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由于原油的重质化和劣质化,重油中的碱氮和重金属含量较高,导致催化剂失活较快,转化率低,造成原料浪费。对于FCC催化剂而言,基质组分大约占70%(质量分数),它的作用主要在于担载活性组分,对催化剂的输送、流化和汽提性能起主要作用,并且直接影响到反应过程中的反应物的扩散、反应路径。因此,在全世界已进入了重油炼化的大趋势下,新型高效的基质材料的开发则显得十分重要。首先,本论文采用NaAlO2-Al2(SO4)3法合成活性氧化铝的前驱体拟薄水铝石,通过对合成条件如成胶温度、成胶pH值以及扩孔剂的添加等对氢氧化铝干胶的孔容、比表面积、孔分布以及表面性质等影响,选择适宜的工艺操作参数。实验结果表明,较高的水浴合成温度有利于高比表面积和大孔容拟薄水铝石的形成,最适宜的合成温度为85°C。当合成溶胶中pH在6.09.0之间波动时,可以得到高纯拟薄水铝石样品;而当pH大于9.0时,样品中会有一部分拜耳石的存在,且随着pH的进一步升高,拟薄水铝石的结晶度会逐渐降低而拜耳石成为主要的晶相。当硅酸钠加入到初始氢氧化铝凝胶中,110°C干燥后的样品的比表面积可以达到480.15 m2·g-1,孔容可以增至1.20 cm3·g-1。其次,论文详细研究了硅改性的拟薄水铝石在500°C(催化裂化的实际反应温度)焙烧后其表面酸性位与原子的化学环境之间的关系及变化规律。实验结果表明,通过改变合成过程的pH值,可以有效的改变基质材料表面的B酸和L酸的酸量和酸强度。对于硅改性后的γ-Al2O3,其表面的L酸的酸量是与其比表面积成正比的,较强的LAS是与连接铝相与硅相的五配位的铝的浓度有关。与分子筛表面的B酸位的来源不同,所制得的硅铝材料的B酸是来自表面的硅羟基。较弱的BAS是由表面孤立的硅羟基产生,然而强的BAS则是由与体相铝相连的表面硅羟基产生。最后,本论文讨论了具有不同酸性位分布的基质所组成的催化剂对于重油裂化性能的影响。微反实验结果表明,当基质材料中B/L的比例从0.11提高到2.37时,重油的转化率可以提高10个百分点,汽油的收率可以提高11个百分点,并且生焦率降低。因此,富有中强B酸位的基质材料可以有效促进重油大分子的裂化,提高重油转化率。并且,缓和的酸强度并未加速汽油中低碳烃的深度裂化,从而提高了汽柴油收率,降低了焦炭产量。