FCC轻汽油在纳米ZSM-5沸石上的芳构化

论文摘要

为了满足生产低硫汽油以及超低硫汽油的要求,对轻汽油进行脱硫处理的重要性日益突出。将轻汽油中的高含量烯烃通过芳构化反应转化为高辛烷值的芳烃和异构烷烃,有可能为轻汽油加氢脱硫技术提供有利条件。本文采用纳米ZSM-5沸石催化剂对轻汽油中的烯烃芳构化进行了研究,得到以下主要结果:（1）以FCC轻汽油（≤85℃）为原料,考察了芳构化反应条件及原料中二烯烃杂质对纳米ZSM-5催化剂反应性能的影响。结果表明,纳米ZSM-5催化剂具有较好的芳构化性能,但轻汽油芳构化反应的液收低,原料中的二烯烃能加速催化剂失活,这些问题使轻汽油芳构化反应技术的开发工作面临较大挑战。（2）在FCC轻汽油（≤85℃）中掺入C4 LPG,可以弥补轻汽油在芳构化反应过程中的液收损失。C4 LPG的加入,对催化剂的芳构化及稳定性均有利。（3）以FCC轻汽油（≤85℃）为原料,考察了纳米ZSM-5催化剂与一种Al2O3加氢脱硫催化剂（DLS-1）联合使用的效果。结果表明,将此两种催化剂以适当方式结合使用,有利于防止烯烃加氢饱和,使加氢脱硫催化剂DLS-1表现出更好的加氢脱硫稳定性和选择性。在280℃,1.6 MPa,V（H2）=13 ml/min,WHSV=1.5h-1,催化剂混合为m（ZSM-5）:m（DLS-1）=2:1,上端装填纳米ZSM-5催化剂,下端装填加氢脱硫催化剂DLS-1的情况下,组合催化剂的脱硫率为60%左右,烯烃饱和率为20%左右,与单独使用DLS-1催化剂时脱硫率为80%左右及烯烃饱和率为60%左右相比,其加氢脱硫的选择性提高。问题是,在如此低的反应温度下没有发现FCC轻汽油的芳构化产物。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 当今我国汽油清洁化的中心任务
• 1.2 FCC汽油中含硫化合物和烯烃的分布
• 1.3 催化裂化汽油加氢改质技术的研究开发进展
• 1.3.1 采用结焦预处理的选择性加氢脱硫工艺
• 1.3.2 OCTGAIN工艺
• 1.3.3 ISAL工艺
• +技术'>1.3.4 Prime-G和Prime-G⁺技术
• 1.3.5 SCANfining技术
• 1.3.6 石油化工科学研究院（RIPP）的RIDOS和RSDS技术
• 1.3.7 抚顺石油化工研究院（FRIPP）开发的FCC汽油改质技术
• 1.3.8 加氢脱硫技术的局限性及面临的挑战
• 1.4 其他清洁汽油技术研究开发进展
• 1.4.1 催化裂化原料加氢处理工艺
• 1.4.2 降低汽油烯烃含量的FCC工艺
• 1.4.3 FCC过程采用降烯烃催化剂
• 1.4.4 采用催化裂化助剂
• 1.4.5 FCC汽油醚化技术
• 1.4.6 采用汽油回炼技术
• 1.4.7 其他非加氢脱硫技术
• 1.5 纳米ZSM-5分子筛结构性能特点及其应用
• 1.5.1 ZSM-5分子筛晶体结构
• 1.5.2 纳米ZSM-5分子筛结构性能特点
• 1.5.3 纳米ZSM-5分子筛在催化领域中的应用
• 1.5.4 芳构化反应机理及其芳构化反应对催化剂的要求
• 1.6 论文的选题依据和主要研究内容
• 2 实验部分
• 2.1 化学试剂
• 2.2 实验原料
• 2.3 催化剂的制备及表征
• 2.3.1 催化剂的制备
• 2.3.2 催化剂物化性质表征
• 2.4 催化剂预硫化处理
• 2.5 反应装置及评价指标
• 3 轻汽油在纳米ZSM-5催化剂上的芳构化反应
• 3.1 引言
• 3.2 纳米ZSM-5沸石及ZSM-5催化剂的物化性质
• 3.2.1 ZSM-5沸石晶貌
• 3.2.2 ZSM-5沸石XRD表征
• 3.2.3 纳米ZSM-5催化剂的基本性质
• 3.3 反应条件对轻汽油芳构化反应性能的影响
• 3.3.1 反应温度对轻汽油芳构化反应性能的影响
• 3.3.2 重量空速（WHSV）对轻汽油芳构化反应性能的影响
• 3.3.3 反应压力对轻汽油芳构化反应性能的影响
• 3.3.4 反应产物总碳数分布
• 3.4 轻汽油中的二烯烃杂质对催化剂失活的影响
• 3.5 本章小结
• 4 轻汽油掺入C4液化气对轻汽油芳构化反应性能的影响
• 4.1 引言
• 4.2 C4液化气的掺入对产物分布和汽油收率的影响
• 4.3 C4液化气与轻汽油共进料轻汽油中二烯烃杂质对催化剂失活的影响
• 4.4 本章小结
• 5 轻汽油在纳米ZSM-5/加氢脱硫组合催化剂上的转化反应
• 5.1 引言
• 5.2 加氢脱硫DLS-1催化剂的物化性质
• 5.3 纳米ZSM-5/DLS-1催化剂联合使用对反应性能的影响
• 5.4 纳米ZSM-5与加氢脱硫催化剂不同混合比例对反应性能的影响
• 5.5 纳米ZSM-5催化剂和脱硫DLS-1催化剂的装填顺序对反应性能的影响
• 5.6 进一步降低反应温度对纳米ZSM-5/DLS-1催化剂反应性能的影响
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢