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为满足我国清洁汽油生产的需要,本研究集体开发了SAPO-11/ZSM-5复合沸石基催化裂化(FCC)汽油加氢异构/芳构化催化剂。该催化剂具有降烯烃活性高和液体收率高等优点,但其产品辛烷值有一定的损失。尽管增加芳烃含量可改善产品辛烷值,但芳构化活性的提高受到催化剂稳定性的限制。因此,增加高辛烷值的多支链异构烷烃的含量是改善产品辛烷值的有效途径。
SAPO-11沸石具有优异的单支链异构化活性,但其较小的孔径抑制了多支链异构体的生成。为此,本文首先采用水醇合成体系对SAPO-11沸石的孔径和外表面积进行优化,获得了具有良好双支链异构活性的新型SAPO-11沸石;然后将其与ZSM-5沸石复合,制备了SAPO-11/ZSM-5复合物并进行了系统的表征,得到如下结果:
1.水醇体系合成的SAPO-11沸石的平均孔径和外表面积随着乙醇加入量的增加呈现出先提高后降低的变化规律,这应归于乙醇对正硅酸乙酯水解的抑制作用。
2.正辛烷临氢异构化反应性能评价结果表明,基于水醇体系法制备的Pt/SAPO-11催化剂具有良好的多支链异构选择性,这与水醇体系合成的SAPO-11沸石具有双介孔分布和高外表面积密切相关。
3.将ZSM-5沸石与具有良好多支链异构选择性的SAPO-11沸石复合,获得了以ZSM-5为核、SAPO-11为壳的复合物。与两者的机械混合物相比,SAPO-11/ZSM-5复合物具有较多的介孔和更为畅通的孔道,这有利于反应物和产物的扩散。该复合物有望进一步改善汽油加氢改质催化剂的辛烷值恢复能力。