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小晶粒Y分子筛气相超稳化方法研究

2020-07-08郭瑶庆王维家达志坚

石油炼制与化工 2020年7期

王 鹏,韩 蕾,郭瑶庆,王维家,达志坚

(中国石化石油化工科学研究院,北京 100083)

Y分子筛以其高稳定性、适宜的酸性和孔道结构、抗重金属污染能力强等特点,在催化裂化催化剂中一直被广泛的使用[1-4]。Y分子筛的窗口直径为0.74 nm,临界直径大于1.02 nm的大分子反应物不能有效地扩散到Y分子筛的孔内[5],而随着催化裂化原料掺渣量的增加,原料中大分子所占的比例逐渐增大,进一步导致Y分子筛内部活性中心的利用率降低,裂化活性下降[6-8]。目前,工业上生产的常规Y分子筛的平均粒径为1~2 μm,晶粒尺寸较大,内部孔道较长,不利于反应物和产物分子在分子筛孔道内扩散,增加了二次反应几率[9-10]。而小晶粒Y分子筛的粒径约为几百纳米,具有更大的外比表面积,进而增加外表面的活性中心数目,改善了分子筛内部活性中心的可接近性,有利于大分子的裂化,提高重油或渣油的催化裂化转化率[11-14]。同时,晶粒尺寸的减小提高了反应物及产物分子的晶内扩散速率、减少产物过度裂化,降低了催化剂生焦。但Y分子筛晶粒尺寸越小,其水热稳定性越差,因此在降低Y分子筛晶粒尺寸的同时,需要提高其骨架硅铝比,改善结构稳定性[15]。由于目前合成的小晶粒Y分子筛硅铝比[n(SiO2)/n(Al2O3)]均在2.5左右,因此如何通过脱铝补硅增大分子筛硅铝比是进一步开发应用小晶粒分子筛的关键。

目前,对常规分子筛进行超稳化的方法主要有水热法、液相氟铵盐法和气相化学法。其中,水热法因脱铝不补硅会导致分子筛晶体结构的部分坍塌;……

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