FCC汽油非臨氫降烯烴催化劑的制備與研究.pdf

1、隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，清潔燃料的生產(chǎn)己成為世界煉油工業(yè)面臨的迫切任務(wù)。催化裂化是以生產(chǎn)汽油和柴油為主、兼顧化工原料的煉油技術(shù)，尤其在我國，80％的汽油來自催化裂化，而催化裂化汽油中烯烴的含量高達(dá)40％～60％，而國內(nèi)實(shí)施了汽油新標(biāo)準(zhǔn)，要求汽油中烯烴體積分?jǐn)?shù)不大于35％。因此，提高催化裂化汽油質(zhì)量對我國的清潔汽油生產(chǎn)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 本文分別研究了以γ-Al2O3、β-沸石和SiO2，γ-Al2O3為載體的FCC(Fluid

2、catalyticcracking)汽油非臨氫降烯烴催化劑的制備及應(yīng)用。將酸改性、載體水蒸氣處理、載體氯化技術(shù)及微波合成技術(shù)引入催化劑的制備中，提高了催化劑的降烯烴性能。同時微波誘導(dǎo)合成的引入大大加快了催化劑的合成速度。采用日本理學(xué)D/max-RBX射線衍射儀、FR-560型紅外光譜儀、Digisorb2400物理吸附儀對催化劑的物相、酸度、比表面積、孔徑和孔容進(jìn)行了測定，利用熒光指示劑法和PONA色譜法對降烯烴后汽油族組成進(jìn)行測定。

3、 以γ-Al2O3為載體制備了降烯烴催化劑。通過活性組分的試驗，發(fā)現(xiàn)利用A和B金屬鹽作為活性組分對烯烴降低有較理想的效果，烯烴降低二十幾個百分點(diǎn)，并且反應(yīng)條件比較緩和，反應(yīng)容易控制。試驗結(jié)果表明，催化劑中加入C或D酸后催化劑的活性明顯提高，烯烴含量降低到35％以下，并且產(chǎn)品的其他性能指標(biāo)都能達(dá)到要求范圍；A、B雙金屬共浸時制得的催化劑活性高于兩種金屬分浸時制得的催化劑的活性，烯烴含量降到33.25％。催化劑的BET、孔容和平均孔徑

4、分別為208m2/g，0.64ml/g，9.27nm。利用催化裂化全餾分汽油，反應(yīng)在自制的小型固定床反應(yīng)器上進(jìn)行。最佳反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度100℃，反應(yīng)壓力0.4MPa，體積空速3.0h一。在最佳反應(yīng)條件下，F(xiàn)CC原料汽油烯烴由原來60.89％降到33.25％，芳烴由原來的15.04％上升到34.89％，其他性能也達(dá)到國標(biāo)要求。 對以β-沸石為載體的催化劑，600℃水蒸氣處理β-沸石6h、以A、B金屬作為活性組分，A、B原子比為

5、8.0、負(fù)載量為10％，浸漬時間為70℃4h時，制備降烯烴催化劑，烯烴由原來的60％下降到38.13％，并且反應(yīng)條件也比較緩和，反應(yīng)容易控制。催化劑中加入C酸后，催化劑的活性明顯提高，烯烴含量降低到32％。水蒸氣處理過程對催化劑起到增加孔徑孔容的作用，水蒸氣處理前后的催化劑的比表面積分別為313m2/g和280m2/g，孔容分別為0.24ml/g和0.23ml/g，孔徑分別為2.34nm，和2.44nm，同時通過XRD測定發(fā)現(xiàn)載體骨架未

6、發(fā)生變化。 將微波合成催化劑與常規(guī)合成方法進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，常規(guī)合成條件為650℃焙燒5h，微波合成條件為合成時間120min，微波反應(yīng)壓力為0.4MPa，0.5MPa，微波功率為638W；常規(guī)合成與微波合成的C-B-A/β-沸石催化劑孔徑分別為2.34nm和2.45nm；孔容分別為0.24ml/g和0.30ml/g；比表面分別為313m2/g和363m2/g。通過XRD測定發(fā)現(xiàn)載體骨架不變，活性組分在載體上分散的更均勻。I

7、R譜測定表明，催化劑酸性明顯提高。原料油中烯烴降到30.2％。微波合成催化劑大大縮短了合成時間。 用催化裂化全餾分汽油在微型固定床反應(yīng)器上進(jìn)行了降烯烴試驗，對其降烯烴工藝條件進(jìn)行了考察。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)溫度為140℃，反應(yīng)壓力為2.0MPa，體積空速為1.0h-1～2.0h-1；催化劑的使用周期為90h左右，催化劑在650℃下燒結(jié)4h后，催化劑的活性得到很好的恢復(fù)，可重復(fù)使用。 以白碳黑和氧化鋁為原料合成了硅鋁載體并且對合

8、成條件，改性條件等進(jìn)行了考察，結(jié)果表明，硅鋁比為1：1，負(fù)載A和B的雙金屬的負(fù)載量為10％，A、B原子比為4.0，浸漬溫度為70℃時，該催化劑使烯烴降低二十幾個百分點(diǎn)。將磷改性、載體氯化與微波合成技術(shù)引入催化劑的制備中，提高了催化劑降烯烴的性能，加快了催化劑的合成速度。采用日本理學(xué)D/max-RBX射線衍射儀、FR-560型紅外光譜儀、Digisorb2400物理吸附儀對催化劑的物相、酸度、比表面積、孔徑和孔容等進(jìn)行表征。反應(yīng)在自制的小

9、型固定床反應(yīng)器上進(jìn)行，最佳反應(yīng)條件為：溫度170℃，反應(yīng)壓力2.5MPa，體積空速1.5h-1。產(chǎn)品用PONA色譜法和熒光吸附法分析檢測其族組成的體積分?jǐn)?shù)，F(xiàn)CC汽油中烯烴的體積分?jǐn)?shù)由原來的51％下降到25.6％(PONA法)，芳烴的體積分?jǐn)?shù)有所升高但小于40％，完全符合車用汽油國家標(biāo)準(zhǔn)要求。同時測定辛烷值(RON)為90，克服了以往加氫帶來的辛烷值降低的缺點(diǎn)，常規(guī)催化劑的使用周期為90h左右，微波催化劑使用周期為100h，并且，均可再