论文部分内容阅读
催化裂化催化剂的研究是增产丙烯的技术关键之一,在催化裂化技术改进中,催化材料起着关键性的作用。ZSM-5分子筛由于其优良的择形性能,在多产丙烯催化剂研究中始终是关注的热点之一。
本文在超浓体系中合成了不同硅铝比、介微孔复合结构、小晶粒ZSM-5和改性的ZSM-5分子筛助剂并利用固定流化床进行了重油催化裂化评价。通过优化合成条件后,优选出了适合增产丙烯的ZSM-5催化剂最佳的合成路线,为其工业放大奠定基础。
论文中探讨了碱度、模板剂用量和晶化时间等合成体系因素对ZSM-5分子筛合成的影响,发现碱度对其合成的影响呈先上升后下降的规律,存在一个取得高相对结晶度的阈值;模板剂对分子筛的相对结晶度影响先上升后下降,且在一定范围内,模板剂用量越多,ZSM-5分子筛的颗粒越小。晶化时间对本体系下分子筛合成的影响呈典型的“S”型曲线,取得最高结晶度的时间仅用18h。
将合成的不同ZSM-5分子筛助剂催化剂与工业增产丙烯催化剂RGD-1在500℃,重时空速为16h-1,水油比为0.05的条件进行了反应对比,结果发现:低硅的分子筛比高硅分子筛的更能增产丙烯,其中以硅铝比为60的ZSM-5助剂效果最好;孔道的介孔结构比例越大,越能促进催化裂化增产丙烯;小晶粒ZSM-5助剂,对于提高丙烯收率效果较为明显,提高丙烯收率的同时使得焦炭产率大大下降。
在上述研究的基础上,合成了硅铝比为60,含介微孔复合结构的小晶粒分子筛并对其进行了磷改性,发现经过磷改性提高了其水热稳定性,使得丙烯产率提高,在丙烯收率上比RGD-1提高了2.85%。
对小颗粒的ZSM-5中试分别进行了50L和1000L的工业放大,合成出的分子筛结晶度95%以上,尺寸在300nm左右。