稀土对润滑油异构脱蜡用载体SAPO-11分子筛的改性研究

摘要

润滑油基础油中存在的蜡分子降低了油品的低温流动性，需将其去除。异构脱蜡工艺收率高，成本低，油品质量好，通常使用“金属位-酸中心”双功能催化剂，如Pt/SAPO-11。我国稀土资源丰富，开发应用稀土具有十分重要的社会意义，本实验分两阶段开展了稀土对SAPO-11分子筛的改性研究。 首先，以镧、铈为改性元素，采用浸渍法及离子交换法将稀土负载至SAPO-11分子筛上，通过XRD、孔织构、FTIR, NH3-TPD等表征手段及正十二烷加氢模拟实验初步考察稀土改性对SAPO-11分子筛表面及催化性能的影响。结果表明，采用浸渍法及离子交换法改性时，La3+, Ce3+既可同晶置换骨架原子也可在分子筛表面及孔道内堆积，造成分子筛摩尔组成改变、结晶度下降，且La3+改性、离子交换改性带来的变化更为明显;同时稀土元素可作为L酸中心，造成分子筛B/L比值下降，且同晶置换的稀土离子由于吸引电子能力较Al3+弱，改性后催化剂桥连羟基强度下降;微反结果表明，稀土改性后，反应异构选择性下降，裂解活性增强，且Ce改性样异构收率下降更为明显。 而后，在第一阶段实验基础上添加锆元素，通过BET, H2-TPR. FTIR及微反评价考察稀土不同负载工艺对SAPO-11分子筛性能的影响。由表征及评价结果可知，在本阶段各改性工艺中，当采用浸渍法将铈或铈锆引入SAPO-11分子筛后比表面小幅度下降;铈锆改性后，贵金属Pt分散度降低，金属粒径增大，氧化铂还原温度升高;锆元素的添加调配了催化剂表面酸类型分布，与铈单一改性相比，B/L比值增加;稀土改性催化剂异构选择性、收率大幅度下降，裂解活性增强，最佳反应温度降低，添加锆元素可增加催化剂B/L比值，但异构选择性仍低于未改性样。 综上所述，稀土改性不利于润滑油异构脱蜡反应的进行。

目录

文摘

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声明

前言

第一章 文献综述

1.1润滑油异构脱蜡的意义

1.1.1润滑油基础油分类及性能考察指标

1.1.2润滑油脱蜡工艺的发展沿革

1.2现有润滑油异构脱蜡工艺及其相应催化剂

1.2.1 Mobil公司MSDW工艺

1.2.2 Chevron公司Isodewaxing工艺

1.3润滑油异构脱蜡机理

1.3.1"金属位-酸中心"双功能催化及PCP机理

1.3.2烷烃异构反应场所

1.3.3 SAPO-11的择形催化

1.4 SAPO-11的合成与改性研究

1.4.1原料对分子筛的影响

1.4.2制备工艺的影响

1.4.3 SAPO-11的改性研究

1.5本课题研究背景和意义

第二章 稀土对SAPO-11分子筛表面性能及催化性能影响的初步探索

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1试剂与原材料

2.2.2催化剂制备

2.2.3催化剂表征及活性评价

2.3实验结果

2.3.1分子筛吸水率的测定

2.3.2 X-射线衍射实验

2.3.3孔织构

2.3.4 FT-IR

2.3.5 in-situ FT-IR

2.3.6 NH3-TPD

2.3.7微反活性评价

2.4分析与讨论

2.5小结

第三章 稀土铈元素的不同改性工艺对SAPO-11分子筛表面性能及催化性能的影响

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1试剂与原材料

3.2.2催化剂制备

3.2.3催化剂表征及活性评价

3.3实验结果与分析

3.3.1 SAPO-11分子筛的预处理

3.3.2孔织构

3.3.3 H2-TPR

3.3.4贵金属分散度

3.3.5 in-situ FT-IR

3.3.6微反活性评价结果

3.4制备及评价工艺对反应活性的影响

3.4.1产物沸点不同及液相收集罐设计的影响

3.4.2湿法浸渍及干燥温度的影响

3.4.3微反评价前氢气还原温度的影响

3.5 B、L不同酸类型的活化温度对反应影响的推测

3.6小结

第四章 结论

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢