Pt负载位置对双功能催化剂正十二烷加氢异构化性能影响
2021-12-22孙景辉向江南范彬彬李瑞丰
王 琰,刘 伟,李 赛,孙景辉,张 巍,向江南,范彬彬,李瑞丰
(太原理工大学 化学化工学院,山西 太原 030024)
众所周知,中国是一个富煤缺油的国家,一次能源消费结构中,煤炭的消费占半数以上,这足以说明煤炭在中国能源结构中的重要性,同时从全球发展形势来看,油价上涨是不可避免的[1]。在此情况下,发展煤制油化工产业,有利于平衡中国的能源结构,缓解中国石油资源短缺,从而实现国民经济持续稳定的发展[2]。基于费-托(F-T)合成这一核心技术的煤制油工艺,对于缓解中国富煤缺油的现状具有重要意义[3]。在工业上F-T合成过程主要有2种模式:高温F-T合成过程(573~623 K,HTFT)和低温F-T合成过程(473~513 K,LTFT)[4]。其中LTFT生产的主要产物是C20以上的长链烷烃,也称为费-托蜡。费-托蜡具有无硫、无氮、高黏度指数的特点,作为原料生产全合成润滑油基础油黏度指数可以达到120以上,属于Ⅲ+类润滑油。但是,相比于石油基蜡油,费-托蜡熔点达115 ℃以上,作为润滑油基础油低温流动性能较差。将费-托蜡升级转化为附加值更高的润滑油基础油,之前生产工艺以溶剂脱蜡为主,目前主要采用更加经济、有效的加氢异构化技术,其目的是将费-托蜡中的直链正构烷烃转化为同碳数的异构烷烃,降低润滑油基础油的凝点,改善其低温流动性。
正构烷烃加氢异构化一般选用双功能催化剂,此类催化剂主要包括贵金属Pt、Pd等提供具有加氢/脱氢能力的金属位和以沸石分子筛为主的酸性载体(例如ZSM-22、ZSM-48或MOR等)。沸石分子筛在双功能催化剂中起到负载金属颗粒和提供酸性位点的双重作用,金属组分主要起到加氢/脱氢作用,两者的“协同作用”影响加氢异构化反应的表现,金属位和酸性位之间的相对距离也是影响双功能催化剂性能的重要因素。……