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ZSM-48分子筛的表征与应用 作者: 時間:2023-05-19 瀏覽次數:4660次

    近年來,隨著全球經濟(ji)的不斷增長,市場對汽油、柴油以及潤(run)滑油質量要(yao)求(qiu)越來越高。為了改進油品的質量,其(qi)中的正(zheng)構烷烴必(bi)須(xu)盡可能(nen)地脫除。對於汽油,辛烷值(zhi)是衡量其(qi)品質的一個(ge)重要(yao)的量化指(zhi)標,高辛烷值(zhi)的汽油要(yao)比低辛烷值(zhi)的汽油燃(ran)燒效率高,而(er)同碳數的異(yi)構烷烴的辛烷值(zhi)一般大於正(zheng)構烷烴的辛烷值(zhi),因此,將正(zheng)構烷烴異(yi)構化為異(yi)構烷烴可以提高汽油的辛烷值(zhi);對於柴油,低溫流動性能(nen)是衡量其(qi)品質的主要(yao)標準之一,如果能(nen)將正(zheng)構烷選擇性的異(yi)構化為異(yi)構烷烴,則可以降(jiang)低其(qi)凝點或(huo)者冷(ling)濾點,從而(er)改善其(qi)低溫性能(nen)。就(jiu)潤(run)滑油而(er)言(yan),其(qi)質量與基礎油性能(nen)的好(hao)壞(huai)有密(mi)切關係,因為基礎油在潤(run)滑油中的含量通常(chang)為70%~99%;基礎油中的長鏈(lian)正(zheng)構烷烴(也稱為蠟)傾點和凝點較高,低溫流動性差,不能(nen)滿(man)足當(dang)前(qian)發動機的需(xu)求(qiu);要(yao)得到低溫流動性好(hao)的潤(run)滑油,就(jiu)必(bi)須(xu)把(ba)基礎油中的蠟除去。 

目前(qian)工業上脫除油品中正(zheng)構烷烴的工藝主要(yao)有溶劑脫蠟、催化脫蠟和異(yi)構脫蠟。與前(qian)兩種工藝相(xiang)比,異(yi)構脫蠟工藝是使(shi)蠟分子發生異(yi)構化反應,從而(er)使(shi)蠟轉變為理想組(zu)分,該工藝具有產品收(shou)率高、質量好(hao)的優點。將正(zheng)構烷烴選擇性的異(yi)構化為側(ce)鏈(lian)少的短(duan)鏈(lian)異(yi)構烷烴可以有效的提高柴油、潤(run)滑油的低溫流動性。以具有ZSM-48分子篩為載(zai)體的催化劑,在長鏈(lian)正(zheng)構烷烴臨氫異(yi)構化反應中顯(xian)示出優異(yi)的性能(nen),近年來備受關注。

ZSM-48分子篩是一類(lei)一維十(shi)元(yuan)環直通孔道的骨(gu)架結構為*MRE型無序結構的分子篩,其(qi)理想孔道直徑為0.53 nm*0.56 nm基於ZSM-48分子篩的催化劑在長鏈(lian)正(zheng)構烷烴臨氫異(yi)構化反應中表現出優異(yi)的催化性能(nen)。近年來,隨著國民經濟(ji)的快速(su)發展,ZSM-48分子篩的市場需(xu)求(qiu)量逐漸(jian)增大。ZSM-48分子篩作為催化劑實(shi)際(ji)工業應用時,往(wang)往(wang)需(xu)要(yao)製成特定(ding)形(xing)狀(zhuang)和尺寸(cun)的顆粒(li)成品。成品製備工過程包括分子篩粉體的合成和催化劑顆粒(li)的加工成型。

總的來說,一個(ge)完(wan)整的異(yi)構化催化劑需(xu)要(yao)分子篩的合成和活(huo)性金(jin)屬(shu)組(zu)分的負(fu)載(zai)兩部(bu)分。ZSM-48分子篩粉體的合成工業上采用水熱合成法,該方法以水為溶劑,物料按一定(ding)的配(pei)比混(hun)合製得溶膠,溶膠在80~200 °C之間和水的自生壓力下進行晶化,晶化結束後,產物經過濾、洗滌(di)及幹燥得到分子篩粉體。活(huo)性金(jin)屬(shu)組(zu)分的負(fu)載(zai)需(xu)要(yao)先將分子篩成型,具體地需(xu)要(yao)將分子篩粉體與粘結劑、增塑劑、助擠劑、造孔劑等(deng)添加劑混(hun)合得到塑性體,然後經過捏(nie)合成型、養生、幹燥及焙燒得到成品;然後將一定(ding)量的活(huo)性金(jin)屬(shu)組(zu)分溶液(ye)與分子篩顆粒(li)混(hun)合、浸漬,***終製得活(huo)性金(jin)屬(shu)組(zu)分/分子篩催化劑。US5882505、CN17924511788844101245260等(deng)專利文獻都詳細描(miao)述(shu)了以分子篩為載(zai)體的烷烴異(yi)構化催化劑的製備方法。以上方法先製備分子篩粉體,再成型、幹燥焙燒,再浸漬負(fu)載(zai)金(jin)屬(shu)活(huo)性組(zu)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下進行,存在安(an)全隱患;粉體的過濾洗滌(di)過程產生大量廢水,造成環境汙染(ran);催化劑成型需(xu)要(yao)加入粘結劑等(deng)添加劑,由於添加劑的引入,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%,影響分子篩性能(nen)發揮。




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