高温水热稳定的REHY的物性及其正戊烷催化裂解性能

摘要

本文在常规的四交四焙离子交换法基础上研究了常规恒温焙烧法制备得到的HY、分步程序升温焙烧法制备的HY-N分子筛，经过稀土离子改性得到三种稀土改性的Y分子筛。通过XRD、XRF、NH3-TPD、BET等表征手段表征两种HY型分子筛的结构性能，以及三种REHY型分子筛经过水热老化处理前后的结构性能，在微型反应装置上利用正戊烷催化裂解反应评价三种REHY型分子筛的催化裂解性能。结果表明:先负载稀土离子再经过铵交换比同样交换焙烧次数下的铵交换更容易脱去分子筛中的Na，分步程序升温焙烧法把Y分子筛中的Na2O％降低至0.07％，四交四焙后Y分子筛结晶度保持在87.44％，总酸量达到1.24mmol/g，比表面达到514.2m2/g，利用分步程序升温焙烧法制备HY要优于常规的恒温焙烧法。三种改性方法均未改变Y分子筛特有的结构，再次铵交换制备REHY型分子筛会造成稀土离子的大量流失，稀土改性后的6.8％REHY4-N分子筛Na2O％降至0.02％左右，且结晶度保持在87.44％，总酸量达到1.07mmol/g，中强酸量达到0.534mmol/g，比表面为666.4m2/g，在经过水热老化处理后仍然能保持着较高的结构性能。在正戊烷催化裂解反应中，6.8％REHY4-N分子筛有着最好的催化反应性能，乙烯、丙烯的选择性最高，分别为30.4％、24.3％，正戊烷转化率为91.9％。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 前言

1．2 Y分子筛的改性研究

1．2．1 Y分子筛的离子交换改性

1．2．2 Y分子筛的脱铝、补硅改性

1．2．3 Y分子筛的金属离子改性

1．2．4 Y分子筛的杂原子改性

1．2．5 Y分子筛的稀土离子改性

1．2．6 REHY的水热稳定性表征

1．2．7 REHY的催化反应

1．3 本论文的研究意义及内容

1．3．1 本论文的研究意义

1．3．2 本论文的研究内容

第二章 实验部分

2．1 实验试剂

2．2 Y分子筛的制备

2．2．1 HY分子筛的制备

2．2．2 REHY分子筛的制备

2．2．3 不同稀土离子上量的三种REHY4分子筛的制备

2．3 REHY、REHY-A和REHY-N系列分子筛的水热老化稳定性测试

2．4 分子筛的表征方法

2．4．1 分子筛的XRD表征

2．4．2 分子筛的NH3-TPD表征

2．4．3 分子筛的比表面和孔径表征

2．4．4 分子筛的红外表征

2．4．5 分子筛的催化性能评价

第三章 Y分子筛的表征

3．1 HY分子筛的表征

3．1．1 HY的XRD表征

3．1．2 HY1到HY4与NaY的XRF表征

3．1．3 HY的NH3-TPD表征

3．1．4 HY的BET比表面分析

3．2 HY-N分子筛的表征

3．2．1 HY-N的XRD表征

3．2．2 HY-N系列分子筛的XRF表征

3．2．3 HY-N系列分子筛的NH3-TPD表征

3．2．4 HY-N系列分子筛的BET表征

3．3 REHY系列分子筛的表征

3．3．1 REHY的XRD表征

3．3．2 REHY的XRF表征

3．3．3 REHY的NH3-TPD表征

3．3．4 REHY的BET表征

3．3．5 REHY的水热老化稳定性

3．3．6 REHY-AW的NH3-TPD表征

3．3．7 REHY-AW的BET表征

3．4 REHY-A的表征

3．4．1 REHY1-A到REHY4-A的XRD表征

3．4．2 REHY-A系列分子筛的XRF表征

3．4．3 REHY-A系列分子筛的NH3-TPD表征

3．4．4 REHY-A系列分子筛的BET表征

3．4．5 REHY-A系列分子筛的水热老化稳定性表征

3．4．6 REHY-A-AW系列分子筛的NH3-TPD表征

3．4．7 REHY-A-AW系列分子筛的BET表征

3．5 REHY-N系列分子筛的表征

3．5．1 REHY-N系列分子筛的XRD表征

3．5．2 REHY-N的XRF表征

3．5．3 REHY-N的NH3-TPD表征

3．5．4 REHY-N系列分子筛的BET表征

3．5．5 REHY-N系列分子筛的水热后XRD表征

3．5．6 REHY-N-AW的NH3-TPD表征

3．5．7 REHY-N-AW系列分子筛的BET表征

3．6 不同稀土上量的REHY4-A系列分子筛表征

3．6．1 不同稀土上量的REHY4-A系列分子筛的XRD表征

3．6．2 不同稀土上量的REHY4-A系列分子筛的NH3-TPD表征

3．6．3 不同稀土上量的REHY4-A系列分子筛的BET表征

3．6．4 不同稀土上量的REHY4-A分子筛水热老化后XRD表征

3．6．5 不同稀土上量的REHY4-A分子筛水热老化后NH3-TPD表征

3．6．6 不同稀土上量的REHY4-A系列分子筛水热老化后BET表征

3．7 不同稀土上量的REHY4-N系列分子筛的表征

3．7．1 不同稀土上量的REHY4-N系列分子筛的XRD表征

3．7．2 不同稀土上量的REHY4-N分子筛的NH3-TPD表征

3．7．3 不同稀土上量的REHY4-N系列分子筛的BET表征

3．7．4 不同稀土上量的REHY4-N水热老化后XRD表征

3．7．5 不同稀土上量的REHY4-N分子筛水热老化后NH3-TPD表征

3．7．6 不同稀土上量的REHY4-N系列分子筛水热老化后BET表征

3．7．7 6．8％REHY4-N分子筛水热老化前后的Py-IR表征

第四章 REHY的正戊烷催化裂解性能评价

4．1 REHY4与REHY4-A系列分子筛正戊烷催化裂解性能评价

4．2 5．7％REHY4-A与REHY4-N系列分子筛的正戊烷催化裂解性能评价

第五章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文目录

致谢