原位晶化材料合成及加氫裂化催化應(yīng)用研究.pdf

1、原位晶化催化材料合成制各的核心就是將分子篩合成與原位生長概念相結(jié)合，將一種最重要的石油裂解分子篩Y沸石晶粒直接生長在基質(zhì)上而得到的催化材料。本文從傳統(tǒng)原位FCC催化劑制備特點(diǎn)出發(fā)，針對(duì)現(xiàn)有原位晶化工藝的不足，進(jìn)一步依據(jù)加氫裂化催化劑的應(yīng)用要求，分別提出了各種改進(jìn)性和獨(dú)創(chuàng)性的原位催化材料合成概念和技術(shù)方案。首先，不僅實(shí)現(xiàn)了廉價(jià)煤系高嶺土原位合成的工業(yè)化可行路線，而且通過合成條件和參數(shù)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)了快速原位合成，將現(xiàn)有長達(dá)近30h的晶化時(shí)間能縮

2、短到12h甚至6h；其次，將一系列分子篩合成與創(chuàng)薪的廣義原位生長概念相結(jié)合，通過擴(kuò)大基質(zhì)選擇范圍提出金屬原位復(fù)合方法并制備了一系列多元改性載體或原位分子篩材料，包括涉及多孔無定形材料的固相原位合成方式，也包括將稀土、鈦、鋅、鋯等結(jié)構(gòu)性或電子性助劑原位引入形成多元原位復(fù)合材料的方法，如一種鋅改性原位催化材料，原位負(fù)載量高達(dá)3.5％時(shí)結(jié)晶度高仍可達(dá)56％；同時(shí)應(yīng)用原位自轉(zhuǎn)晶方式通過異種分子篩轉(zhuǎn)化得到了具有獨(dú)特形貌、孔結(jié)構(gòu)及催化特質(zhì)的新材料，

3、方法涉及無外加硅源或外加固相硅源的高嶺土原位合成以及獨(dú)特的介孔材料自轉(zhuǎn)晶原位合成，特別地，后者是在不同方法制備的螺旋和納米粒狀形貌介孔分子篩基礎(chǔ)上，利用介孔材料自轉(zhuǎn)晶得到了接近納米大小晶粒和孔容比傳統(tǒng)法高出60％的新型高硅β分子篩。 通過本文新型原位合成法，制備了在形態(tài)和性能上都有別于傳統(tǒng)分子篩的原位晶化材料，同時(shí)各種表征手段和分析也顯示了其晶粒變小、孔徑增大的趨勢(shì)，且形態(tài)和酸度特征上也表現(xiàn)了與傳統(tǒng)分子篩的差異化，兩這些特征經(jīng)過

4、論證都更有利于應(yīng)用在處理重要質(zhì)大分子原料的加氫裂化催化劑上，例如100～200hm的小晶粒、40％甚至60％以上的集中的4～20nm中孔分布、更高的B/L酸比例等。在這些新型原位晶化催化材料的基礎(chǔ)上，也基于拓展原位催化概念應(yīng)用范圍的需要，本文強(qiáng)化了新型原位催化材料在工業(yè)催化應(yīng)用特性的研究，尤其是跳出原位晶化FCC催化劑范疇，轉(zhuǎn)向代表清潔化生產(chǎn)的加氫裂化催化劑領(lǐng)域，進(jìn)一步研究完善加氫裂化催化劑設(shè)計(jì)內(nèi)涵并實(shí)踐了新型原位概念的加氫裂化催化劑開

5、發(fā)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，原位分子篩材料不僅表現(xiàn)了具有更高本征催化效率的特點(diǎn)，麗且突出表現(xiàn)了優(yōu)異的開環(huán)裂解性能，所涉及的所謂原位型加氫裂化催化劑能獲得比常規(guī)催化劑低2～3個(gè)單位的低BMCI值尾油。低尾油BMCI值尾油是需求量很大的優(yōu)質(zhì)制乙烯原料，而煉廠加工重質(zhì)高芳烴劣質(zhì)原料比例的增加也越來越需要開環(huán)性能更優(yōu)異的分子篩材料，因此原位型催化材料的研究不僅為未來加氫裂化催化劑應(yīng)用發(fā)展提供了一個(gè)全新的材料平臺(tái)，也為加氫裂化催化劑的發(fā)展進(jìn)步拓展了一個(gè)新的