负载型磷化物催化剂临氢异构化反应性能研究

发布时间：2020-04-12 08:06

【摘要】：近年来随着环境保护压力的日益增大以及汽车制造业的飞速发展,世界各国对车用燃料的质量要求越来越严格,全球燃料清洁化的总趋势是汽油向低硫、低烯烃、低芳烃、低苯、低蒸汽压和高辛烷值的方向发展,其中烷烃异构化油是清洁化高辛烷值汽油的重要调和组分之一。目前,工业上最常用的烷烃异构化催化剂是负载贵金属Pt的双功能型催化剂,但该类催化剂存在对原料要求较苛刻、所含氯化物会造成环境污染以及价格较高等问题。本文以自制的MCM-41/MOR复合分子筛为载体,负载非贵金属的磷化镍作为活性组分,研究了磷化镍催化剂催化正己烷临氢异构化的反应性能,并对其反应机理进行了初步探索。以碱处理的丝光沸石(MOR)为部分硅铝源,采用水热合成法同时外加硅铝源合成MOR/MCM-41微孔-介孔复合分子筛。采用N_2物理吸附-脱附,透射电镜等表征手段对自制的载体进行表征。结果表明:其比表面积、孔容、孔径都高于普通分子筛,MCM-41/MOR复合分子筛比表面积高达566 m~2·g~(-1),孔容为0.46 cm~3·g~(-1),平均孔径为3.26 nm。以MCM-41/MOR复合分子筛为载体,Ni_xP_y为金属活性组分,采用等体积浸渍法在合成的微孔-介孔复合分子筛上负载磷化物制备负载型磷化物催化剂的前驱体,并在氢气氛围中,采用程序升温还原法制备负载型磷化镍催化剂,在固定床加氢反应器上,以正己烷临氢异构化反应的转化率和选择性为指标,考察了负载量、镍磷比、还原温度等制备条件对催化剂催化烷烃异构化反应性能的影响。结果表明,催化剂的最佳制备条件为:负载量4%、镍磷比0.5、还原温度650℃,此时,催化剂对催化烷烃异构化反应表现出较好催化性能,正己烷的转化率为41%,异构烷烃选择性为89%。同时还考察了反应温度、反应压力及体积空速等反应条件对4%Ni_2P-MCM-41/MOR催化剂催化正己烷异构化性能的影响,在氢气存在的条件下,较为适宜的反应条件为:反应温度250℃,反应压力3 MPa,体积空速2 h~(-1),在此反应条件下,Ni_2P-MCM-41/MOR催化剂表现出了良好的催化正己烷异构化的反应性能,正己烷的转化率为73%,而异构烷烃选择性达到了84%。最后初步探讨了正己烷的异构化反应机理,正己烷的异构化反应遵循正碳离子机理。
【图文】：

流程图,一次通过,流程

图1-1 HOT Penex一次通过流程性通过工艺使用的是最新的 I-84 催化剂，该工艺转化率高，不需要加热炉和循环气压缩机。并燥器使得再生过程中进入反应系统的水分大大的和原料油硫化保护床以及CO甲烷化反应器。Axe工艺的优点是该工艺的干燥再生控制系统使用的分、硫和碳氧化合物，因此在建设投资成本上比品的 RON 值为 85.4，使用的是 ATIS-2L 催化剂基催化剂，其具有比 I-84 催化剂更高的低温活性且氢耗也相对较低，但是在能耗方面，Penex OT 一次通过工艺，主要原因是 ISOM-OT 工艺所需和电消耗[12]，图 1-2 为 C5/C6 ISOM OT 一次通过

工艺图,一次通过,工艺

图1-1 HOT Penex一次通过流程性通过工艺使用的是最新的 I-84 催化剂，该工艺的化转化率高，不需要加热炉和循环气压缩机。并且燥器使得再生过程中进入反应系统的水分大大的减气和原料油硫化保护床以及CO甲烷化反应器。Axen过工艺的优点是该工艺的干燥再生控制系统使用的是水分、硫和碳氧化合物，，因此在建设投资成本上比产品的 RON 值为 85.4，使用的是 ATIS-2L 催化剂，基催化剂，其具有比 I-84 催化剂更高的低温活性和并且氢耗也相对较低，但是在能耗方面，Penex OTOT 一次通过工艺，主要原因是 ISOM-OT 工艺所需耗和电消耗[12]，图 1-2 为 C5/C6 ISOM OT 一次通过
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE624.8

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