基于fcc汽油烷基化脱硫催化剂大孔磺酸树脂的研究

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1、硕士学位论文FCC汽油烷基化脱硫催化剂大孔磺酸树脂的研究StudyofPerformanceofMacroporousSulfonicResinCatalystsonAlkylationDesulfurization0fFCCGasoline学科专业：化学工艺研究生：刘兴利指导教师：李永红教授天津大学化工学院学院二零零八年六月中文摘要大孔磺酸树脂是一类无腐蚀性、无污染的固体酸催化剂，广泛应用于烷基化、醚化、酯化、水解等有机催化反应中，具有催化活性高、选择性高、操作条件缓和等优点。大孔磺酸树脂对FCC汽油中的碱性氮化物有很好的吸附性能，对烯烃和噻吩类硫化物的烷基化催化

2、活性也较好。本论文首先从剂油质量比、吸附时间、吸附容量、吸附选择性和吸附剂成本等五个方面，考察大孔磺酸树脂NKC．9、CT-175、LSI．600、D005．II和13X分子筛对FCC汽油中碱性氮化物的吸附性能。结果显示，LSI．600为吸附FCC汽油中碱性氮化物的适宜吸附剂。吸附条件为：料剂质量比35：1，吸附温度25℃左右，吸附时间为15min，一定的机械搅拌速率。使用乙胺．乙醇溶剂再生后，LSI．600吸附碱性氮化物的能力略有增强。通过简单分馏的方式将FCC汽油切割成几个馏分后，本论文考察了各馏分的特点和硫化物的烷基化情况。结果表明，40℃，120℃是FCC汽

3、油适宜的馏分切割点。40"-"120℃中馏分硫化物烷基化产物的沸点普遍高于<40"C，>120。C轻重混合馏分产物的沸点。烷基化反应过程中参与反应的主要烯烃为C。．烯烃、C，．烯烃。在间歇反应釜中，树脂催化剂对烯烃和噻吩类硫化物的烷基化催化活性好，但是稳定性还不够令人满意，所以本文依据专利CNl986746A公开的方法，采用A1C13，ZnCI：对四类大孔磺酸树脂进行了改性研究，但是结果表明，专利方法不能提高催化剂的稳定性。红外分析结果表明：虽然金属离子和树脂磺酸根离子发生了键合，但是并没有形成超强酸结构。改性后的树脂B酸中心减少，L酸中心增多，不利于噻吩类硫化物和

4、烯烃的烷基化反应。离子树脂的工业化装置将是反应精馏塔。本论文在反应精馏塔内考察了NKC．9的稳定性。在反应精馏塔内运行30h后，NKC．9树脂催化剂基本保持新鲜催化剂的烷基化脱硫活性。而在釜式反应器中催速失活两次后的NKC．9树脂烷基化脱硫活性很低，这说明在催化蒸馏条件下，树脂催化剂的稳定性有明显的提高。关键词：烷基化脱硫大孔磺酸树脂稳定性碱性氮化物改性树脂ABSTRACTMacroporoussulfonicresin,akindofnon--corrosiveandnon·—pollutingsolidacidcatalyst，iswidelyusedinalk

5、ylation，etherization，esterification，hydrolysisandotherorganicreaction．TheadvantagesarehiIghactivity,highselectivity,andsimpleoperationconditions．MacroporoussulfonicresinhasaverygoodabsorptionperformanceforbasicnitrogenintheFCCgasoline，andalsocanbeusedascatalystforalkylationofthiophenic

6、sulfurcompoundswitholefins．Thispaperfn-stdiscussedtheadsorptionperformanceofmacroporoussulfonicresinNKC．9，CT-175，LSI一600，D005一IIand13XzeoliteforthebasicnitrogencompoundsinFCCgasoline，throughtheinvestigationoftheratioofgasolineandcatalyst,adsorptiontime，absorptioncapacity,selectiveabsor

7、ptionandadsorbentcosts．TheresultsindicatedthatLSI-600wasthebestabsorbent．Theadsorptionconditionswere"theratioofFCCgasolineandadsorbent35：1，adsorptiontemperatureabout25℃，absorptiontime15min，withacertainmechanicalagitationrate．LSI一600regeneratedbyethylamide-ethanol，hadaslightincreasein