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《西安石油大学》 2016年
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表面修饰对裂化催化剂硫转化功能的影响

罗雄威  
【摘要】:随着硫引发环境问题的凸显,我国汽油标准中对硫含量的限制日益严格。催化裂化作为生产汽油的主要过程,反应过程中转移到气相产物中的硫化物通过碱洗可有效脱除,脱硫成本低,液相产品中的硫化物通过加氢才可有效脱除,且脱硫费用大,沉积在焦炭上的硫化物,烧焦时生成SOx,随烟道气一起排入大气,严重污染环境。提高原料硫的转化率,提高气体产物中的硫含量,降低液相产物、焦炭中的硫含量,增加硫的气相分率与固相分率比,是降低催化裂化汽油硫含量的经济、有效的方法。本文基于催化裂化过程中硫化物的裂化原理,采用离子交换法对Y型分子筛进行表面修饰,调变其表面酸分布,增强其对硫化物的选择性吸附能力和裂化能力,达到提高催化裂化催化剂裂化活性和硫转化功能的目的。本文采用XRD、吡啶吸附红外、BET等手段对催化剂进行了表征,并通过小型固定流化床催化裂化微反评价装置考察了催化剂的裂化性能和硫转化功能。结果表明:催化剂经不同含量稀土表面修饰后,B酸量增加,过多的B酸量会导致催化剂氢转移活性的过强,致使生焦较多,催化剂的焦炭选择性增大,稀土含量3%时,焦炭产率由6.56%增加到7.62%,硫的固相分率由17.34%增至18.53%;催化剂经不同含量钒、镁表面修饰后,催化剂表面的B酸量和L酸量同时增加,钒含量0.6%、镁含量0.132%时,硫的气相分率与固相分率比可由2.2提高至5.05,但其转化率从73.33%下降至72.32%。针对单一稀土、钒/镁复合表面修饰可能引起焦炭选择性变大、转化率略微下降的缺陷,本文将稀土、钒和镁离子同时引入Y型分子筛进行了表面修饰,合成了V-Mg/REY催化剂。V-Mg/REY催化剂在2θ=18.66°处峰强度稍有增强,在2θ=27.04°和2θ=34.05°处峰强度稍有减弱,结晶度略有降低,B酸量和L酸量均有所增加;V-Mg/REY催化剂的孔体积和比表面积都有所增大,孔体积为0.324 m L/g,比表面积为375 m~2/g;孔径分布集中在3.0~10.0 nm之间,符合渣油裂化的要求。V-Mg/REY催化剂的催化裂化硫转化率由46.78%上升到60.55%,硫的气相分率由38.23%增加至52.22%,硫的固相分率17.34%降低至8.33%,硫的气相分率与固相分率比由2.2上升到6.27。V-Mg/REY催化剂具有显著的硫转化功能,可降低产品后续脱硫的成本,具有很大的经济效益。
【学位授予单位】:西安石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TE624.9

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