| 高岭土原位晶化合成NaY沸石的反应机理及FCC双功能助剂的相关技术研究 | |
| 郑淑琴 | |
| Subtype | 理学博士 |
| Thesis Advisor | 徐贤伦 |
| 2006-05-16 | |
| Degree Grantor | 中国科学院研究生院 |
| Department | 绿色化学研究发展中心 |
| Degree Discipline | 物理化学（含：化学物理） |
| Keyword | 流化催化裂化 Additive 催化剂 Kaolin 助剂 高岭土 原位晶化 Nay沸石 抗重金属污染 镍和钒 重油转化 活性 功能组分 Fluid Catalytic Cracking(Fcc) Catalyst In-situ Crystallization Nay Zeolite Metal Passivation Nickel And Vanadium Heavy Oil Conversion Activity Function Composition |
| Abstract | 本文综述了FCC抗重金属及高岭土型催化剂的研究进展；利用XRD、IR、SEM、TG-TPD、N2吸附、XPS、129Xe NMR等测试方法研究了高岭土原位晶化及其相关技术；研究了镍钒对FCC催化剂的破坏作用以及功能组分对催化性能的影响，并在此基础上，进行了高岭土型FCC双功能助剂的研究及其性能的评价和表征。主要内容和试验结果如下： 1.高岭土相转变程度是原位晶化技术的关键所在。高温焙烧至特征放热峰的高岭土中铝是4、6混合配位，中温焙烧的高岭土中铝是4配位，它们是合成八面沸石的有效组分；高岭土中活性SiO2和活性Al2O3是原位晶化的“营养质”， NaY沸石的合成受活性SiO2和活性Al2O3的限制；高岭土微球焙烧温度可根据活性SiO2、活性Al2O3、莫来石和强度的综合结果来确定；焙烧高岭土中活性Al2O3和活性SiO2在碱性溶液中的溶解速度和能力是有差别的，具有较强活性Al2O3的碱溶能力和适宜活性SiO2的碱溶能力是合成性能优良晶化产物的前提；高岭土原位晶化是自发成核体系的晶化过程，在这一过程中，孔体积和比表面积都随着NaY沸石的不断增加而增大；在高岭土原位晶化过程中，随着晶化温度的升高，生成晶核的活化能降低，晶体生长的速率加快；高岭土原位晶化是一个假同晶取代的晶化过程。 2.镍污染催化剂后，对分子筛的结构无明显的破坏，会造成分子筛孔道的阻塞，对催化剂活性影响不大，但会造成脱氢活性增强，裂化产品中氢的分布转移到干气中，抑制了氢通过氢转移反应向液体产物发生的几率，增加了干气产率，同时生焦量增加；钒污染催化剂后，造成分子筛的结晶度大幅度下降，晶体结构遭到破坏，造成分子筛孔道的阻塞，对催化剂活性影响很大，不同类型催化剂的活性对钒的敏感度不同，在选择性方面，总转化率、汽油、液化气大幅下降，重油增加，焦炭选择性变差。 3.由于原位晶化所制的基质具有高铝和大孔的特点，高铝基质在操作条件下与镍生成稳定的镍尖晶石，降低了高价镍的还原作用，起到了抗镍的作用；合成的分子筛，具有沸石晶粒小，沸石利用率高，结构稳定等特点；该类催化剂具有适宜的孔径分布和适度的酸分布，这种分布正好满足裂解渣油时所需要的理想孔结构和酸分布；这些特征给高岭土型FCC催化剂带来了优良的抗镍钒性能。 4.铝作为钝化重金属组分，能够与催化剂中的镍钒生成稳定的化合物，从而抑制了镍钒的毒性；对于高岭土型催化剂来说，交换一定量的稀土不仅可提高催化剂的稳定性，亦有利于提高催化剂的汽油产率，但同时会引起汽油RON的降低和焦炭产率的增加，稀土的引入能够与钒生成稳定物质CeVO4，达到钝化钒的作用；氧化镁与V2O5反应生成Mg2V2O7，阻止V2O5对分子筛的结构破坏，达到钝化钒的目的；磷改性可以有效调变催化剂的酸量和酸强度，磷的引入降低总酸量，弱酸量和强酸量，增加中强酸的酸量，增加了催化剂的活性，在产品的选择性方面，磷的引入可以增强重油转化能力，提高焦炭和汽油的选择性。 5.研究开发的双功能助剂具有优良的抗镍钒性能，能够改善裂化产物的选择性。这是由于助剂有效地提高了主催化剂的水热稳定性和结构稳定性，改善了主催化剂的酸型分布及孔径分布。 |
| Funding Project | 精细石油化工催化课题组 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/3033 |
| Collection | 绿色化学研究发展中心 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 郑淑琴. 高岭土原位晶化合成NaY沸石的反应机理及FCC双功能助剂的相关技术研究[D]. 中国科学院研究生院,2006. |
| Files in This Item: | ||||||
| File Name/Size | DocType | Version | Access | License | ||
| 200625郑淑琴.pdf（2477KB） | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Application Full Text | |||
Items in the repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Edit Comment