一种催化新材料的孔结构与反应性能关联研究

在实验室研究了山西金洋土合成复合新型催化剂材料,并将其改性制成催化剂。在小型固定流化床装置上进行反应,采用XRD、静态N₂物理吸附法和热解吸色谱法等对催化剂进行表征。结果表明,山西金洋土在原位晶化体系中具有适度活性硅和较快活性铝的碱溶速率,有良好的晶化性能和裂化性能。经过水热处理和化学改性,形成了一定活性的中孔结构,设计的新型重油裂化催化剂具有较好的重油转化能力和良好的裂化产物选择性。     

高岭土型FCC催化剂的特性研究

采用TG-TPD、IR等表征手段和MAT活性测定法研究了以高岭土原位晶化的特殊工艺所制备的各种高岭土型FCC催化剂的特性。结果表明,各种高岭土型催化剂具有酸强度、酸类型和孔分布合理的特点,其结构稳定,并具有优异的抗重金属性能。     

含碱改性高岭土裂化催化剂的表征和反应性能

利用N₂吸附法、IR酸性表征、XRD等手段研究了碱改性高岭土（CLS）的孔结构和酸性特征。从重油分子的裂化原理出发，设计了含有碱改性高岭土的新型重油裂化催化剂，并在固定流化床反应装置上进行了评价。结果表明，高岭土经过热和化学改性，形成了一定活性的中孔结构，所设计的新型重油催化剂具有很强的重质油转化能力和良好的裂化产物选择性。     

多级孔分子筛在重油加氢裂化催化剂的应用进展

分子筛是加氢裂化催化剂关键组分,其性质影响着加氢裂化反应效率和产品分布。微孔分子筛的孔结构降低了大分子反应物的扩散效率和酸中心的可及性,不宜直接用作加氢裂化催化剂的载体。本文从分子筛的孔结构和酸中心可及性的角度出发,介绍了具有多级孔体系的分子筛和具有核壳结构分子筛的加氢裂化性能。与相应的参比剂比较,分子筛的多级孔结构能大幅提高反应物种的扩散效率和酸中心的可及性,呈现出更好的催化活性、稳定性以及目标产物选择性。此外,金属加氢活性中心与分子筛裂化活性中心的合理调配,也是多级孔分子筛在重油加氢裂化应用中面临的挑战。     

高岭土原位合成Y型沸石过程中的吸附研究

采用N2静态吸附法和IR光谱法研究了高岭土原位晶化合成Y型沸石过程中的孔结构和沸石的形成过程。结果显示，在原位晶化过程中，从天然高岭土到晶化产物，孔结构发生了很大的变化，从大孔到中孔发达的过程，焙烧微球在碱溶液的作用下，形成了发达的孔道结构，进而在孔道的可接近表面上均匀地生长出了Y型沸石；原位晶化过程是焙烧微球在液相组分中先转变为硅铝酸钠凝胶，随后硅铝酸钠凝胶逐步地转变为Y型沸石。     

高抗磨NaY微球的制备与表征

在满足商用FCC催化剂粒度分布的基础上,通过向生高岭土喷雾浆液中添加功能助剂,利用原位晶化法制备了具有低磨损指数及高NaY分子筛含量的晶化微球。在不降低晶化微球机械强度的基础上,功能助剂能大幅度提高其结晶度及孔体积。因此,所制得的高结晶度、高机械强度及大孔体积的晶化微球是制备高性能FCC催化剂的优质前躯体。     

中大孔催化裂化催化剂研究进展

发展中大孔型催化剂是催化裂化催化剂的主要发展方向之一,催化裂化催化剂中引入中大孔的主要方法有高岭土酸碱改性法、引入大孔硅铝基材料法、引入介孔分子筛法、原位晶化法和模板法。酸碱改性高岭土的孔结构受原料影响较大,孔径一般小于10 nm;制备大孔硅铝基材料替代拟薄水铝石可有效改善催化剂的孔结构,但应关注对催化剂强度的影响;分子筛中引入介孔又包括水热处理法,酸、碱处理法和引入不稳定位点法,工业应用范围广,但处理过程中易造成Y型分子筛结晶度下降,并缺乏连续、贯通型孔道;原位晶化法是工业上较成功的中大孔催化剂制备方法,但能耗相对高,流程长;模板法可通过改变模板类型、含量对催化剂孔结构调变,但应关注环保及催化剂强度问题。     

不同高岭土系黏土性质及在催化裂化催化剂中的应用

随着原料油重质化、劣质化程度逐渐增高,催化裂化催化剂基质不仅需要保证催化剂有良好的磨损性能和流化性能,还需要具有适当的孔和一定的酸性对原料油中的大分子进行预裂化。半合成催化裂化催化剂中的高岭土系黏土对催化剂性能有重要影响。高岭土可直接或经酸、碱改性作为催化剂基质,也可通过原位晶化技术合成分子筛或含有Y型分子筛的催化剂。累托石通过交联反应可以合成层柱分子筛用于催化裂化催化剂制备。埃洛石因其管状结构,作为基质时催化剂具有孔体积和比表面积大及活性高的特点。对催化裂化催化剂中高岭土系黏土结构、改性方法及在催化裂化催化剂中应用进行综述,并对今后高岭土在催化裂化催化剂中的研究方向进行展望。     

重油催化裂化助剂的研发与应用

以海泡石和高岭土为原料,采用原位晶化技术,将海泡石引入高岭土原位晶化体系,合成了含有NaY型沸石的介孔催化复合材料,通过对复合材料改性和修饰制备出重油催化裂化助剂.助剂在中国石油哈尔滨石化1.2 Mt·a-1催化裂化装置上应用结果表明,助剂加入量达到系统藏量的13％时,与空白期相比,汽油收率增加1.47％,汽油+柴油+...     

Y分子筛/介孔Al-SBA-15复合材料与脱铝Y分子筛的表征和重油加氢裂化性能

采用两步法和水热-化学方法制备了具有高水热稳定性的Y分子筛/介孔Al-SBA-15复合材料和含有介孔的脱铝Y分子筛,用浸渍法制备了加氢裂化催化剂,并利用XRD、N2 吸附、SEM、XRF和TEM等分析手段对Y分子筛/介孔Al-SBA-15复合材料、含有介孔的脱铝Y分子筛及其催化剂的物化性质进行了对比分析。相同条件下催化剂的重油加氢裂化性能对比评价结果表明,以Y分子筛/介孔Al-SBA-15复合材料为载体的加氢裂化催化剂的中间馏分油收率和中油选择性高达66.21%和84.5%,比以脱铝Y分子筛为载体的催化剂分别提高了5.68%和5.7%。     

不同浓度硫酸改性高岭土对催化甲醇制二甲醚性能的影响

二甲醚既是一种重要的有机化工原料,也可作为清洁燃料,应用前景十分广阔.通过用不同浓度的硫酸改性高岭土制备了酸改性高岭土催化剂,在自制的光催化反应器中进行活性测试.研究结果表明:高岭土经硫酸改性前后晶体结构没有明显变化,但随着硫酸浓度的增加催化剂出现了明显的B酸和L酸;硫酸改性高岭土催化剂在二氧化碳反应环境下光催化甲醇的...     

酸改性高岭土基质FCC催化剂的反应性能

利用N^₂吸附法、IR酸性表征、微型和小型反应器等手段研究了改性高岭土基质催化剂的性能特点。结果表明，高岭土经过热和化学改性后形成了一定活性的中孔结构，添加这种新材料制成的FCC催化剂具有较强的抗重金属污染和重质油转化能力。     

NaOH预处理对高岭土表面原位合成SAPO-34催化剂性能的影响

以高温煅烧高岭土微球(CKM)为载体,采用原位合成法制备了负载型SAPO-34催化剂(SCKM)。以质量分数2%～10%的NaOH水溶液对高岭土微球进行了预处理。采用XRD、XPS、SEM、N2吸附-脱附对NaOH处理的高岭土微球及原位合成的SAPO-34进行了表征,并在MTO固定床上对合成催化剂的活性进行了评价。结果表明,NaOH水溶液预处理对高岭土微球表面的化学组成、形貌结构以及原位合成SAPO-34负载型催化剂的性能均有显著影响。质量分数4%的NaOH水溶液处理高岭土微球表面合成的SAPO-34催化剂(4-SCKM)在MTO催化反应中的活性最佳,甲醇转化率达到100%,低碳烯烃选择性89.8%,单程寿命964 min,优于非原位合成的SAPO-34催化剂。     

高硅铝比小晶粒NaY分子筛/高岭土复合物的合成及其催化裂化性能

以两种不同粒径的高岭土为原料,采用水热法合成了高硅铝比小晶粒NaY分子筛/高岭土复合物,通过XRD、SEM、晶粒度分析和N₂物理吸附等表征手段对复合物进行了结构和形貌表征。结果表明,与商品NaY相比,高岭土合成样品的结构稳定性和水热稳定性显著提高,以细化高岭土为原料合成样品的晶粒尺寸达310 nm,比表面积达807 m²·g^-1。以改性NaY分子筛/高岭土复合物为活性组分制备了催化裂化催化剂,采用NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)技术对其酸性特征进行了分析,并在小型微反装置上对其重油催化裂化性能进行了评价。研究结果发现,随着骨架硅铝比增大,催化剂表面酸中心强度增加,而酸量下降。采用细化高岭土合成的NaY分子筛/高岭土复合物的分子筛晶粒更小,催化剂酸中心数量以及催化裂化性能均大幅度提升。随着高温焙烧高岭土/偏高岭土质量比的增加,合成产物中的高岭土基质含量增加,催化剂表面酸中心强度下降。以原料高温焙烧高岭土/偏高岭土质量比为0.5,骨架硅铝比为6.1(摩尔比)的样品制备的催化剂,去柴重油转化率高达85.4%,同时有高达64.2%的汽油收率,表现出优异的重油催化裂化性能。     

A novel FCC catalyst synthesized via in situ overgrowth of NaY zeolite on kaolin microspheres for maximizing propylene yield

NaY/kaolin composite microspheres were synthesized by an in situ method using calcined kaolin microspheres as raw material. By mixing the modified NaY/kaolin composite microspheres and additive microspheres containing ZSM-5, a novel fluid catalytic cracking (FCC) catalyst for maximizing propylene yield in FCC unit was prepared. The catalyst was characterized by X-ray diffraction (XRD), temperature-programmed desorption of ammonium (NH₃-TPD), and N₂ adsorption–desorption techniques and tested in a bench FCC unit. The characterization results indicated that the catalyst has more meso- and macro-pores and more acid sites than the reference catalyst and thus can increase propylene yield by 1.27%.     

Hydrogenation of Vegetable Oils with Minimum trans and Saturated Fatty Acid Formation Over a New Generation of Pd-catalyst

Hydrogenation of sunflower and canola oils over a novel Pd-supported catalyst (pore size of 6.8 nm and BET specific surface area of 837 m²/g) was investigated and compared to commercial nickel catalyst. The formulated catalyst with Pd-loading of 1 wt%, supported on structured silica material was active and selective for the hydrogenation of sunflower and canola oils under mild process conditions. For both oils, the novel Pd supported catalyst exhibited a better selectivity than commercial Ni catalyst at a similar activity with a lower metal loading. For the same iodine value (IV) reduction, the Pd-catalyst produced less saturated fatty acids (SFA) and about the same level of trans fatty acids (TFA), but was more selective towards cis monoenes formation than Ni-catalyst. More importantly, this catalyst produced a reduced level of stearic acid, which at increased levels causes waxy mouth feel of the hydrogenated fat.