对分子筛负载贵金属催化剂上正庚烷加氢异构的分析

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1、对分子筛负载贵金属催化剂卜正庚烷加氢异构的研究加氢异构化反应的活性和异构选择性都将提高。通过以E的研究，证明了氢溢流现象的存在，并且揭示J，溢流出的氢对酸中心的再生、反应物的活化咀及稳定反应中间体等方面起到了重要的促进作用。什

2、氢溢流现象可以很合理地解释止庚烷加氢异构化反麻。另外还采用0auss98程序，密度泛函理论B3LYP／63l1G*方法，通过对n—C7+正碳离子稳定构型的优化计算，以及n—C，+正碳离子异构过渡态计算，进一步从理论上探讨r正庚烷通过n-C，+异构化的反应机理。关键词：正庚烷：加氢异构化：分子筛：贵金属V对分

3、子筛负载贵金属催化剂上萨庚烷加氢异构的研究第一章文献综述11背景面对世界原油资源在几十年后即将枯竭的局面，人们在开始着手开发新能源的J刊时，也在探索怎样更有效地利用有限的现有能源。近年来，人们将煤通过气化或重整生成合成气(CO+Hz)，再通过费托合成法(简称FT浊)生成c—c(】0直链烷烃、烯烃，这是煤的一种高效、清洁的利用方法．因此，FT台成反应受到广泛的关注。用cO和}Iz的混合物(即合成气)合成烃类产品的方法称为费托合成法。此方法是制得汽油的主要力法。但传统FT合成产物以直链烷烃为主，这样得到的汽油馏分的收率及其辛烷值低。住

4、汽油机中汽油燃烧时要求1i发生爆震现象．这种抗暴性能一般用辛烷值来表示，是车用汽油最重要的使用指标之一。汽油的辛烷值高即可进一步提高汽油机挫缩比以增大功率和效率，冈而提高辛烷值是改进汽油质量的主要方向。辛烷值的测定分为马达法辛烷值(MON)和研究法辛烷值(RON)。MON和RON的平均值称为抗暴指数，它基本上能代表各种车辆的平均抗暴性能。我国原油一般较重，直馏汽油的辛烷值根低，平均RON在50左右。不久前，我国仍J‘泛采用的是加入四乙基铅作为抗暴添加剂的方法，来弥补直馏汽油辛烷值太低的缺点，从而基本上满足了汽油辛烷值的要求。白70

5、年代以来，由于人们的环境保护意识H益增强，汽油加铅不但对人体有危害，而且会使处理汽车尾气的催化剂中毒，所以人们意识到设法降低汽油中铅的含量势在必行。有不少国家已拟定出了全部生产无铅汽油的时间表。80年代，随着对汽油低铅化，无铅化要求的增加，提高汽汕的辛烷值主要采用如下几种方法：(1)增加汽油中的芳烃和烯烃含量；(2)添加醚类化合物：(3)提高汽油中的异构化烷烃。随着ZSM5分子筛的发现并应用丁对传统FT合成反应的改进，科学家们成功地对分子筛负载贵金属催化剂上正庚烷加氡异构的研究开发了改进的FT合成技术即MEI"合成技术。MFI"的

6、优点是提高了汽油馏分的收率及其辛烷值，但其缺点是汽油辛烷值的提高主要来源于芳烃。但众所周知，芳烃所带来的环境污染问题十分严重。随着许多国家对汽车排放物限制指标要求的日趋严格，剥汽油的环保性能也捉i}{了愈来愈高的要求。对于汽油的某些性能指标，世界各国最终可能会趋向致，即：(1)应适当控制芳烃和烯烃含量。美国一般新配方汽油要求芳烃不大于25％，烯烃不大于5％。现在一般国内外生产的汽油均达不到此要求。(2)醚类添加剂如甲基叔丁基醚(^仃BE)和甲基叔戊基醚(TAME)等，具有较高的辛烷值，能代替汽油中的四乙基铅和部分芳烃，而且还具有较

7、低的蒸汽压和与汽油烃类相似的热值-

8、生质，因此被广泛地应用。但人们已经发现醚类添加剂对人体有害，并产生新的环境污染。鉴丁此，美国加州于1999年3月已宣布将于2002年前逐步停止使用MTBE汽油添加剖，这是因为它对清洁空气的贡献还不足以抵消其对水源的污染⋯。提高汽油质量的另一主要方法就是对汽油本身组分进行改性，设法增加汽油组分中高辛烷值的组分油如烷烃异构化油、烷基化油、替台汽油等。表l为各国汽油的平均构成。我国汽油中，烷基化汽油所占比例很小，异构化汽油儿乎为零：从全世界范围来看，催化裂化(FCC)汽油所占比例相当大，中国尤为突出，

9、而FCC汽油和重整汽油的辛烷值主要是通过芳烃和烯烃实现的。因此无论从我国还是全世界范闱，烷基化和异构化将会越来越引起人们的关注。并且其中的烷烃异构化工艺是提高汽油辛烷值的经济合理的方案，其突出优点在于可提高汽油辛烷值，从而弥补了催化重整过程的缺点。因此，众多研究者将目光放在了烷烃异构化这个既能提高汽油的辛烷值(如表2所示)，又能大大降低了汽油中芳烃含量的方法上。目前，轻质烷烃(c。一C。)的异构化已有广泛的研究”⋯。我国在炼制国外进El原油方案中也正在考虑增加直馏轻石脑油中的异构烷烃比例aG／Ce烷烃异构化工艺不但可满足新的环保要

10、求，而且还能增加汽油轻质部分即“前端”的辛烷值，使汽油的馏程和辛烷值有一合理的分布，从而改善发动机的启动性能。G／Cs烷烃异构化是比较经济合理的提高汽油辛烷值的方案。国外已有成熟工艺，并广'型坌兰塑堡塾塞垒壁堡堡型．兰至塞堡塑塾墨塑塑堕窒一泛应用。