MCM-41介孔分子筛固载杂多酸催化剂的制备及催化性能的研究

发布时间：2017-11-13 23:35

  本文关键词：MCM-41介孔分子筛固载杂多酸催化剂的制备及催化性能的研究

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【摘要】：MCM-41介孔分子筛具有有序六方孔道结构、孔径均匀且在纳米范围可调、比表面积大、孔体积大等特性,但纯硅MCM-41介孔分子筛也存在水热稳定性较差、骨架中的晶格缺陷较少、酸含量和酸强度较低等缺陷,通过不同方法在孔壁或孔道中引入活性中心,达到对其进行化学改性,提高其催化性能。高辛烷值汽油良好的动力性能保障,有效节约了燃料,减少了对大气的污染,更符合政府对环境保护的要求,更能满足人们对机动车的动力要求,使得高辛烷值汽油的市场需求量持续增长。在石油炼制过程中,直链烷烃异构化反应,能有效提高汽油的整体辛烷值,是改善与提高成品油质量的重要炼制工艺。直链饱和烷烃通过异构化反应的催化,转变为更容易气化的支链异构烷烃,从而提高了汽油的整体辛烷值,使汽油燃烧更彻底,更好的减少了对环境的污染,这对改善当前的大气环境具有重大意义。当前,烷烃异构化的原料有扩展到n-C7及以上直链烷烃的趋势,以进一步降低汽油中芳烃和烯烃的含量来满足新的汽油标准要求。对n-C7及以上直链烷烃催化异构提高汽油组分中较高碳数烷烃异构化产物的选择性已成为研究热点。本文采用碱性水热晶化法制备MCM-41介孔分子筛为载体,用浸渍法将非贵金属Ni和12-硅钨杂多酸(HSiW)固载于分子筛上,制备得Ni-HSiW/MCM-41金属-酸双功能催化剂作为新型的长链烷烃异构化催化剂。通过X射线衍射、N2物理吸附和傅立叶变换红外光谱等表征手段,考察不同制备条件对催化剂的介孔结构和酸性的影响。研究了Ni-HSiW/MCM-41双功能催化剂在常压固定床反应器上,以正庚烷异构化反应为探针反应,催化剂在不同制备条件、还原条件、反应条件下的催化性能。主要内容如下:考察活性组分固载量及焙烧温度等不同制备条件,考察还原温度、还原时间、H2流速等不同还原条件,反应温度、反应经时等不同反应条件对Ni-HSiW/MCM-41催化剂催化性能的影响。结果表明:Ni固载量为4 wt.%,HSiW固载量为30 wt.%,催化剂的焙烧温度为400℃,还原温度为400℃,还原时间4 h,H2流速为40 ml/min,反应温度为300℃时,催化剂的催化性能达到较好状态,对正庚烷的异构化转化率为18.4%,其异构化选择性达到了74.3%。
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36

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