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FCC汽油在ZSM-5分子筛上催化裂解制丙烯

作　者: 廖志强
导　师: 郭洪臣
学　校: 大连理工大学
专　业: 工业催化
关键词: FCC汽油纳米ZSM-5 催化裂解丙烯 P改性 La改性
分类号: TQ221.212
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

重油催化裂化增产丙烯是催化裂化技术发展的一大热点,添加ZSM-5助剂是提高催化裂化工艺丙烯收率最有效和最简便的方法。本文以纳米ZSM-5沸石为母体,采用XRD、氮物理吸附、NH3-TPD及固定床轻油微反装置研究了水热处理、磷改性和镧改性对ZSM-5的孔道结构、表面酸度及FCC汽油催化裂解制丙烯反应性能的影响,并考察了反应温度、停留时间和剂油比等操作条件对催化剂催化裂化反应性能的影响,得到了以下结果：(1)适宜的水热处理可提高丙烯选择性,增加丙烯收率。水热温度过高和水热时间过长,虽然使丙烯选择性增加,但催化活性急剧下降,不利于丙烯生成。(2)提高反应温度有利于丙烯生成,但温度过高时,副反应加剧,干气和焦炭增加；延长停留时间和增大剂油比,可提高反应深度,但同时氢转移反应增强,丙烯选择性下降。当停留时间为0.12s,剂油比为3.4时,丙烯收率最高。(3)磷改性能有效提高ZSM-5的水热稳定性,增加催化剂酸量,增强催化活性。随着磷负载量的增加,FCC汽油的转化率增大,丙烯和芳烃收率增加。磷负载量过大时,部分磷会以P2O5的形式堵塞沸石孔道,导致催化活性下降。(4)La改性能提高ZSM-5分子筛的水热稳定性,与未改性的ZSM-5相比,La改性ZSM-5的丙烯和芳烃收率均有所增加。随La负载量的增加,La覆盖了催化剂的酸性中心,特别是强B酸中心,导致催化活性下降。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
引言  8-9
1 文献综述  9-26
  1.1 丙烯市场需求  9-10
  1.2 生产丙烯的技术进展  10-15
    1.2.1 蒸汽裂解工艺  10-11
    1.2.2 催化裂化增产丙烯工艺  11-12
    1.2.3 丙烷脱氢工艺  12
    1.2.4 烯烃歧化工艺  12-13
    1.2.5 C_4/C_5裂解工艺  13-14
    1.2.6 各种工艺之间的比较  14-15
  1.3 催化裂化增产丙烯技术进展  15-20
    1.3.1 催化裂化增产丙烯新技术  15-18
    1.3.2 催化裂化多产丙烯催化剂研究进展  18-20
  1.4 ZSM-5催化裂化增产丙烯  20-24
    1.4.1 增产丙烯的反应机理  20-22
    1.4.2 ZSM-5沸石改性方法  22-23
    1.4.3 反应条件的影响  23-24
  1.5 选题依据及主要研究内容  24-26
    1.5.1 选题依据  24-25
    1.5.2 主要研究内容  25-26
2 实验部分  26-29
  2.1 化学试剂及实验原料  26
    2.1.1 化学试剂  26
    2.1.2 实验原料  26
  2.2 催化剂的制备  26-27
  2.3 催化剂的物化性能表征  27
    2.3.1 XRD表征  27
    2.3.2 BET表征  27
    2.3.3 NH_3-TPD酸度分布表征  27
  2.4 催化剂的催化反应性能评价  27-29
3 水热处理ZSM-5催化剂的研究  29-35
  3.1 纳米ZSM-5及微米ZSM-5的物化表征  29-30
  3.2 水热处理温度的影响  30-33
  3.3 水热处理时间的影响  33-34
  3.4 小结  34-35
4 操作条件的研究  35-41
  4.1 反应温度的影响  35-37
  4.2 停留时间的影响  37-38
  4.3 剂油比的影响  38-40
  4.4 小结  40-41
5 磷改性ZSM-5的研究  41-50
  5.1 不同磷负载量的研究  41-45
    5.1.1 磷改性对催化剂物化性能的影响  41-43
    5.1.2 磷改性对催化性能的影响  43-45
  5.2 水热处理温度对催化性能的影响  45-46
  5.3 水热处理时间对催化性能的影响  46-47
  5.4 ZSM-5与FCC催化剂混合催化性能的研究  47-49
  5.5 小结  49-50
6 镧改性对ZSM-5催化性能的研究  50-55
  6.1 不同镧浸渍法的研究  50-51
  6.2 不同La负载量的影响  51-54
  6.3 小结  54-55
结论  55-56
参考文献  56-61
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  61-62
致谢  62-63

FCC汽油在ZSM-5分子筛上催化裂解制丙烯

内容摘要

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