微孔-介孔复合ZSM-5分子筛的中试放大制备及其催化应用研究

【作者】 孙洪满； 彭鹏； 历阳； 王有和； 许本静； 阎子峰； 张忠东； 柳召永；

【机构】 中国石油大学(华东)理学院； 中国石油大学重质油国家重点实验室； 中国石油兰州化工研究中心；

【摘要】 与传统沸石分子筛相比,微孔-介孔复合分子筛可以减小微孔对传质的扩散限制以提高催化剂的利用效率^[1]。脱硅改性和脱铝改性由于效率高且操作简便,因此成为了制备这类复合分子筛最常用的方法。然而,迄今为止,利用酸碱复合处理尤其是微孔-介孔复合ZSM-5分子筛的放大制备及其催化应用研究较少,因此本研究主要利用酸碱复合处理法对微孔-介孔复合ZSM-5的小试优化制备、中试放大（50L）及其催化裂化性能进行了深入研究。结果发现,碱处理可以脱除骨架硅原子形成富含晶体内介孔的微孔-介孔复合ZSM-5,再经过酸处理,可进一步使得孔道变得更加通畅（图1）,同时比表面积和介孔孔容均有所增加（图2和表1）。以上结果均表明,碱处理是一种有效引入晶体内介孔的后处理方法,酸处理是洗掉脱硅后残留在孔道中的非骨架铝的有效途径（图1）。以碱处理和酸碱复合处理后50L放大产品微孔-介孔复合ZSM-5作为FCC催化剂助剂（6wt%）的固定床评价结果表明:与商业ZSM-5原料相比,经过碱处理后,丙烯产量提高0.2个百分点,而酸碱复合处理后提高了0.44个百分点;同时,汽柴油等轻油的收率以及重油转化率均明显提高,其中酸碱复合处理较单纯碱处理后选择性进一步提高。综上所述,与商业ZSM-5相比,利用酸碱复合处理所得微孔-介孔复合ZSM-5用作FCC助剂,得益于晶体内丰富介孔的存在,不但能够多产丙烯等低碳烯烃,而且能够提高重油转化率,同时还可兼顾多产汽柴油等轻质油品。更多还原