【摘 要】
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随着原油重质化和劣质化,以及日益严格的环境发展要求,对FCC催化剂的性能要求变得更加苛刻。FCC催化剂需要有良好的稳定性、高的产物选择性与良好的抗钒污染能力。对于FCC催化剂而言,基质组分大约占70%(质量分数)。其主要作用在于担载催化剂活性组分,提供预裂化场所,直接影响到反应过程中的反应物的扩散与反应路径。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。本论文采
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随着原油重质化和劣质化,以及日益严格的环境发展要求,对FCC催化剂的性能要求变得更加苛刻。FCC催化剂需要有良好的稳定性、高的产物选择性与良好的抗钒污染能力。对于FCC催化剂而言,基质组分大约占70%(质量分数)。其主要作用在于担载催化剂活性组分,提供预裂化场所,直接影响到反应过程中的反应物的扩散与反应路径。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。本论文采用Na Al O2-Al2(SO4)3法,在制备过程中引入硅酸钠与氯化稀土合成改性氧化铝基质。实验结果表明,硅元素改性的氧化铝材料,具有高比表面以及大孔容。证实硅酸钠可作为扩孔剂丰富基质材料的孔道结构。但经过高温焙烧后,仅用硅改性的基质材料比表面积、孔容下降幅度大,而经过硅与稀土元素共同改性的氧化铝材料,在高温下仍可保持较大的比表面积以及孔容。通过对合成条件的优化,在合成温度为90 oC,Al O2-/RE3++Al3+=2.5,RE/Al=0.005时,制备得到基质材料比表面积>450 m~2/g,孔容>1cm~3/g。进一步探究改性基质材料的晶体结构。结果表明稀土元素与硅共同改性的氧化铝基质材料,在1200oC的高温焙烧下仍然以θ-Al2O3晶型为主,而纯氧化铝已经完全转化为α-Al2O3。在水热老化条件下,改性氧化铝基质为γ-Al2O3,而纯氧化铝转变为δ-Al2O3,说明改性基质材料具有良好的热稳定性以及水热稳定性。其次探究改性氧化铝作为催化裂化催化剂基质的重油转化能力以及抗钒污染能力。选择合适的基质材料制备催化裂化催化剂,探究稀土元素含量对催化裂化的反应方向、转化率以及选择性的影响。结果表明在铈元素适量(Ce/Al=0.005)时,柴油收率、液化气收率及转化率均为最优值,干气的量也有所降低。但过高或过低的稀土元素含量均会造成转化率下降。说明只有在稀土元素适量时,可达到提高催化裂化反应性能的目的。结果表明,经过钒污染并水热处理后,以铈改性氧化铝为原料合成的催化裂化催化剂,分子筛晶体结构以及催化剂孔道结构更为稳定。
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