催化裂化汽油馏分在P—ZnHZSM-5催化剂上的芳构化.pdf

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1、细石展A第t卷第2期ADVANCESINnNEPETR0CHEMICALS催化裂化汽油馏分在P—Zn／HZSM-5催化剂上的芳构化赵永华曹春艳王海彦魏民。刘少山李鑫(1．辽宁工业大学材料与化学工程学院，锦州121001；2．渤海大学化学化工学院，锦州121000；3．辽宁石油化工大学石油化工学院，抚顺113001；4．中国石油天然气管道工程有限公司，廊坊065000；5．中国石油管道学院，廊坊065000)摘要以50～100℃的FCC汽油馏分为原料，在连续固定床反应器上考察了工艺条件对P·Zn／HZSM-5催化剂在芳构化反应中性能的影响。结果表明，在反

2、应温度410℃、反应压力0．5MPa、液时空速1．0h的操作条件下，液相产物中的烯烃、异构烷烃和芳烃的含量分别为8．56％，13．cr7％，73．39％。催化剂P-Zn／HZSM-5具有较好的芳构化降烯烃效果。关键词P-Zn／HZSM-5催化剂催化裂化汽油烯烃芳构化随着汽车工业的快速发展，提高汽油质量，生分为原料，其族组成如表1所示；HZSM-5分子产清洁汽油，尽可能减少环境污染，是石油化工领筛，Si／A1比38，抚顺石化分公司石油三厂生产；域的重要课题。目前，我国车用汽油仍以催化裂化Zn(NO，)：、(NH)H：PO，均为分析纯，沈阳化学(FCC)汽

3、油为主，其烯烃体积分数一般为45％一试剂厂生产。6o％，远高于35％的新配方汽油标准。催化裂化汽表1FCC汽油5O一100℃馏分的族组成油的质量指标与现行的和即将升级的清洁汽油标准对比，烯烃含量超标且芳烃含量明显偏低¨】。因此，应降低催化裂化汽油中的烯烃含量，增加高辛烷值调合组分芳烃和异构烷烃的含量。ZSM-5分子筛的成功合成，加快了轻烃芳构化技术发展。在以ZSM-5分子筛为主要活性组元的芳构化催化剂上，利用轻烃芳构化技术可以将c：一c。的烃直接转化轻质芳烃】。Zn／ZSM-5分子筛对轻烃芳构化具有较高的活性，但仍存在1．2催化剂的制备选择性不高、zn

4、组分易流失、催化剂表面因积炭将一定量的(NH)HPO。溶于一定量的蒸馏而失活等缺陷]。在Zn／HZSM-5催化剂上引人水中，然后将其溶液逐渐滴人称量好的HZSM．5P组元，增加了HZSM-5沸石的比表面积与孔体分子筛中，在室温下浸渍6h，经干燥后在马弗炉积，使其择形性能明显提高，即芳构化能力增强；中程序升温至550℃，焙烧4h后取出。然后将另一方面P组元除了可以有效阻止zn组元流失一定量的zn(NO。)水溶液逐渐滴入其中，重复外，还能阻碍大分子物质的生成，减少催化剂表面上述过程。压片，筛分，取20—40目置于干燥器积炭，使催化剂的活性稳定性提高]。中备

5、用。该催化剂中ZnO和P：O的质量分数分本研究采用P、Zn双组元改性的HZSM-5催别为2％和4％。化剂，对FCC汽油馏分(沸程50—100oC)芳构1．3实验装置化，考察了反应条件对催化剂芳构化性能的影响。芳构化反应在实验室小型连续流动式固定床1实验部分反应器中进行，原料进料量用J—W微型柱塞计1．1原料与试剂收稿日期：2009—12—01。采用抚顺石油二厂FCC汽油50—100℃馏作者简介：赵永华，讲师，从事教学及清洁燃料生产技术研究。2010年2月赵永华等．催化裂化汽油馏分在P—Zn／HZSM一5催化剂上的芳构化35量泵控制，反应器由不锈钢管制成

6、，反应器中装入件下，考察了LHSV对P—Zn／HZSM-5催化剂芳构10mL催化剂，催化剂上下各装入35mL石英砂，化反应的影响，结果见表3。反应器中部插入热电偶加热控温。在升温过程中表3液时空速对芳构化反应的影响接通氮气，达到所需温度后改通催化裂化汽油馏分。在反应压力下，原料油以稳定的流速通过反应器催化剂床层，待反应产物分离后收集液相产物，并用1002型气相色谱仪进行计量分析。2结果与讨论2．1反应温度对催化剂芳构化性能的影响在液时空速(LHSV)1．0h～、反应压力0．3MPa的条件下，在连续固定床反应器上考察了反应温度对P—Zn／HZSM-5催化

7、剂芳构化反应由表3数据可以看出，LHSV由1．0h增加的影响，结果见表2。到3．0h时，液相产物中的芳烃含量由72．98％表2反应温度对芳构化反应的影响下降到52．51％，而烯烃含量则由8．69％增加到18．79％，这表明增加空速有利于烯烃聚合反应的进行，不利于烯烃生成芳烃的反应。随着LHSV的增加，烯烃和烷烃转化率下降，液收增加，产物中芳构化组分比例下降，异构化组分比例增加。产生上述结果的原因可能是：在烯烃和烷烃的芳构化反应过程中，相对于其他生成中间体物种的反应步骤而言，最后一步生成芳烃(通过脱氢环化)的反应最慢，表现为速率控制步骤J。因此，由表2可

8、以看出，随着反应温度的升高，原料当LHSV较低时，反应中间体物种在活性中心脱中烯烃和烷烃转化率