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ZSM-48分子筛(shai)的表征与应用 作者: 時間:2023-05-19 瀏覽次數:4799次

    近年來,隨著全球(qiu)經濟的不斷增長,市場對汽油、柴油以及(ji)潤滑(hua)油質量要求越(yue)來越(yue)高(gao)。為了(liao)改(gai)進油品的質量,其(qi)中的正(zheng)構烷烴(ting)必須(xu)盡可能(nen)地脫除(chu)。對於汽油,辛(xin)烷值是(shi)衡(heng)量其(qi)品質的一個重要的量化指(zhi)標,高(gao)辛(xin)烷值的汽油要比低(di)辛(xin)烷值的汽油燃燒效率高(gao),而(er)同(tong)碳數的異(yi)構烷烴(ting)的辛(xin)烷值一般大於正(zheng)構烷烴(ting)的辛(xin)烷值,因此,將(jiang)正(zheng)構烷烴(ting)異(yi)構化為異(yi)構烷烴(ting)可以提高(gao)汽油的辛(xin)烷值;對於柴油,低(di)溫流動性能(nen)是(shi)衡(heng)量其(qi)品質的主要標準(zhun)之一,如果(guo)能(nen)將(jiang)正(zheng)構烷選擇性的異(yi)構化為異(yi)構烷烴(ting),則(ze)可以降低(di)其(qi)凝點(dian)或者冷(ling)濾點(dian),從而(er)改(gai)善其(qi)低(di)溫性能(nen)。就潤滑(hua)油而(er)言(yan),其(qi)質量與基礎油性能(nen)的好(hao)壞有密切關係,因為基礎油在潤滑(hua)油中的含(han)量通(tong)常為70%~99%;基礎油中的長鏈正(zheng)構烷烴(ting)(也稱為蠟)傾(qing)點(dian)和(he)凝點(dian)較高(gao),低(di)溫流動性差,不能(nen)滿足當前發(fa)動機的需求;要得到低(di)溫流動性好(hao)的潤滑(hua)油,就必須(xu)把基礎油中的蠟除(chu)去(qu)。 

目前工業上脫除(chu)油品中正(zheng)構烷烴(ting)的工藝主要有溶劑脫蠟、催化脫蠟和(he)異(yi)構脫蠟。與前兩(liang)種工藝相比,異(yi)構脫蠟工藝是(shi)使蠟分子發(fa)生異(yi)構化反(fan)應,從而(er)使蠟轉(zhuan)變為理(li)想組分,該(gai)工藝具有產品收率高(gao)、質量好(hao)的優點(dian)。將(jiang)正(zheng)構烷烴(ting)選擇性的異(yi)構化為側(ce)鏈少的短鏈異(yi)構烷烴(ting)可以有效的提高(gao)柴油、潤滑(hua)油的低(di)溫流動性。以具有ZSM-48分子篩(shai)為載(zai)體的催化劑,在長鏈正(zheng)構烷烴(ting)臨氫異(yi)構化反(fan)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(shai)是(shi)一類一維十(shi)元環直(zhi)通(tong)孔(kong)道的骨架(jia)結構為*MRE型無序結構的分子篩(shai),其(qi)理(li)想孔(kong)道直(zhi)徑為0.53 nm*0.56 nm。基於ZSM-48分子篩(shai)的催化劑在長鏈正(zheng)構烷烴(ting)臨氫異(yi)構化反(fan)應中表現出優異(yi)的催化性能(nen)。近年來,隨著國(guo)民經濟的快(kuai)速發(fa)展,ZSM-48分子篩(shai)的市場需求量逐漸增大。ZSM-48分子篩(shai)作為催化劑實際(ji)工業應用時,往往需要製(zhi)成特(te)定形狀和(he)尺寸(cun)的顆粒(li)成品。成品製(zhi)備工過程包括分子篩(shai)粉體的合(he)成和(he)催化劑顆粒(li)的加工成型。

總的來說,一個完(wan)整的異(yi)構化催化劑需要分子篩(shai)的合(he)成和(he)活性金(jin)屬組分的負(fu)載(zai)兩(liang)部分。ZSM-48分子篩(shai)粉體的合(he)成工業上采(cai)用水熱合(he)成法,該(gai)方法以水為溶劑,物料按一定的配比混合(he)製(zhi)得溶膠,溶膠在80~200 °C之間和(he)水的自生壓力下進行晶化,晶化結束後,產物經過濾、洗滌及(ji)幹燥得到分子篩(shai)粉體。活性金(jin)屬組分的負(fu)載(zai)需要先將(jiang)分子篩(shai)成型,具體地需要將(jiang)分子篩(shai)粉體與粘結劑、增塑劑、助擠劑、造孔(kong)劑等添(tian)加劑混合(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)一定量的活性金(jin)屬組分溶液與分子篩(shai)顆粒(li)混合(he)、浸漬,***終製(zhi)得活性金(jin)屬組分/分子篩(shai)催化劑。US5882505、CN17924511788844、101245260等專利文獻都詳(xiang)細描(miao)述(shu)了(liao)以分子篩(shai)為載(zai)體的烷烴(ting)異(yi)構化催化劑的製(zhi)備方法。以上方法先製(zhi)備分子篩(shai)粉體,再成型、幹燥焙燒,再浸漬負(fu)載(zai)金(jin)屬活性組分製(zhi)得催化劑成品,工藝流程長,過程複雜。另外,分子篩(shai)水熱晶化過程在高(gao)壓下進行,存在安全隱患;粉體的過濾洗滌過程產生大量廢(fei)水,造成環境汙(wu)染;催化劑成型需要加入粘結劑等添(tian)加劑,由(you)於添(tian)加劑的引(yin)入,分子篩(shai)催化劑成品中分子篩(shai)的含(han)量一般在60~80%,無法達到100%,影響分子篩(shai)性能(nen)發(fa)揮。




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