化催化剂Ni-Mo/Y-β、Ni-Mo/Y β、Ni-Mo/Y、Ni-Mo/β,探讨了其物化性能的差异。结果表明:与Ni-Mo/Y β相比,催化剂Ni-Mo/Y-β具有较高的相对结晶度,较大的比表面积和孔体积,较低的B酸和L酸。在固定床反应器上考察了其对正辛烷加氢裂化反应的催化性能,在其它操作条件相同时,正辛烷在催化剂Ni-Mo/Y-β上加氢裂化反应的转化率、裂解率及对异丁烷的选择性最高。     

Ni-Mo/Y-β催化正辛烷加氢裂化的研究

以双微孔复合分子筛Y-β为载体，制备了双功能催化剂Ni-Mo/Y-β。表征发现， 浸渍后Ni-Mo/Y-β催化剂的比表面积、孔容、总酸量和结晶度均有所下降。并在固定床不锈钢反应器上考察了Ni-Mo/Y-β催化剂对正辛烷加氢裂化反应的催化性能，结果表明，在反应温度230 ℃、压力3.0 MPa、体积空速1.5 h-1和氢油体积比1 000∶1条件下，反应转化率为83.9%，裂解率82.28%，对异丁烷的选择性为37.49%。     

分子筛负载铂催化剂上四氢萘加氢裂解反应行为

四氢萘是多环芳烃加氢转化的产物或者中间体,其加氢裂解行为和规律的研究在重芳烃转化和脱除领域有着重要的意义。采用等体积浸渍法制备得到了氧化铝负载贵金属(Pt,Ir和Pd)催化剂和酸性分子筛(MOR和ZSM-5)负载铂双功能催化剂,考察了它们催化四氢萘加氢裂解的反应行为。氧化铝为载体时金属催化剂表面主要发生加氢及脱氢反应,其中金属Pt表现出最高的加氢和脱氢活性。双功能催化剂上四氢萘发生加氢裂化、异构化、氢转移及烷基化等复杂反应,金属Pt通过氢溢流作用提高了分子筛Br?nsted酸活性从而提高催化剂加氢裂解活性和选择性,但过量金属Pt会加剧苯环加氢而不利于单环芳烃的生成。分子筛孔道的限域作用对四氢萘的反应活性及产物分布有重要影响,相比Pt/ZSM-5催化剂,Pt/MOR表现出更高的裂解活性及异构化选择性。Pt/MOR催化剂上四氢萘加氢裂解主要通过异构-裂解路径进行,异构化活性及异构体构型决定了裂解活性及产物的分布。     

金属含量对Ni-Mo/Y-β加氢裂化性能的影响

以双微孔复合分子筛Y-β为载体,制备金属含量不同的Ni-Mo/Y-β双功能催化剂,探讨金属含量对Ni-Mo/Y-β催化剂物化性能的影响。实验表明,随着金属含量的增加,催化剂相对结晶度降低,催化剂比表面积和孔容逐渐减小,表面B酸明显减少,而L酸基本不变。在固定床反应器上考察了对正辛烷加氢裂化反应的催化性能,在其他操作条件相同、Mo质量分数为8%和Ni质量分数为2.4%时,正辛烷的加氢裂化转化率和裂解率最高;当Mo质量分数≥16%、Ni质量分数≥4.8％时,对裂化产物i-C₄和i-C₅的选择性最高。     

酸处理Beta分子筛对十氢萘加氢开环反应影响

研究了酸处理过程对Beta分子筛Br nsted酸和Lewis酸分布及其作为载体催化十氢萘加氢开环反应的影响。采用XRD、BET、XRF、Py-FTIR等表征了不同浓度盐酸处理的分子筛,结果表明,酸处理后Beta分子筛结晶度及孔径无明显变化,比表面积先增加后降低。随盐酸浓度的增加,n（SiO₂）/n（Al₂O₃）增大,总酸量逐渐降低;在盐酸浓度大于0.1 mol/L时,酸处理主要改变了分子筛的B酸位。十氢萘加氢开环反应实验结果表明,B酸位对Beta分子筛催化十氢萘开环反应影响较大,酸性越强越易导致作为载体的Beta分子筛失活。0.1 mol/L盐酸处理得到的催化剂酸性适宜,比表面积最大,活性及开环异构产物的产率最高。     

Pt/USY催化剂上四氢萘选择性开环反应

通过USY分子筛载体上负载Pt制备Pt/USY催化剂，考察Pt/USY催化剂对四氢萘选择性开环反应的影响。结果表明，USY分子筛载体负载Pt后，四氢萘转化率提高，且明显改善开环的选择性。通过工艺条件的研究，得知在空速为2 h^-1、氢油体积比为750∶1、反应压力为4 MPa和反应温度为280℃时，Pt_0.4/USY催化剂性能最好，四氢萘转化率大于99%,C₁₀产物收率大于94%,开环选择性高于38%。     

丝光沸石分子筛催化剂上C_9芳烃脱烷基的研究

将Bi、Ni、Mo、Pt负载在氢型丝光沸石(H/MOR)分子筛上,以异丙苯为模型化合物对分子筛催化剂加氢脱烷基性能进行了评价,考察了不同金属的活性和分子筛催化剂的稳定性。采用Pt/MOR分子筛催化剂时,催化剂的稳定性以及模型化合物的转化率和苯、甲苯、二甲苯(BTX)的产率有显著提高。当反应温度为420℃,压力为0.8MPa,空速为1h-1时,其转化率最高可达89.8%,BTX的产率可高达82.8%。分子筛酸性分布与金属之间的平衡对催化剂的活性至关重要。当w(Pt)=0.5%,总酸为0.825mmol/g时,酸与金属间的平衡协同作用对催化剂的活性和稳定性有明显促进作用。     

多级孔分子筛对四氢萘加氢生产轻质芳烃的影响

以多级孔Y分子筛为酸性组分,四硫代钼酸铵为金属前驱物,采用孔饱和浸渍法制备预硫化型催化剂,采用XRD、BET、TEM、NH3-TPD和Py-IR等分析方法表征分子筛结构性质。以四氢萘为模型化合物,在高压加氢微反装置上考察多级孔Y分子筛对四氢萘选择性加氢裂化性能的影响。结果表明,与参比分子筛相比,介孔比例高、介孔孔径尺寸适宜、介孔集中度高和酸性适中的多级孔Y型分子筛能够强化四氢萘转化及提高C_6~C_(10)和C_6~C_8单环芳烃收率;介孔孔径尺寸过大或介孔集中度低会提高重产物收率。实验条件下,C_6~C_(10)和C_6~C_8单环芳烃收率分别可达41.5%和24.0%。     

Pd-β/MCM-41复合分子筛加氢裂解废食用油性能研究

以碱处理β沸石作为硅铝源,以CTAB为模板剂,合成了β/MCM-41介孔-微孔复合分子筛,以其为载体制备Pd-β/MCM-41复合分子筛催化剂,利用XRD、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD和XRF等技术对其进行了表征,并与γ-Al₂O₃、USY、ZSM-5等载体制备的催化剂比较了废食用油加氢裂解活性。结果表明：β/MCM-41复合分子筛同时具备β沸石和MCM-41分子筛的结构,β/MCM-41为载体时,Pd-β/MCM-41催化剂具有适宜的中强酸性中心,适宜的孔道分布结构,催化剂加氢裂解废食用油的活性最高。此外还考察了催化剂制备条件对废食用油加氢裂解反应的影响,结果表明：采用离子交换法制备负载量2%的Pd-β/MCM-41复合分子筛催化剂、焙烧温度为500 ℃时,催化剂对废食用油加氢裂解的效果最好。此时,原料油的转化率可以达到85.9%,生物汽油的收率可以达到16.4%,生物柴油的收率达到17.8%,且此催化剂水热稳定性较好,再生性能良好,工业化应用前景较好。     

Zr改性ASA分子筛催化剂对煤焦油加氢脱硫脱氮性能的影响

采用硫酸锆为锆源,对无定型硅铝分子筛(ASA)进行改性,利用等体积浸渍法制备Ni-Mo/Zr-ASA加氢催化剂,在悬浮床反应器上考察Zr改性前后催化剂的煤焦油加氢脱硫脱氮性能。采用XRD和 TEM等对改性前后催化剂进行表征。结果表明,经过Zr改性后,催化剂Cat-Zr-ASA上的金属活性组分在载体表面高度分散,颗粒均匀,粒径较小。与未改性的催化剂Cat-ASA相比,Zr改性后的催化剂Cat-Zr-ASA上加氢产物S含量和N含量分别降低了56.4%和63.8%。     

Beta分子筛加氢裂化催化剂的催化性能

以改性的Beta分子筛为酸性组元,W、Ni为活性金属组分,采用等体积浸渍法制备加氢裂化催化剂。在中压条件下对制备的加氢裂化催化剂进行活性评价,考察反应温度、反应压力及空速对催化性能的影响,结果表明,在反应温度376℃、反应压力10 MPa和空速1.0 h-1条件下,催化剂活性及选择性达到最佳。     

Ni-W/SSY-Beta-Al_2O_3柴油加氢转化催化剂研究

采用SSY型分子筛、不同硅铝比Beta分子筛与大孔氢氧化铝干胶混捏制备SSY-Beta-Al_2O_3载体,等体积浸渍法制备Ni-W/SSY-Beta-Al_2O_3加氢转化催化剂,采用BET、Py-IR、XRD、NH_3-TPD对制备的催化剂及载体进行表征。在100 mL固定床加氢装置上,工业Ni-Mo型柴油加氢精制催化剂与Ni-W/SSY-Beta-Al_2O_3加氢转化催化剂级配装填,以劣质催化裂化柴油为原料,对加氢转化催化剂进行活性评价。结果表明,随着Beta分子筛硅铝比的增加,催化剂表面的L酸中心先减少后增多,B酸中心先增加后减少,催化剂的弱酸酸量先增多后减少,中强酸与强酸酸量变化不明显。在氢油体积比700∶1、反应压力8.0 MPa、精制段反应温度360℃,体积空速1.25 h^(-1),转化段反应温度400℃,体积空速1.35 h^(-1)的条件下,CYB-3催化剂加氢转化产品液相收率高达97.73%,汽油馏分收率63.72%,辛烷值91.66,柴油馏分收率33.69%,十六烷值比原料提高8.96,凝点小于-35℃。     

多产中间馏分油型中压加氢裂化催化剂的研制与性能评价

以改性Beta分子筛为酸性组分,W和Ni为活性金属组分,采用等体积浸渍法制备加氢裂化催化剂。采用XRD、BET、XRF、NH_3-TPD和Py-IR等对其进行物性表征,结果表明,加氢裂化催化剂具有孔分布比较集中、加氢金属组分分散均匀、强酸比例适中和L酸比例高等特点。对制备的加氢裂化催化剂在中压条件下进行活性与稳定性评价,结果表明,制备的加氢裂化催化剂具有活性和选择性高、稳定性好以及产品性质优异等特点,可长周期运转。     

Y型分子筛应用于双环芳烃加氢裂化多产轻芳烃过程研究进展

催化柴油富含双环芳烃，可通过加氢裂化过程选择性多产高价值轻质芳烃（BTX）产物，现有研究已对此过程所需的工艺条件和催化剂性质进行了大量考察。工业应用中催化剂的酸性组分以Y型分子筛为主，研究分子筛性质和反应结果的关系成为重点内容。本文主要介绍了双环芳烃多产BTX产物经历加氢饱和、开环、断侧链等主要反应过程，金属组分及其与分子筛的协同作用；总结了Y型分子筛的性质如孔道性质、小晶粒、酸性质、核壳结构等因素对上述反应过程的影响。初步表明分子筛孔性质、酸性质直接影响目标反应选择性，通过对分子筛性质进行调变，可以达到促进反应物有效转化及提高BTX产物收率的目的。     

Zr改性Y分子筛中油型加氢裂化催化剂设计制备

采用等体积浸渍法对Y分子筛进行了Zr修饰改性,系统考察了不同用量Zr对改性Y分子筛的结构、催化剂的理化性质和加氢裂化反应性能的影响规律。通过XRD、NH₃-TPD、H₂-TPR和TEM等方法对改性分子筛和催化剂进行表征分析。结果表明：Zr改性降低了Y分子筛的酸量,随着改性Zr用量的增加,这种变化趋势不断增大。同时,Zr改性有效地削弱了分子筛催化剂中金属活性组分与载体间的作用,提高了W物种在催化剂表面的分散程度。加氢裂化反应结果表明：与Y分子筛催化剂相比,Zr改性Y分子筛催化剂的减压馏分油(VGO)转化率降低,中间馏分油选择性提高约20%,随着改性Zr用量的增加,VGO的转化率不断降低,中间馏分油选择性略有增加。     

制备条件对NiMo/γ-Al2O3催化剂上萘加氢生成四氢萘的影响

采用等体积浸渍法制备加氢催化剂NiMo/γ-Al₂O₃,在悬浮床上考察不同的制备条件下NiMo/γ-Al₂O₃对萘加氢生成四氢萘的影响。结果表明,催化剂的制备条件对加氢活性有显著的影响,NiMo/γ-Al₂O₃催化剂的最佳制备条件为共浸渍法负载金属组分Ni和Mo,在500 ℃的温度下焙烧4 h。此条件下制备的催化剂上四氢萘的选择性高达95.2%。