张 梅刘咸尚段尊斌朱丽君夏道宏

(中国石油大学(华东) 重质油国家重点实验室 化学工程学院,山东 青岛 266580)

近年来,环保法规越来越严格,汽油产品标准不断提高,烷烃异构化作为一种提高汽油辛烷值的高效、清洁方法而备受关注[1-3]。为了获得高辛烷值异构化产品,工业上通常采用双功能催化剂(固体酸上负载少量贵金属)进行烷烃催化异构化[4-8]。然而,贵金属催化剂的高成本和低耐硫性使其工业应用受到限制,因而寻找替代型高效、廉价金属催化剂非常必要。Yoshioka等[9]分别考察了Ni/HUSY与Ni-Pt/HUSY催化烷烃异构化效果,发现双金属协调催化能明显提高烷烃异构化产率。Yang等[10]利用Zn对Pt/SAPO-11进行修饰,发现Zn的添加有效提高了异构产物选择性。目前,越来越多的研究表明,由过渡金属形成的碳化物[11-12]、氮化物[11,13-14]、硫化物[15-16]、磷化物[17-20]等,均具有独特的结构以及较高的化学反应活性,因而成为催化加氢及异构化反应的研究热点。尤其是过渡金属磷化物,在烯烃加氢饱和及油品加氢脱硫、脱氮等反应中具有较高的催化活性[21]。

然而,过渡金属磷化物用于催化烷烃异构化反应的研究鲜见报道。为此,笔者用次磷酸钠还原镍盐,制备结晶磷化镍,并采用干混法将其负载在酸性Hβ沸石上,构建出双功能磷化镍催化剂体系(NiP/Hβ);进而考察了其催化正己烷异构化反应的活性和稳定性,并探讨金属中心的催化机制,以期为NiP/Hβ催化剂的应用提供研究基础。

1 实验部分

1.1 原料和试剂

次磷酸钠、六水合氯化镍、正己烷、氧化铝,均为分析纯,国药化学试剂公司产品;Hβ分子筛,工业级,天津南化催化剂公司产品,其硅/铝原子比为25,结晶度大于96.3%;去离子水。……