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ZSM-48分子筛的表征(zheng)与应用 作者: 時間:2023-05-19 瀏覽次數:4800次

    近年來,隨著全球經濟(ji)的不斷增長,市場對汽油、柴油以及(ji)潤滑(hua)油質量要求越(yue)來越(yue)高。為了改(gai)進(jin)油品的質量,其中的正(zheng)構(gou)烷(wan)烴必須盡可能(nen)地脫(tuo)除(chu)。對於汽油,辛(xin)烷(wan)值是(shi)衡(heng)量其品質的一個重要的量化指標,高辛(xin)烷(wan)值的汽油要比(bi)低(di)辛(xin)烷(wan)值的汽油燃燒效率(lv)高,而同碳數的異(yi)構(gou)烷(wan)烴的辛(xin)烷(wan)值一般大於正(zheng)構(gou)烷(wan)烴的辛(xin)烷(wan)值,因此,將(jiang)正(zheng)構(gou)烷(wan)烴異(yi)構(gou)化為異(yi)構(gou)烷(wan)烴可以提高汽油的辛(xin)烷(wan)值;對於柴油,低(di)溫流動性能(nen)是(shi)衡(heng)量其品質的主(zhu)要標準(zhun)之(zhi)一,如果能(nen)將(jiang)正(zheng)構(gou)烷(wan)選擇性的異(yi)構(gou)化為異(yi)構(gou)烷(wan)烴,則可以降(jiang)低(di)其凝點(dian)或(huo)者冷(ling)濾點(dian),從而改(gai)善其低(di)溫性能(nen)。就潤滑(hua)油而言,其質量與基礎油性能(nen)的好壞有密切(qie)關係,因為基礎油在潤滑(hua)油中的含量通(tong)常為70%~99%;基礎油中的長鏈正(zheng)構(gou)烷(wan)烴(也稱為蠟)傾點(dian)和(he)凝點(dian)較(jiao)高,低(di)溫流動性差,不能(nen)滿足當前(qian)發動機的需(xu)求;要得到低(di)溫流動性好的潤滑(hua)油,就必須把(ba)基礎油中的蠟除(chu)去。 

目前(qian)工業上脫(tuo)除(chu)油品中正(zheng)構(gou)烷(wan)烴的工藝主(zhu)要有溶劑脫(tuo)蠟、催化脫(tuo)蠟和(he)異(yi)構(gou)脫(tuo)蠟。與前(qian)兩種工藝相比(bi),異(yi)構(gou)脫(tuo)蠟工藝是(shi)使蠟分子發生異(yi)構(gou)化反應,從而使蠟轉變(bian)為理(li)想(xiang)組分,該工藝具有產品收(shou)率(lv)高、質量好的優點(dian)。將(jiang)正(zheng)構(gou)烷(wan)烴選擇性的異(yi)構(gou)化為側(ce)鏈少的短鏈異(yi)構(gou)烷(wan)烴可以有效的提高柴油、潤滑(hua)油的低(di)溫流動性。以具有ZSM-48分子篩為載體的催化劑,在長鏈正(zheng)構(gou)烷(wan)烴臨(lin)氫異(yi)構(gou)化反應中顯示出(chu)優異(yi)的性能(nen),近年來備受關注。

ZSM-48分子篩是(shi)一類(lei)一維(wei)十元環(huan)直通(tong)孔道(dao)的骨架結構(gou)為*MRE型無序(xu)結構(gou)的分子篩,其理(li)想(xiang)孔道(dao)直徑為0.53 nm*0.56 nm基於ZSM-48分子篩的催化劑在長鏈正(zheng)構(gou)烷(wan)烴臨(lin)氫異(yi)構(gou)化反應中表現出(chu)優異(yi)的催化性能(nen)。近年來,隨著國民(min)經濟(ji)的快速發展,ZSM-48分子篩的市場需(xu)求量逐漸(jian)增大。ZSM-48分子篩作為催化劑實(shi)際工業應用時,往(wang)往(wang)需(xu)要製成特定(ding)形狀和(he)尺寸的顆粒成品。成品製備工過程包(bao)括分子篩粉體的合(he)成和(he)催化劑顆粒的加工成型。

總的來說,一個完整的異(yi)構(gou)化催化劑需(xu)要分子篩的合(he)成和(he)活性金屬組分的負(fu)載兩部分。ZSM-48分子篩粉體的合(he)成工業上采(cai)用水熱合(he)成法,該方法以水為溶劑,物料(liao)按一定(ding)的配比(bi)混(hun)合(he)製得溶膠,溶膠在80~200 °C之(zhi)間和(he)水的自生壓(ya)力下進(jin)行晶化,晶化結束後,產物經過濾、洗滌及(ji)幹燥得到分子篩粉體。活性金屬組分的負(fu)載需(xu)要先(xian)將(jiang)分子篩成型,具體地需(xu)要將(jiang)分子篩粉體與粘結劑、增塑劑、助擠劑、造(zao)孔劑等添(tian)加劑混(hun)合(he)得到塑性體,然後經過捏(nie)合(he)成型、養生、幹燥及(ji)焙燒得到成品;然後將(jiang)一定(ding)量的活性金屬組分溶液(ye)與分子篩顆粒混(hun)合(he)、浸漬,***終製得活性金屬組分/分子篩催化劑。US5882505CN1792451、1788844、101245260等專利文獻(xian)都詳細(xi)描述了以分子篩為載體的烷(wan)烴異(yi)構(gou)化催化劑的製備方法。以上方法先(xian)製備分子篩粉體,再成型、幹燥焙燒,再浸漬負(fu)載金屬活性組分製得催化劑成品,工藝流程長,過程複雜。另外,分子篩水熱晶化過程在高壓(ya)下進(jin)行,存在安全隱患;粉體的過濾洗滌過程產生大量廢水,造(zao)成環(huan)境汙染;催化劑成型需(xu)要加入粘結劑等添(tian)加劑,由於添(tian)加劑的引(yin)入,分子篩催化劑成品中分子篩的含量一般在60~80%,無法達到100%,影響(xiang)分子篩性能(nen)發揮。




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