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乙烯、丙烯等低碳烯烃是石油化工重要的基本原料。目前，乙烯主要来源于蒸汽裂解，而丙烯主要来源于乙烯生产的副产物和催化裂化液化气。蒸汽裂解制乙烯投资大、反应温度高、设备要求高且原料有严格限制。催化裂解因有利于提高裂解反应的深度和选择性，并且可在比蒸汽裂解更为缓和的条件下获得较高的烯烃收率而备受关注。
本论文主要考察了直馏汽油馏分(石脑油)在碱处理改性、磷改性和氟改性HZSM-5分子筛上的催化裂解反应性能。采用固定床微型反应器在线色谱检测装置进行催化剂的活性评价。为探索分子筛的结构、物化性质与催化性能之间的关系，对分子筛进行了XRD、BET、NH3-TPD、Py-IR等相关表征。
研究结果表明，低浓度的碱溶液处理增加了催化剂表面强酸量和弱酸量，提高了催化剂上的原料转化率以及乙烯、丙烯选择性，从而获得较高的乙烯丙烯总收率。550℃下，在3x10-5M的KOH溶液处理的HZSM-5分子筛上，乙烯丙烯总收率可达46％，比未改性的HZSM-5提高了11％，其中乙烯提高了4％，丙烯提高了7％。
磷改性HZSM-5的催化裂解活性及相关表征结果表明，引入磷可以增加催化剂的表面酸量，从而提高改性分子筛催化剂在较高反应温度下的烯烃选择性及收率。当反应温度750℃时，P载量为1.5％分子筛上乙烯丙烯总收率可达62％，相对于未改性HZSM-5提高了9％。
氟改性HZSM-5因改性方法不同而使得催化剂的催化裂解性能截然不同。交换法氟改性能明显提高原料的转化率及烯烃选择性，从而获得较高的烯烃收率。0.1M的NH4F溶液交换的分子筛上乙烯丙烯总收率在700℃下能达到62％，相对于未改性HZSM-5提高了9％。而浸渍法氟改性则不能改善HZSM-5分子筛的催化裂解性能。