维普资讯 第 2 卷 第 9期 5Vo .25 1 No.9 催 化 学 报 C iee o r a fC tls hns J u n l aayi o s20 0 4年 9月 S p e e 0 4 e t mb r2
0 文 章 缩 号 :0 5 ―8 7 2 0 )90 1 -6 2 39 3 ( 0 4 0 ―7 50 研 究 论 文 :7 5~7 0 1 2 Z M./ 复 合 分 子 筛 的酸 性 及 其 重 油 催 化 裂化 性 能 S 5Y陈 洪 林 , 申 宝 剑 , 潘 惠 芳 ( 油 大 学 ( 京 ) 工 学 院 重 质 油 国 家 重 点 实 验 室 ,C P 催 化 重 点 实 验 室 ,北 京 1 2 4 ) 石 北 化 NC 0 2 9 摘 要 : S 5 Y 是 本 研 究组 合 成 的一 种 新 型 复合 分 子 筛 材 料 .用 “ 次 交 换 , 次 焙 烧 ” Z M一/ 两 两 和磷 酸 氢 二 铵 浸 渍 方 法 对 该 复 合 分 子 筛 材 料 进 行 了改 性 , 用 红 外 光 谱 表 征 了复 合 分 子 筛 的 酸 性 , 究 了磷 改 性 对 复 合 分 子 筛 样 品 羟 基 区 谱 学 性 质 的 影 响 , 与 采 研 并 相 应 的 机 械 混 合 分 子 筛 样 品进 行 了对 比 .红 外 光 谱 数 据 表 明 , 改 性 后 复 合 分 子 筛 的 B 酸 ( 要 是 中强 酸 ) 加 , 机 械 混 合 磷 主 增 而 分 子 筛 在 各 个 酸 强 度 区域 的 B酸 量 和 L酸 量 都 减 少 .以 新 疆 重 油 为 原 料 考 察 了 改 性 后 复 合 分 子 筛 样 品 和 机 械 混 合 分 子 筛 样 品 的 催 化 裂 化 性 能 .与 相 应 的 机 械 混 合 分 子 筛 催 化 剂 相 比 , 改 性 复 合 分 子 筛 催 化 剂 具 有 较 高 的 柴 油 选 择 性 , 柴 油 产 率 增 磷 其 加 了 4 1 百分点 , 汽比增加 了 0 1 , .个 柴 . 1 总轻 油 产 率 与 机 械 混 合 分 子 筛 相 当 .用 气 体 产 物 中 的 C MR( 化 机 理 比 ) C / 4比 裂 和 3C 值 分 析 了 复 合 分 子 筛 的催 化 性 能 与 其 聚 集 体 结 构 的 关 系 . 关 键 词 :Z M一 子 筛 ,Y分 子 筛 ,复 合 分 子 筛 , 性 , 油 , 化 裂 化 S 5分 酸 重 催中 图 分 类 号 : 6 3TQ5 O 4/ 3 文献 标 识 码 :A Ac diy a t l tc Pe f r a e o M - Y m p s t i t nd Ca a y i r o m nc f ZS 5/ Co o ieZe lt o a y Oi Cr c i g o ie f r He v l a k n C N o gi , HE a j n ,P N H i n HE H n l S N B oi n a A uf g a( tt Ke a o a oyo Sa e y L b r tr fHe v l rcs n a y Oi P oe ig,T eK a r tr aay i o N C,F c l , s h e L b aoy o C tls y o J s fC P a u t o’ y C e c lEn iern h mi g ne ig,Unv ri JPerlu ,B i n 0 2 9,C ia) a iest o toe m y e ig 1 2 4 j hn Ab ta t t de fc mp st lc lrs v a ay t r ey a t e S be ti e r lu rf ig p o e ss sr c :S u iso o o i moe ua i e c tlssae v r ci U jc n p toe m ei n r c se e e v na d h v e ev d m u h a t n i n i e e ty a s n a e r c ie c te t n r c n e r .A o e r c d r o h r p r to f Z o n v l o e u e f rt e p e a a i n o SM 一 / c mp st p 5 Y o o i ez oie ha e e e o e y i iu wo se dr he ma r sa l a in o s nt ss g li rlb a o y e l sbe n d v l p d b n st t ―t p hy ot r lc y t li to fY y he i e n ou a or t r t z. I hi a e .t e a i r p riso heZSM 一 c m p st e lt r h r c e ie y Fo irta f r i ― n t sp p r h cd p o e te f t 5/ o o ie z o ie we e c a a t rz d b ure r nso m n fa e p c r s o y r r d s e t o c p .To me tt e d m a d o a ay i r c i g o e v i,t e c m p st e l e wa d f d e h e n fc t l t c a k n fh a y o l h o o i z o i s mo ii c e t e b o ― x h n e a d c li a in a d t e y p o p o u ,Th n l e c f p o p o u d f a i n o h y y in e c a g n a cn t n h n b h s h r s o e i fu n e o h s h r s mo ii t n t e h ― c o d o y r u s f h SM 一 / c m p st e l e wa t d e y c mp rn t h e h n c l x u eo S 一 rx l o p eZ g o t 5 Y o o i z o i ss u id b o a i g wih t em c a ia e t mi t r f M Z 5 a d Y e l e 、Th a a o n r r d s e to c p h we h t B a i i s o h o p st e l e wa n n zoi s t e d t f i fa e p c r s o y s o d t a cd st f t e c m o i z o i s i ― e e t c e s d a t r p o p o u d f a in,e p ca l o h cd s e t d u s r n t r a e f e h s h r s mo i c t i o s e il f r t e a i i s wih me i m te g h.wh l o h B a d L y t i b t n e a i i s wi a i u t e g h we e d c e s d f r t e m e h n c l i t r .Th a a y i c a k n e f r n e cd s e t v r ss r n t r e r a e o h c a ia x u e t h o m e c t l tc r c i g p ro ma c o h S 一 / c m p st e l e wa o a e t h t o h c a ia mi t r y u i g a m ir a tv t f t e Z M 5 Y o o i z o i s c mp r d wi t a ft e me h n c l x u e b sn c o c i i e t h yts ratrwi ij n ev i a ed et eco t X ni g h ayol sfe ,Th eut idctd ta t ecmp s ezoi t p eoda ― h a ers l n i e h t h o oi elewi sh ri g s a t t h go rt l me a e mor h l g h we i he is lyil nd dis lt s i e r to t a he me ha ia i t r p o o y s o d h g r d e e ed a e e O gaoln a i h n t c n c lm x u e,a d n gv g t i( a l e i e)ye q ia n el tr C aeal h l g s i +d s1 i de uvl t ot t , MR (rc igmeh ns rt ) n 3 i o o n e l e t h ae cakn ca i ai a dC m or― a t n t e g sp o u twe e u e o a a y et er l t n ft e c a k n e f r a c t h p e o d a g o e ― i i h a r d c r s d t n lz h ea i s h r c i g p ro m n e wi t es h r i g lm r o o o h a e o h o o iez oie Th a ay i r c i g p ro ma c sc r ea e t h t u t r n cd p o ― t ft e c mp st e l . t e c t l t c a k n e f r n ewa o r l t d wi t es r c u e a d a i r p c he te ft e ZSM 一 Y o r is o h 5/ c mpo ie z ol e st e i , tKe r s S 一 e l e y wo d :Z M 5 z o i ,Y z o i ,c mp st e l e c d t t e l e o o i z o i ,a i i t e t y,h a y ol a ay i c a k n e v i,c t l tc r c i g 收 稿 日期 :2 0 .2 1 . 第 一 作 者 :陈 洪 林 ,男 ,17 0 31 .4 9 3年 生 ,博 士 研 究 生 联 系 人 :申宝 剑 .T l 0 0 8 73 6 : mal boi @ bpu eu c . e:( 1 )9 3 3 9 E. i ain ie .d .n : a维普资讯 76 1 催 化学 报 第2 5卷 流化 催 化裂 化 ( C 是 炼 油工 业 最 重 要 的 工艺 F C) 之 一 .目前 该 工艺 中使用 的 简 单 的催 化 剂 配 方 难 以 满 足 商业 和 环保 方 面越 来越 多 的 要 求 , 而使 用 除 Y 型沸 石 之外 的 其它 沸 石和 沸 石材 料 作 为催 化剂 的 主 要 活 性组 元 或者 作 为 添加 剂 , 催 化 剂 改性 的有 效 是 途 径 _ .例 如 , S 5沸 石作 为 F C催 化 剂 添加 剂 l J Z M一 C 可 以提 高 汽油 的辛 烷 值 和 C ~C 烯 烃 产量 , 以损 但采 用 一 种 适 合 重 油 催 化 裂 化 的 催 化 剂 制 备 方 法 j 备 Z M一 /(复合 分 子 筛 催 化 剂 , 制 S 53 即先 将 复 合分 子筛 交换 成 稀 土 氢 型 , 用 磷 对 复合 分 子 筛 进 再 行 改性 处 理 .具 体 方 法 为 : 用 常 规 的 “ 次 交 换 , 采 两 两 次 焙 烧 ” 艺 , 混 合 稀 土 氯 化 物 R C 和 工 用 E I( 2o NH )s 4与 Z 3样 品 进 行 离 子 交换 , 到 稀 土 H0 得 氢型 分 子筛 , 为 Z 0 ― , 中 稀 土 氧 化 物 含 量 为 记 H 32 其 41 , . % 氧化 钠 含量 为 13 ;然 后 用 磷 酸 氢 二 铵 溶 .% 液浸 渍 Z 32样 品 , 1 0℃ 干燥 4h 5 0℃ 焙 烧 H0 ― 于 2 ,4失 汽 油 产 率 为代 价 J .De n n等 将 Z M一 ga S 5和 Y 型 分子 筛通 过 机械 混 合 的方 法置 于 同一 催 化剂 颗 粒 中时 , 发 现 它 们 之 间 有 协 同 作 用 存 在 .而 D ih 未 z k 等 l. 发 现 , 基 于 纯 沸 石 结 果 的 线 性 预 测 相 比 , 4 5 与 1h 得 磷 改 性 Z M一/ 复 合 分 子 筛 催 化 剂 , 为 , S 5Y 记Z 0 ―P, 中 的磷 含量 以元 素计 为 1 5 . H 32 其 .% US HY 和 HZ M一 S 5机 械 混 合 样 品 上 的 正 庚 烷 裂 化 产 物 中含 有更 多 的支 链 C 烃 类 , 种 分子 筛 在产 物 d 两 选 择性 上 表现 出了协 同作 用 . 机 械混 合 样 品 中 , 型 分 子 筛从 合 成 复 合 分 子 Y筛 的 第 一 步 中 得 到 , 骨 架 SO2AI 其 i / 2 O3比 为 5 3 . (R X D方 法 ) 相对 结 晶 度为 9 % ; S 5分 子 筛 为 , 3 Z M一 南开 大学 催 化 剂 厂 产 品 , 相 S0 / 2 体 i 2AI O3比为 5 , 0 相对 结 晶 度 为 8 % .机 械 混 合 样 品 中的 Z M一 9 S 5含 量 与复 合 分 子 筛 样 品 相 同 _ ? , 者 具 有 相 同 的 l J 二 当将 两种 或 两种 以上分 子筛 通 过 合成 的方 法 复 合 在一 起 时 , 它们 可 表 现 出 良好 的 协 同作 用 和 优 良 的催化 性 能 .例 如 , M一 1与 Z M一 合 分 子 筛 MC 4 S 5复 具 有 比它 们 的机 械 混合 物更 高 的催 化 正 十二 烷裂 化 活 性 ; 米 沸石 自组 装 制 备 的新 型 介孔 分 子 筛 材 纳 料 MA 一 大 分 子裂 化 的催 化 性 能 比 MC 4 S5对 M一1和 微 孔 分 子 筛 晶体 更 优 异 ;微 孔一 孔 复 合 分 子 筛 微 提 高 了汽 油 和 焦炭 的 选择 性 ¨;S P -7与 Y 8 A O3 -2 复 合 分子 筛具 有 比其 中任一 种 分子 筛 更 高 的催化 裂 化 活性 和选择 性 ;Z M一 ( ) Al0 ― ( ) 结 S 5核 / P 4 壳 双 5 构 分子 筛的重 油催化 裂化性 能优 于 Z M一 S 5和 Z M一 S 5 ( )Al0 ― 核 / P 45机械 混合 样 品 , 现 为较 高 的原 油 转 表 化 率 和低 碳 烯烃 、 油 及柴 油 收率 . 汽 我们 采 用两 步 晶化 合 成 方 法 , 合 成 Y 型沸 石 在Z M一 对 结 晶 度 .先 将 Z M一 S 5相 S 5和 Y 机 械 混 合 均 匀 ( 得样 品记 为 MM0 ) 然后 采 用 与 Z M一 / 所 3, S 5 Y复 合 分子 筛相 同的 改 性 方 法 进 行 改性 , 得 稀 土 氢 型 所 和磷 改 性 Z M一 / 机械 混 合 分 子 筛 样 品 分 别 记 为 S 5YM M0 ― 3 2和 M M0 ― P. 32 催 化 剂 的配 方 为 :分 子 筛 ( 干基 ) 5 , 质 苏 3% 基 州 高岭 土 ( 基 ) 0 , 结 剂 铝 溶 胶 ( 干 5% 粘 以氧 化 铝 计 ) 1 % . 合 打浆 后 经烘 干 、 5 混 焙烧 和 破碎 , 取 6 ~8 选 0 0 目颗粒 ,0 8 0℃ 下用 1 0 0 %水蒸 气处 理 4h得 到催 化 剂样品. 1 2 催 化 剂 的 表 征 .的基 础 上合 成 了 Z M一/ S 5 Y复 合 分 子 筛 _ l 引.本 文研 究 了“ 次交 换 , 次焙 烧 ” 两 两 及磷 改性 后 的 Z M一/ S 5Y元 素分 析采 用 X射 线 荧 光 法 测 定 , 器 为 日本 仪 理 学 32 7 1型 X 射 线 荧 光 光 谱 仪 .结 晶度 的测 量 采 用 日本 岛津 L bXR 一0 0型 X射线 衍 射仪 , uK a D 6 0 C 辐 射 , 压 4 V, 流 3 管 0k 管 0mA.复合 分子 筛 的酸 性 , 重 油 微 反 评 价 了复 合 分 子 筛 用的催化裂 化性 能 , 与 相 同改 性 方法 制 备 的 Z M一/ 并 S 5 Y 机 械混 合 分子 筛 进行 了 比较 . 在 高 真 空 条 件 下 采 用 吡 啶 吸 附. 附 红 外 光 谱 脱法 测 定分 子 筛样 品 的 酸 中心 类 型 , 器 为 MAG ― 仪 NA I 6 S R 5 0E P型 F I 光谱 仪 .取 1 T―R 0 mg左 右 的粉 1 实验 部 分 1 1 催 化 剂 的 制 备 .末 样 品 压 成 薄 片 , 定 在 红 外 池 中 , 真 空 ( .1 固 经 0 0 P ,5 a 3 0℃ ) 净化 2h后 , 却 至室 温 , 描谱 图作本 冷 扫 底, 并测 定 羟基 红外 光谱 . 室 温 下 吸 附 吡 啶后 , 在 程 序 升 温到 测定 温 度 ( 别 为 2 0 0 分 0 ,3 0和 4 0℃ ) 0 进 采用 四乙基 溴 化铵 和 四丁基 溴化 铵 模板 剂 合成 Z M一/( S 5 5 复合 分 子 筛[ , , 5 0℃ 下焙烧 4h以 1 ¨]在 4 2 脱 除 分 子筛 中的模 板 剂 .所 得样 品记 为 Z 3 其 总 H0 , So / 2 3 8 2( i 2AI 为 . X荧 光 分 析结 果 ) 其 中 Y 型 沸 0 , 石 骨 架 S0 / 2 3比为 5 3( R i 2 AI o . X D方 法 分 析结 果 ) , Z M一 相对 结 晶 度为 l % ( S 5的 l 用相 对 结 晶 度工 作 曲 线 法测 定 ) . 行 真 空 ( . 1P ) 附 2h 然后 分 别 冷却 至 室 温 , 0 0 a 脱 , 记 录红 外光 谱 .分别 用 14 0和 15 0 c 1 外 谱 带 5 5 mI 红 的积 分强 度 确定 B酸量 和 L酸量 , 用 E i 1】 采 me E 给 s5出 的积分 消 光 系数进 行 酸量 的定 量 计算 . 维普资讯 第 9期 陈 洪 林 等 : S ¥ Y 复 合 分 子 筛 的 酸 性 及 其 重 油 催 化 裂 化 性 能 Z M一/77 1 1 3 重 油 微 反 评 价 .2 1 分 子 筛 表 面 酸 性 分 析 . 采 用 B WF 1型 标 准 催 化 裂 化 微 反 装 置 P 一 ( T) 价 Z M一/ 分子 筛样 品的 重油 催化 裂 化 MA 评 S 5Y性能 . 原料 油 为新疆 重 油 , 中蜡 油 占 7 % , 其 0 减渣 占 3 % . 应条 件 为 : 度 5 0℃ , OS6 , 油 比 0 反 温 0 T 0 s剂 37 , .5 重时 空 速 1 ~ .将 产 物 分 离 后 , 安 捷 伦 6h 用 19 7 0型 气 相色谱 仪 ( I 检测 器 ) 5 I C / 2 3 FD 、0 I K IAI T O 毛 细柱 和色谱 工 作 站 分 析 气 体 产 物 , S 一4 0型 用 P32 色谱 仪和 5 %OV1 1填 充 柱 测 定 液 体 产 物 的汽 油 、 0 复 合分 子 筛样 品 Z 3和机 械 混合 分 子筛 样 品 H0MM0 3的羟基 区 和吡 啶区红 外 光谱 如 图 1所 示 .由 于样 品 中存 在 两 种 分 子 筛 , 而谱 图 比较 复 杂 .而 因 且样 品 中 Y型 沸石 的含量 比 Z M一 S 5沸石 高得 多 , 使 得 谱 图中主 要显 示 的是 Y 型沸 石 的 谱 峰 .HZ M一 S 5 至少 有 三个 羟基 谱带Lj l :酸 性 羟 基 A 一 S 6 l 0H―i的 3 0 m 谱 带 , 架末 端 羟 基 的 37 0 c 谱 带 5c 6 骨 4 m和 与 晶体 缺 陷结 构有 关 的羟 基 的 350c 谱 带 . 0 m 稀 土 交换 的 Y 型 沸 石 的 羟基 谱 带 主要 有L 1 :末 端 7 J柴 油和 重 油组成 . 化 剂上 的积 炭 量 采用 无 锡 高速 催分 析仪 器厂 生 产 的 HV一B型微 机 数 显 碳 硫 自动分 4 析 仪进行 测 定 . 硅 羟基 的 37 5c 谱 带 , 处理 脱 铝 产 生 的骨 架 4 m 热外 AI ― OH物 种 羟基 的 36 0 C I 谱 带 和 与 稀 土 阳 8 I T 离子 定 位 于 方 钠 石 笼 相 关 的 羟 基 的 35 0 c 谱 3 m 带 . 4 m 谱 带 则 归属 于 指 向 超 笼 的酸 性 羟 基 36 0c S― A , i oH― 1它在 HY 和 R H 中都 存 在¨ . E 在所 有样 2 结 果 与讨 论 Z M一/ S 5 Y复 合 分 子 筛 是 以 原 位 晶 化 方 法 使 用 模 板 剂 或 Z M一 S 5品种 合 成 的双 组 元 分 子 筛L l .本 文 的 Z M,/ 复 合 分 子 筛 采 用 模 板 剂 合 成 , 形 S 5Y 其 貌 为 Z M. S 5和 Y分 子 筛 的 聚集 体 , S M 图片 呈 其 E 现出许 多表 面 不 平 坦 的球 形 颗 粒 [ ] S 5 Y , .Z M一 / 复合 分子 筛 中 Y 沸 石 相 的 骨架 SO2AI 3比与 第 i / 2 O一品 的羟 基谱 中均 观察 到 了与 稀 土离子 定位 于 方钠 石 笼相 关 的羟 基谱 带 ( 3 m ) 指 向超 笼 的酸性 35 0c 和 羟基 谱 带 ( 4 m ) 但 没 有 观 察 到 Z M一 晶 36 0c , S 5的 体 结 构 缺陷 羟基 谱带 ( 0 m ) 35 0c .由于 Y型 分 子 筛 脱 铝 形 成 的 36 0 c 0 m 谱 带 的 影 响 , 属 于 归HZ M一 性 羟基 的 36 5c 谱 带 也 未观 察到 . S 5酸 0 m 步合 成 的 Y型 分子 筛一 致 , 为 5 3. 均 . 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0 l 0 80 7 0 60 5 0 40 7 0l0 60l0 50l0 4 03 0 3 0 3 0 3 0 3 0 l 0 8 0 70 6 0 50 4 0 7010 6 0I0 50l0 4 0Wa e u e (m一) v n mb rc 。 Wa e u e (m一 v n mb r c 。 )图 1 Z M- / 复 合 分 子 筛 和 机械 混 合 分 子 筛 羟 基 区和 吡 啶 区 的红 外 光 谱 S 5YFi Fr I s e t ao yd o y r u s a d p r i e r g o so SM Y o o i e l e n SM / m e h nc l i t r s g 1 ― R p c r f h r x l o p n y i n e i n fZ g d 5/ c mp st z i s a d Z e o t 5 Y c a ia x u e m( ) S 5 Y cmp sez le:( )Z 0 ― f r rtet n t 5 a Z M一/ o o i e i s 1 H 32at eramc t 0℃ ,( )Z 32atrp r iedsrt na 2 0℃ , t o t ep a3 2 H0 f yi n eopi t 0 e d o ( ) H0 ―P atr rtet n t 5 3 z 32 f erame t 0℃ ,( z 0 ―Patrp r iedsrt na 0 ep a3 4) H 32 f yi n eopi t 0℃ : e d o 2 ( )Z M一/ caiamitrs 1 b S 5 Y mehncl xue:( )MM0 ― f rperamet t 5 32at rt t n 0℃ 。( )MM0 fe yliedsrt na 0 e e a3 2 32atr r n eopi t 0℃ , p d o 2 ()MMO ―Patr rtet n t 5 3 32 f erame t 0℃ ,( )MM0 Patrpr iedsrt na 0 ep a3 4 32 f y in eopi t 0℃ e d o 2 ( HO n Z 32a dMM0 32一 Zoi mpe f ro x hn e n a iainfr w ie : eles l at ne c ag dcln t o ot s t a s ei a c o t m z O ―Pa dMMO ―P― Z lesmp s f rinec ag n a iainfrt ot s n hnm df ainwi NH42 O4 H 32 n 32 o t e i a l t ―x hn eadcln t w me,adte o ict t eae o c o o i i o h( )HP ) 维普资讯 78 1 催 化学 报 第2 5卷 复 合分 子筛 中 , 7 1c 3 4 m 谱带 归 属 于硅 羟基 , 在 低 波 数方 向 不对 称 .据 文 献 [9 报道 , 谱 带 包 1] 该 含三 个谱 带 :37 7 c 谱 带 , 离 子 交 换 和 焙 烧 4 m 为 后 骨架 脱铝 产 生 的无 定 形 硅 铝 的 SOH 羟 基 , 吡 i 对 啶吸附敏 感 ;37 3 c 4 m 谱 带 , 为脱 铝 形 成 的 富 硅 的无 定形 硅 铝上 的末端 硅 羟 基, 吡 啶不 敏感 ; 对 谱 带都 清 晰可 见 .机 械混 合样 品 的 37 2c 谱 带 1 m 归 属 于 Z M一 S 5中部 分 附 着 在 晶 格 上 的 骨 架外 铝 离 子 【 . 改性 复 合 分 子 筛 Z 32 磷 H0 ―P的 36 8 c 3 m谱 带 显著 增强 , 时 35 3c 同 3 m 谱 带 向 高 波 数 方 向 加 宽 .但在 磷改 性 机械 混合 分 子筛 的羟 基谱 中未 观 察 到这 一现 象 , 反而36 8c 谱 带有 降低 的趋势 . 3 m 样 品 中 B酸 和 L酸的 定量 分 析结 果见 表 1 .所 有 复合 分子 筛 和 机 械混 合分 子 筛 样 品 中 , 部 分 B 大 37 0c 1 带 , 晶体 表 面 的末 端 硅 羟基 , 吡 啶 3 m- 谱 为 对也不敏 感 .吸 附 吡 啶后 , 4 m 谱 带 向低 波 数 37 1c 方 向 移 动 到 37 8 c 3 m~ , 且 该 谱 峰 的 强 度 降 低 . 并 这 与文献 [9 的结果一 致 .由于 高 波数 谱 带强 度 降 1] 低 , 波 数谱 带变 得 比较 明显 . 改性 后 , 波数 硅 低 磷 高 羟基 谱 带强 度 降低 .与 复 合 分 子 筛 不 同 , 械 混 合 机分 子筛 中这 三个 谱带 分辨 得更 清 楚 . 在 复合分 子 筛 的 羟 基谱 中 , 骨 架外 铝 物 种 相 与 关 的羟 基谱 带 3 8 , 7 和 36 0 c [ , 8 36 0 6 0 m 2 2 并不 01 J 明显 , 在 2 0℃脱 附 吡 啶后 可 以明 显 观 察 到这 些 但 0 谱 带 . 在各 机械 混合 分子 筛样 品的 羟基 谱 中 这些 而酸 中心 是 中强 酸 ( 0 3 0℃ 下 脱 附 吡 啶后 仍 然 保 留的 酸 中心 ) 强 酸 中 心 ( 0 , 4 0℃ 下 脱 附 吡 啶 后仍 然 保 留 的 酸 中 心 ) 少 , L 酸 中 心 主 要 是 强 酸 中 心 .磷 的 较 而引 入对 复合 分 子 筛 和 机 械 混 合 分 子 筛 B 酸和 L酸 的 酸量 和 酸强 度分 布产 生 了不 同的影 响 .改性 方 法 相 同时 , 复合 分子 筛 的 B L值 均高 于 机 械 混 合分 子 / 筛 .磷 的引 入使 复合 分子 筛 的 B酸 ( 主要 是 中强 酸 ) 增加 , 而在 机械 混 合 分 子 筛 中引 入 磷后 不 同 强度 的 B酸和 L酸都 减少 . 表 1 Z M. / 复 合 分子 筛和 机械 混 合 分 子 筛 的 酸 性 和 酸 强 度 分 布 S 5YTa l Acd t n cd s r n t iti u in o e SM - Y o p st e l e n S - / me h nia x urs be1 iiy a d a i te g h d s r to v rZ b - 5/ c m o i z i s a d Z M - Y c a c lmi t e e o t 5 d tr n d b e e mi e y FT一 R td fe e tp rdned s r t n t m p r t r s 1 a if r n y i i e o p i e e a u e oAcdt ( yiie / (ele iiy= p r n l m zoi l d t磷 的引入 对两 种 分子 筛样 品酸性 的不 同影 响还 表现 在 羟 基 区 36 8c 谱 带 和 35 3 c 谱 带 3 m 3 m分 子筛 具有 比机 械 混合 样 品更好 的热 稳 定性 . 2 2 催 化 剂 评 价 结 果 分 析 .向 高波数 方 向 的加 宽 .其 他作 者 也 观察 到 了这 两 种 现象 , 磷改 性 使 得 Z M一 S 5的 B酸 量 和 L 酸 量 都 减 少 引, 更 多 的情 况 是强 酸 中 心减 少 , 酸 中心 增 但 弱加 [ ,] 2 2 .磷 改性 复 合 分 子 筛 和 机 械 混 合 分 子 筛 酸 45Z M一/ S 5 Y复 合 分 子 筛 和 机 械 混 合 分子 筛 经 过 “ 次 交换 , 次焙 烧 ” 磷 改性 后 制成 的催 化 剂 上 两 两 及 新 疆重 油催 化 裂化 的产 物分 布 如 表 2所 示 .实验 数 据 表 明 , S 5 Y复合 分子 筛 催 化剂 上 的 汽 油产 率 Z M一 /比机械 混 合分 子 筛 催 化剂 低 3 9个 百 分 点 , . 而柴 油 性 的差异 可能 源 于 它们 结 构 上 的差 别 , 为在 复 合 因分子 筛 中 Y和 Z M一 S 5以混 晶形 式 存 在于 同一 颗 粒 中 , 机械混 合 分子 筛 中的 Y和 Z M一 是彼 此相 而 S 5则产 率高 4 1个 百 分 点 , 汽 比高 0 1 , 油 +柴 油 . 柴 .1 汽的收 率 相 当.可 见 Z M一 / 复 合 分 子 筛催 化 剂 可 S 5Y互 独立 的 .这种 结构 上 的差 异还 导 致模 板 剂 法 复合 明 显提 高 柴油 的 产率 . 表 2 Z M./ S 5 Y复 合 分 子 筛和 机 械 混合 分 子 筛 催 化 剂 催 化 裂 化 新 疆 重 油 微 反 结 果 T be P o u t i r u i f h aa t rc igo i in e v i i ami o c vt et( Tlra t r a l2 rd c s i t n o e tl i c akn f N a g h a y oln c at i ts MA e c d tb o t c yc X r i y oo e SM一 / c m p st e l e a d Z v rZ 5 Y o o iez o i n SM 一 Y c n c l x u e t 5/ me ha ia mi t r .Dr a LP yg s G Gaol e s i Di s l He v C e C n e s n Ga l e n ee ay ok o v ri s i + o o nD e e/ isl S lc vt h a rci ( .mol e t i i t eg s at n % e i yn f o l mp Z O .P H 32 ( ) ( ( ) % %) % 1O . l . 4 . 12 8 3 1 5 2. 5 2 2. ( ) ol % ) ( ) % i( % 2 . 4 2 2 1 O. 6. 5 4. 7 4. 4 4. 4!! 6 9 4 !! ! ! ! 二 兰! 竺 !7 5 2. 0. O 5 : ! : ! ! ! O. 6 3 : O. 2 1 O. 5 1 0. 5 0. 8 O. 3 O. O 2 1 O3M M0 . P 3 2 0. 96 9 9. 7 3 2. O. 9 3 O. 3 O. 4 O. 8 O. 2 O. 3 1 O 2 1 0 O. O O. 4 4 1 维普资讯 第 9期 陈 洪 林 等 : S 5 Y 复 合 分 子 筛 的 酸 性 及 其 重 油 催 化 裂 化 性 能 Z M一/79 1 D n e y等 钊的研 究 数 据 表 明 , 有 1 o nl l 具 0元 环 孔 道 的 Z M一 石 对 汽 油 辛 烷 值 的 提 高 是 通 过 将 S 5沸 低 辛烷 值 的 ~cl 链 烃 组 分 裂 化 为 具 有 高 辛 烷 直 值 的低 碳 支链 烯 烃 实 现 的 , 由于 沸 石 孔 口直 径 的 但限制 , S 5对 沸 点 高 于 2 0℃ 的组 分 的 裂化 能 力 Z M一 2 很 低 , 此 Z M一 因 S 5对 柴 油 产 率 没 有 影 响 .C r o ma 等… 的研 究 也 指 出 , S 5对 瓦 斯 油 基 本 上 没 有 转 Z M一 化能力 , 而在 US 催化 剂 上则 具 有较 高 的 瓦斯 油转 Y化率 . 们 的 初 步 研 究 结 果 指 出 , 模 板 剂 合 成 的 我 用复合 分 子 筛 为 球 状 聚 集 体结 构 , 射 线 光 电子 能 谱 X 分析 给 出 的颗粒 表 面 元 素组 成 显 示 , S 5 Y 复合 Z M一/ 分子 筛颗 粒 表 面 具 有 比普 通 Y 型 分 子 筛 高 得 多 的 S/ 比u i AI .这 说 明 复 合 分 子 筛 的 外 表 面 主 要 由 Z M一 S 5沸石 构 成 .我 们认 为 , 油在 Z M一 / 复 合 重 S 5Y分子 筛催 化 剂上 裂 化 时 , S 5晶体 部 分 阻 止 了 柴 Z M一 油 以上 组分 进 入 Y 型分 子 筛 的 孔 道 进 行 裂 化 , 得 使 酸量 较 高 的复 合分 子 筛样 品反 而具 有 比酸 量较 低 的 机 械混 合分 子 筛样 品 更 高 的柴 油选 择性 . 分 析 气体 产 物 的组 成可 以得 到分 子筛 孔结 构 方 面 的信 息 【 ? .裂 化 机理 比 (rc ig meh ns cakn c a i m U 圈 2 新 疆 重 油 徽 反催 化 裂 化 气 体 产 物 的 比例 Fi Ga r du tr t so h a ay i r c i g o g2 s p o c a i ft e c t l t c a k n f o cX ni g h a y oln aMAT ra tr i a e v ii jn eco 至于 c c / o和 c 4, 是 磷改 性 机 械 混合 分 则子筛 的更 大 .从 C MR 和 C / 4 两 个 参 数 的结 果 C 这 看, 复合 分 子筛 上 的 单 分 子 质 子 化 裂 化 路 线 相 对 占 rt , MR)2 义 为 正 己 烷 裂化 时 c +c ( 分 ai C o L ‘ 定 l 2单子质 子 化裂 化 的典 型产 物 , 烷 烃 分 子从 B酸 中心 即 得 到 质子 , 成 五配位 正 碳 离 子 ) 形 与异 丁烷 ( 典 一 经 断 裂 反 应 的 典 型 产 物 ) 比 值 .C r 的 o ma等 【’ 2J 8 将 C MR应 用 于重 油 裂化 , 析不 同孔 径沸 石 添加 剂 的 分 催 化裂 化 行 为 .与 经 典 裂 化 路 线 相 比 , 随着 温 度 的 优势 , 因此 可 以预 期 复合 分 子筛 的烯烃 / 烷烃 比值应 比机械 混合 分 子 筛 的 大 , 实 际 上却 相 反 .这 是 因 而 为 氢转 移反 应 是 双 分 子 反 应 , 了与 分 子 筛 孔 道 的 除 空 间有 关 外 , 还与 孔 道 中 的酸量 有 关 , 反应 需 要 临 该 近 的 两个 酸 中心 .由于复 合分 子 筛 的酸 量 大 于 机 械 混合 分 子 筛 , 因此 磷 改性 复 合 分 子 筛 具 有 更 大 的 氢 转 移 活性 , 与 C r 等 L 的报道 相 似 . 这 o ma l 参 考 文 献 1 C r aA, M at e― iu r om ri zTrg eo J n1 02升高 , 骨架 铝 含量 降 低 , 分子 筛 晶胞 收缩 , 孔径 减 小 , 单 分子 质 子化 裂 化路 线 的 贡献 增 大 .从 图 2可 以看 出 , 改性 复 合 分 子 筛 Z 32 磷 H0 ―P的 C MR 比 机 械 混 合 分子 筛 MM0 ―P大 0 0 .因此 与 机 械 混 合 分 子 32 .7 筛相比, 复合 分子 筛 催 化 剂 上 的单 分 子 质 子 化 裂 化 反 应更 多 , 说 明复合 分 子 筛具 有 相对 小 的孔 径 , 这 同 时其 聚集 体 结 构 使 油 气 分 子 接 近 Y 型 沸 石 孔 道 的 途 径更 加 曲折 , 与 对柴 油选 择 性 的分 析 结果 一 致 . 这 C / 比用来 表 征 沸 石 的 电场 梯 度 , 也 与 电 3C 它 荷密 度 和 受 限 制 孔 道 ( 孔 或 者 曲 折 的 孔 道 ) 小 有 2 Bs s ,Ma we i wa J x ll l E.Ap l a a , 9 0, 8 1 :1 p tl 1 9 5 ( ) C3 De n n T F, Chm i G ,S h p e H . M ir p r u g a i s K c i p r P co oo sM e p r u ae s o o sM t r,2 0 o 0 0.3 . 6:2 5 53 4 4 Dzk ih lP,L psJ M ,Le sF,Ra aRier o e mo mr b ioF.Ap l p C tl ,1 9 aa A 9 9,1 6( ) 3 7 2 :2 95 Dz h IP,L p sJ M ,L mo i k o e e sF,Ra aRier mr bi oF.C tl a a 关 3_与 单 分子 质 子化 裂 化机 理 和经 典 一 0, 断裂 裂 化 机理 相 关 .从 图 2可知 , 改 性 复合 分子 筛 的 c / 磷 T d y,2 0 oa 0 1,6 ( ― ) 4 5 2 4 :1 36 Hu n ,Gu agL M oW P,De g P,Xu n eZh Y, L Z iQ h.. , C 4比值 比机 械 混合 分子 筛 大 0 0 , 明前 者 的孔 道 .3 说 更曲折 , 电场 梯 度 更 大 , 与 C 这 MR 的 分 析 结 果 一 致 . 改性 机 械 混 合 分 子 筛 的 ―o 一 o与 ic 磷 c/ c ― 4/一Ph sC e y h T B,2 0 n 0 0,1 4( 3 :2 1 0 1) 877 韩 宇 ,肖 丰 收 .催 化 学 报 ( n Y,X a h C i J Ha i F S . h oC t1 ,2 0 aa ) 0 3,2 ( :1 9 4 2) 4 c 比值 稍大 , 也 与 C 2 这 MR和 c / 的 分析 结 果 3C致. 8 P lt , o g l e e J C u hi P K,S r g rA R,G ik R T.E l R n pi e n a e P0 2 3 9 7.】 8 9 3 9 8一维普资讯 70 2 催 化学 报 第2 5卷 9 Fjl aua F, Fiu rs g ea F. Gu g e C, Duate eu n trr R. US 4 9 6 5 0.1 9 4 8 901 Ts g C― 0 an H M . Da S iP― E , Pe t ty R H . U S 2 2 5 97 05. 1 99 9 ( ― :3 7 12) 6 21 S e t k e P V, Ha lW ,M a c l h ru d l K r ei G. C t l o y, n a a T da 19 9 2,1 ( . :4 1 5 3 4) 9 2 Ku rS,Sn aA ,He d 2 ma i h K g eS G,Sv sn e iaa k rS.JM o ll 张 哲 ,宗 保 宁 .催 化 学 报 ( h n h ogB N.C i 1 Z a gZ ,Z n hnJC t1 ,2 0 a a ) 0 3,2 ( 1 :8 6 4 1 ) 5 1 Ch nH 2 e L,S e ,Pa F. Ch m et,2 0 h nB J n H e Lt 0 3,3 2C tlA ,2 0 aa 0 0,1 4 12 :1 5 5 ( ― ) 1 2 蔡 光 宇 , 勤 , 祥 珍 ,王 清 遐 ,王 作 周 ,李 时 瑶 ,陈 3 辛 王国 权 . 化 学 报 ( a G Y, i W a g X Z , n 催 C i X nQ, n h Wa gQ X,W a g Z Z n h,L h Y,Ch n G iS e Q. C i a a ) hnJC t1 ,18 9 5,6 1 :5 ( ) 02 L G,Xi ― ,Yo g S .Ap l C t lA ,1 9 4 i Y― eW H n h p aa 9 7,1 0 5 ( :7 6 8) 2 1 S e ,Ch n H 3 h nB J e L,Pa F. I n H n:P o e dn so h rc e ig ft e2 d I t r a in l mp su o te d r t n i g a d n n e n t a Sy o im n Be t rUn e s a d n n o Uti t n o Hev l B in , 0 3 6 i ai f a yOi e ig 2 0 . 5 l o z . j( ):2 2 311 庞 新 梅 , 松 柏 , 荣 荣 .石 油 炼 制 与 化 工 ( agX M , 4 林 唐 P n L nSB,Ta gR R.Per l oes toh m ) 9 6,2 i n to Prcs Perc e ,1 9 7( 1 :3 1) 4 1 EmesC A.J C tl 9 3,1 1 2) 4 5 i aa ,1 9 4 ( :3 72 徐 佩 若 ,朱 志 华 , 迎 春 , 桂 南 , 平 ,石 油 学 报 ( 5 戴 季 包 石 油 加 工 )XuPR, h hH,D i h J G N, a ( Z uZ a Y C , i B oP. Aca P to i ( erlPr esS c ) ,1 9 t erlS n P to o s et ) 9 3,9 1 :4 c () 12 Do n l 6 n el SP,M irh y za i S,S arlP T ,Hu sA r c i- p rel s J ,S hp p rP e H , He btJ r s A. Prp - e rAm C e S c, Di e h m o v Pt1 F r eh W 6 a n t E,Go t reR J.C e Re h m v,1 9 9 5,9 3 :61 5( ) 51 S U a Ag i rE F,C mo i V 7 o S ― ua a r m L D,Z tn F M o i Z,C re o rad s S t s R L. M ir p r u eo o o s atr, 1 98, o an o c o o o s M s p r u M e 9 C e ,1 8 ,3 ( . ) 2 hm 9 7 2 3 4 :6 12 W ilr A ,Va r a p M , P s F M .J C tl 7 ees F H ak m o tM aa ,2 13) 5 5( . :2 1 李宣 文 , 8 刘兴 云 , 佘励 勤 .见 : 辛勤 编 . 化研究 中 的 催原 位 技 术 . 京 : 京 大 学 出 版 社 ( x W ,LuX Y, 北 北 u i YuL Q.I :Xi e I t c n lg fCaayi n n Q d. n Si Teh oo y o tlt u c1 9 ,1 7( ) 9 1 2 1 :51 2 C r a A, Ma t e - iu r , Ma t e C. J a a 8 om ri zTr eo J n g ri z n C tl,2 01 9 1 :1 1 0 ,1 7( ) 5 2 Mi d tsC,Bato u 9 r ao o rh me fD.J C tl 9 9,1 4( : aa ,1 8 1 1) 1 21Ree rh .1 9 s ac ) 9 3.2 71 J l 9 ol S,S usyJ a alyJC.JM o a a y a se ,L v l e lC tl,1 9 9 4,8 6 ( ― ): 0 13 4 12 Me e e C,Ca rm L。L m L,S n Gi R 0 n z s S M mo i V a Y a l A 3 Ha s A , F n e K- 0 a ig r E, Ale d U . Ap l at l k ma e p C a A , 19 9 4,1 5( ) 0 1 1 :1 3S,B iy A ,Amo r u al l u e x J P. Ap lC t lA ,2 0 p a a 0 1,2 7 0 ( dL E YX)
ZSM-5/Y复合分子筛的酸性及其重油催化裂化性能―汇集和整理大量word文档,专业文献,应用文书,考试资料,教学教材,办公文档,教程攻略,文档搜索下载下载,拥有海量中文文档库,关注高价值的实用信息,我们一直在努力,争取提供更多下载资源。}