Pt/Y催化剂催化FCC柴油加氢制备BTX
发布时间：2022-01-25 05:04
利用Pt/Y催化剂,在固定床反应器中,温度380℃、压力3 MPa、氢油体积比1000及质量空速1.0 h-1条件下,分别采用加氢处理的全馏分和轻馏分催柴为原料制备苯、甲苯和二甲苯（BTX）,获得（C6+C7+C8）芳烃的总选择性分别为9.4%和33.9%。对原料和液体产物进行的气相色谱和质谱分析表明,BTX主要经过重芳烃的加氢饱和、裂解等反应生成,中间物质为烷基苯、四氢萘、茚满及茚类等单环芳烃。通过对反应原料以及对反应前后催化剂的N2吸脱附、NH3-TPD、XRD衍射图谱、TG等物化性质的表征,分析催化剂失活的主要原因。即全馏分催柴原料中高含量的S、N化合物快速吸附造成了催化剂中毒,而轻馏分原料中S、N化合物在催化剂表面的缓慢积累覆盖活性位,造成催化剂逐渐失活。
【文章来源】：化工学报. 2016,67(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
实验装置Fig.1Schematicdiagramofexperimentalapparatus
分别降至0.28mmol·g1和0.29mmol·g1。催化剂酸含量的减少会直接降低其裂化活性。催化剂使用后经空气焙烧后，比表面积、孔容及酸含量等物性明显恢复。对于Pt/Y(W-Used)、Pt/Y(L-Used)催化剂的热重分析可见，二者失重率分别为28.9%和24.7%，说明催化剂使用后吸附或积炭明显，用于全馏分催柴转化的催化剂失重率更大。载体及催化剂的N2吸脱附等温曲线如图2所示。在相对压力达到0.4以上时，载体及各种催化剂的N2吸脱附等温曲线有回滞环出现，但没有明显的饱和吸附平台，说明孔结构很不规整。其中，载图2Y型分子筛和几种Pt/Y催化剂的N2吸脱附等温线Fig.2N2adsorption-desorptionisothermsofzeoliteYanddifferentPt/Ycatalystsa—zeoliteY；b—Pt/Y；c—Pt/Y(W-Used)；d—Pt/Y(L-Used)；e—Pt/Y(W-Used-CA)；f—Pt/Y(L-Used-CA)体zeoliteY，催化剂Pt/Y、Pt/Y(W-Used-CA)、Pt/Y(L-Used-CA)在较高相对压力吸附曲线升高缓慢，趋于吸附饱和。根据IUPAC分类，这4种催化剂的回滞环属于H4型，说明载体和催化剂为微孔和中孔混合型。使用后的催化剂经过550℃空气焙烧处理，孔结构可恢复。而反应后的催化剂Pt/Y(W-Used)、Pt/Y(L-Used)吸附量在较高相对压力区间内仍随相对压力的升高而迅速增大，说明N2的吸附过程未达到饱和状态。这两种催化剂的回滞环属于H3型，反映的孔情况类似于平板狭缝结构等。此外，反应后的催化剂N2的吸附量大大降低，说明有机物吸附在催化剂载体的孔道中发生后，改变了孔结构及孔体积等物理性质。载体及催化剂的NH3-TPD程序升温脱附曲线如图3所示。ZeoliteY、Pt/Y、Pt/Y(W-Used-CA)、Pt/Y(L-Used-CA)的NH3-TPD曲线上存在两个脱附峰。低温峰（194℃）代表弱酸位吸附氨的脱?
Pt/Y(W-Used)、Pt/Y(L-Used)吸附量在较高相对压力区间内仍随相对压力的升高而迅速增大，说明N2的吸附过程未达到饱和状态。这两种催化剂的回滞环属于H3型，反映的孔情况类似于平板狭缝结构等。此外，反应后的催化剂N2的吸附量大大降低，说明有机物吸附在催化剂载体的孔道中发生后，改变了孔结构及孔体积等物理性质。载体及催化剂的NH3-TPD程序升温脱附曲线如图3所示。ZeoliteY、Pt/Y、Pt/Y(W-Used-CA)、Pt/Y(L-Used-CA)的NH3-TPD曲线上存在两个脱附峰。低温峰（194℃）代表弱酸位吸附氨的脱附，强图3Y型分子筛和几种Pt/Y催化剂的NH3-TPD谱图Fig.3NH3-TPDspectraofzeoliteYanddifferentPt/Ycatalystsa—zeoliteY；b—Pt/Y；c—Pt/Y(W-Used)；d—Pt/Y(L-Used)；e—Pt/Y(W-Used-CA)；f—Pt/Y(L-Used-CA)表2催化剂及载体的物理化学性质Table2PhysicochemicalpropertiesofseveralrepresensivecatalystsandzeoliteYsupporterCatalystSBET/m2·g1Smicro/m2·g1Vt/cm3·g1Vmicro/cm3·g1Dp/nmAcidquantity/mmol·g1Masslossratio①/%zeoliteY4903360.420.183.50.76—Pt/Y5023420.440.183.50.85/0.79②—Pt/Y(W-Used)5—0.03——0.2828.9Pt/Y(L-Used)30—0.08——0.2924.7Pt/Y(W-Used-CA)③4763230.410.173.50.78—Pt/Y(L-Used-CA)③4733220.410.173.50.75—①Usedcatalystswerecalcinatedfromroomtemperatureto700℃atrateof10℃·min1andairatmosphere.②MeasuredafterreducingPt/Ycatalystat450℃for1hwith100ml·min1H2flow.③Catalystwascalcinatedat550℃andairatmospherefor4htoconstantmass.Note:SBET,Smi
【参考文献】：
期刊论文
[1]Y型分子筛结构破坏的动力学分析（英文）[J]. 杜晓辉,李雪礼,张海涛,高雄厚. 催化学报. 2016(02)
[2]重质油在孔道内扩散传质的研究进展[J]. 陈振涛,徐春明. 化工学报. 2016(01)
[3]有机改性对粘土负载镍催化剂的促进作用及其萘加氢性能(英文)[J]. 任世彪,文宏志,曹先中,王知彩,雷智平,潘春秀,康士刚,水恒福. 催化学报. 2014(04)
[4]环烷烃催化裂解生成乙烯和丙烯反应探析[J]. 于珊,张久顺,魏晓丽. 石油学报(石油加工). 2013(03)
[5]重质芳烃轻质化技术研究进展[J]. 季静,柴忠义. 化学工业. 2013(04)
[6]芳烃生产技术展望[J]. 戴厚良. 石油炼制与化工. 2013(01)
[7]芳烃异构化过程的多模型建模[J]. 李丽娟,刘君. 化工学报. 2011(08)
[8]四氢萘加氢转化研究进展[J]. 杨平,辛靖,李明丰,聂红. 石油炼制与化工. 2011(08)
[9]重整重芳烃催化加氢裂解反应工艺条件的探究[J]. 唐之勤,王德举. 化学反应工程与工艺. 2011(01)
[10]竞争吸附对催化裂化反应过程的影响[J]. 刘银东,李泽坤,王刚,徐春明,高金森. 化工学报. 2008(11)
硕士论文
[1]C8芳烃在Oparis催化剂上的临氢异构化反应过程建模和催化剂失活研究[D]. 陈贤峰.华东理工大学 2014
[2]ZSM-5分子筛催化剂上积碳物种的研究[D]. 李文慧.大连理工大学 2014
[3]双环化合物加氢裂化反应规律研究[D]. 宋欣.中国石油大学 2007
本文编号：3607943
【文章来源】：化工学报. 2016,67(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
实验装置Fig.1Schematicdiagramofexperimentalapparatus
分别降至0.28mmol·g1和0.29mmol·g1。催化剂酸含量的减少会直接降低其裂化活性。催化剂使用后经空气焙烧后，比表面积、孔容及酸含量等物性明显恢复。对于Pt/Y(W-Used)、Pt/Y(L-Used)催化剂的热重分析可见，二者失重率分别为28.9%和24.7%，说明催化剂使用后吸附或积炭明显，用于全馏分催柴转化的催化剂失重率更大。载体及催化剂的N2吸脱附等温曲线如图2所示。在相对压力达到0.4以上时，载体及各种催化剂的N2吸脱附等温曲线有回滞环出现，但没有明显的饱和吸附平台，说明孔结构很不规整。其中，载图2Y型分子筛和几种Pt/Y催化剂的N2吸脱附等温线Fig.2N2adsorption-desorptionisothermsofzeoliteYanddifferentPt/Ycatalystsa—zeoliteY；b—Pt/Y；c—Pt/Y(W-Used)；d—Pt/Y(L-Used)；e—Pt/Y(W-Used-CA)；f—Pt/Y(L-Used-CA)体zeoliteY，催化剂Pt/Y、Pt/Y(W-Used-CA)、Pt/Y(L-Used-CA)在较高相对压力吸附曲线升高缓慢，趋于吸附饱和。根据IUPAC分类，这4种催化剂的回滞环属于H4型，说明载体和催化剂为微孔和中孔混合型。使用后的催化剂经过550℃空气焙烧处理，孔结构可恢复。而反应后的催化剂Pt/Y(W-Used)、Pt/Y(L-Used)吸附量在较高相对压力区间内仍随相对压力的升高而迅速增大，说明N2的吸附过程未达到饱和状态。这两种催化剂的回滞环属于H3型，反映的孔情况类似于平板狭缝结构等。此外，反应后的催化剂N2的吸附量大大降低，说明有机物吸附在催化剂载体的孔道中发生后，改变了孔结构及孔体积等物理性质。载体及催化剂的NH3-TPD程序升温脱附曲线如图3所示。ZeoliteY、Pt/Y、Pt/Y(W-Used-CA)、Pt/Y(L-Used-CA)的NH3-TPD曲线上存在两个脱附峰。低温峰（194℃）代表弱酸位吸附氨的脱?
Pt/Y(W-Used)、Pt/Y(L-Used)吸附量在较高相对压力区间内仍随相对压力的升高而迅速增大，说明N2的吸附过程未达到饱和状态。这两种催化剂的回滞环属于H3型，反映的孔情况类似于平板狭缝结构等。此外，反应后的催化剂N2的吸附量大大降低，说明有机物吸附在催化剂载体的孔道中发生后，改变了孔结构及孔体积等物理性质。载体及催化剂的NH3-TPD程序升温脱附曲线如图3所示。ZeoliteY、Pt/Y、Pt/Y(W-Used-CA)、Pt/Y(L-Used-CA)的NH3-TPD曲线上存在两个脱附峰。低温峰（194℃）代表弱酸位吸附氨的脱附，强图3Y型分子筛和几种Pt/Y催化剂的NH3-TPD谱图Fig.3NH3-TPDspectraofzeoliteYanddifferentPt/Ycatalystsa—zeoliteY；b—Pt/Y；c—Pt/Y(W-Used)；d—Pt/Y(L-Used)；e—Pt/Y(W-Used-CA)；f—Pt/Y(L-Used-CA)表2催化剂及载体的物理化学性质Table2PhysicochemicalpropertiesofseveralrepresensivecatalystsandzeoliteYsupporterCatalystSBET/m2·g1Smicro/m2·g1Vt/cm3·g1Vmicro/cm3·g1Dp/nmAcidquantity/mmol·g1Masslossratio①/%zeoliteY4903360.420.183.50.76—Pt/Y5023420.440.183.50.85/0.79②—Pt/Y(W-Used)5—0.03——0.2828.9Pt/Y(L-Used)30—0.08——0.2924.7Pt/Y(W-Used-CA)③4763230.410.173.50.78—Pt/Y(L-Used-CA)③4733220.410.173.50.75—①Usedcatalystswerecalcinatedfromroomtemperatureto700℃atrateof10℃·min1andairatmosphere.②MeasuredafterreducingPt/Ycatalystat450℃for1hwith100ml·min1H2flow.③Catalystwascalcinatedat550℃andairatmospherefor4htoconstantmass.Note:SBET,Smi
【参考文献】：
期刊论文
[1]Y型分子筛结构破坏的动力学分析（英文）[J]. 杜晓辉,李雪礼,张海涛,高雄厚. 催化学报. 2016(02)
[2]重质油在孔道内扩散传质的研究进展[J]. 陈振涛,徐春明. 化工学报. 2016(01)
[3]有机改性对粘土负载镍催化剂的促进作用及其萘加氢性能(英文)[J]. 任世彪,文宏志,曹先中,王知彩,雷智平,潘春秀,康士刚,水恒福. 催化学报. 2014(04)
[4]环烷烃催化裂解生成乙烯和丙烯反应探析[J]. 于珊,张久顺,魏晓丽. 石油学报(石油加工). 2013(03)
[5]重质芳烃轻质化技术研究进展[J]. 季静,柴忠义. 化学工业. 2013(04)
[6]芳烃生产技术展望[J]. 戴厚良. 石油炼制与化工. 2013(01)
[7]芳烃异构化过程的多模型建模[J]. 李丽娟,刘君. 化工学报. 2011(08)
[8]四氢萘加氢转化研究进展[J]. 杨平,辛靖,李明丰,聂红. 石油炼制与化工. 2011(08)
[9]重整重芳烃催化加氢裂解反应工艺条件的探究[J]. 唐之勤,王德举. 化学反应工程与工艺. 2011(01)
[10]竞争吸附对催化裂化反应过程的影响[J]. 刘银东,李泽坤,王刚,徐春明,高金森. 化工学报. 2008(11)
硕士论文
[1]C8芳烃在Oparis催化剂上的临氢异构化反应过程建模和催化剂失活研究[D]. 陈贤峰.华东理工大学 2014
[2]ZSM-5分子筛催化剂上积碳物种的研究[D]. 李文慧.大连理工大学 2014
[3]双环化合物加氢裂化反应规律研究[D]. 宋欣.中国石油大学 2007
本文编号：3607943
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3607943.html
