Y型分子筛孔道结构调控及其裂化性能研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:maygrass
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催化裂化是石油二次加工过程中重要的重油轻质化手段,具有FAU拓扑结构的Y型分子筛是催化裂化催化剂的主要活性组分之一。但随着原油重质化、劣质化程度日益严重,Y型分子筛较小的孔径、单一的微孔结构限制了其在重油催化裂化反应中的应用。而微介复合孔道Y型分子筛可克服经典Y型分子筛的应用瓶颈。由此,微介复合孔道Y型分子筛的合成一直是研究人员攻关的难题。鉴于“自下而上”法和研磨法的优势,本论文提出用一步研磨法合成微介复合孔道Y型分子筛。首先确立了研磨法合成Y型分子筛的可行性。结果表明,研磨法较传统的水热法污染小、成本低、操作简单,且合成的Y型分子筛晶粒尺寸约为600 nm。通过考察结构导向剂类型对Y型分子筛孔道结构的影响发现,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)可在保持较高的相对结晶度、规整的形貌和较优的酸性质等条件下赋予Y型分子筛晶内介孔结构,可作为合成微介复合孔道Y型分子筛的结构导向剂。为了进一步优化Y型分子筛的性能,通过单因素实验考察了各合成条件对Y型分子筛结构和性质的影响规律。研究发现,合成体系的碱度和投料硅铝比对分子筛的孔结构、硅铝比和酸性质均影响较大;晶化温度和晶化时间主要影响分子筛的晶化速率和晶体生长程度,对样品的孔道结构影响较小。通过正交试验对微介复合孔道Y型分子筛的合成条件进行优化,在最优条件下所合成样品的介孔比表面可达95.2 m~2·g-1,且其相对结晶度可达70.2%。分别对工业Y型分子筛和用研磨法合成的高介孔含量的Y型分子筛进行水热稳定性和酸性质考察,并以其为活性组分制备成催化剂,考察其催化裂化性能。结果表明,合成的微介复合孔道Y型分子筛虽然具有较优的孔道结构,但其水热稳定性和酸性质均较差,导致其催化裂化性能小于工业Y型分子筛。所以在接下来的研究中还要进一步考察介孔结构的形成机制及介孔的稳定性,并确立微介复合孔道Y型分子筛可适用的领域。
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