ZSM-5催化剂

1.研究内容ZSM-5分子筛催化剂具有较高的烯烃选择性，但存在重油转化能力较差的问题。而ZSM-5与Y或USY分子筛机械混合催化剂虽然能提高ZSM-5催化剂的重油转化能力，但以牺牲低碳烯烃产率为代价。这是因为USY的酸密度较高、氢转移反应活性较强、与ZSM-5分子筛间的协同作用较低，不利于汽油、C4组分烯烃和生成丙烯产物的保留。为此，本论文拟制备一种适于重油催化裂解/裂化生产低碳烯烃的活性组分，使含有该材料的催化剂具有适当的重油转化能力、低氢转移活性和高烯烃选择性。本论文选择将常用的ZSM-5分子筛与较大孔径、低酸密度、弱酸性的SAPO-5分子筛制成核壳结构复合分子筛。希望大分子反应物在复合分子中国石油大学（华东）博士学位论文27筛中低酸密度的SAPO-5分子筛外壳上进行初步裂化，保留了大量烯烃的反应产物在强酸性ZSM-5分子筛内核上二次裂化。通过复合分子筛的这种结构适当提高ZSM-5催化剂重油转化能力，缩短产物扩散途径，提高丙烯产率。2.实验方法2.1ZSM-5分子筛的合成将水玻璃、硫酸铝和硫酸与水混合均匀，强烈搅拌1h。将混合均匀的凝胶转入到带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，在180℃水热晶化一定时间。得到的产物经过滤、水洗，于100℃干燥10h。将NaZSM-5与硝酸铵溶液离子交换两次，550℃焙烧脱除NH3后即得H-ZSM-5。2.2MOR分子筛的合成将一定量的偏铝酸钠、氢氧化钠和氯化钠用水溶解，待搅拌均匀后加入少量模板剂（1,6-己二胺），待充分混合后转入高压釜，180℃水热晶化合成钠型丝光沸石（MOR）。得到的样品经洗涤、过滤，于100℃干燥10~12h，500℃焙烧脱除模板剂。将NaMOR与硝酸铵溶液离子交换两次，550℃焙烧脱除NH3后即得H-MOR。2.3SAPO-5分子筛的合成将磷酸、拟薄水铝石混合均匀，然后加入一定量的硅溶胶强烈搅拌1h；最后加入三乙胺，继续搅拌0.5h，形成均匀的凝胶，摩尔比为Al2O3:P25:SiO2:(C2H5)3N:H2O=1:1:0.2:1:40。凝胶转入到带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，在180℃水热晶化一定时间。得到的产物经过滤、水洗、干燥，于550℃空气中焙烧3h，脱除模板剂。2.4催化剂的制备本论文催化剂在实验室条件下采用半合成法制备。将各种类型的分子筛分别与酸化的拟薄水铝石和高岭土机械混合，控制pH不小于2。混合均匀的浆液于700℃煅烧3h成型，经研磨、筛分出粒径在88～200μm之间的催化剂，最后在800℃、100%水蒸气条件水热处理4h，用于催化剂性能的评价。