發(fā)布時(shí)間：2020-11-22 06:11

　　 以F-T合成為技術(shù)核心的煤制油工藝是有效緩解我國(guó)富煤缺油現(xiàn)狀的重要途經(jīng),對(duì)F-T合成油品進(jìn)行精細(xì)化處理可使其升級(jí)轉(zhuǎn)化為附加值更高的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油,該過(guò)程主要依賴于加氫異構(gòu)化技術(shù)將長(zhǎng)直鏈烷烴轉(zhuǎn)化為帶有支鏈的異構(gòu)體,從而降低產(chǎn)品凝點(diǎn),改善產(chǎn)品低溫流動(dòng)性。加氫異構(gòu)化技術(shù)一般選用雙功能催化劑,分子篩為載體的雙功能擇形催化劑的制備是烷烴異構(gòu)化過(guò)程的技術(shù)核心。十元環(huán)一維直孔道ZSM-22分子篩以其具備擇形效應(yīng)的孔道結(jié)構(gòu)及適宜的酸性成為異構(gòu)化反應(yīng)的研究焦點(diǎn),研究表明分子篩的形貌對(duì)于催化過(guò)程中探針?lè)肿拥奈�附、擴(kuò)散和分離有較大影響,因此研究不同形貌結(jié)構(gòu)ZSM-22載體對(duì)于異構(gòu)性能的影響具有重要的理論和實(shí)踐意義。本文采用水熱合成法,著重考察了模板劑種類(lèi)、晶化條件及NaOH的引入量等對(duì)于合成ZSM-22分子篩的影響,并以此為載體考察其對(duì)正十二烷臨氫異構(gòu)性能的影響。結(jié)果表明:以1,6-己二胺、二乙胺、1-乙基溴化吡啶作為ZSM-22模板劑,并改變晶化條件可以合成集束狀、粗棒狀、球塊狀和針狀等不同形貌結(jié)構(gòu)的ZSM-22分子篩;動(dòng)態(tài)晶化條件合成樣品晶體尺寸更小,比表面積、孔體積更大,酸性更強(qiáng)且酸位分布更為豐富,在異構(gòu)化反應(yīng)中表現(xiàn)出更好的催化活性和異構(gòu)選擇性。以二乙胺作為有機(jī)模板劑,通過(guò)NaOH逐步取代合成體系中KOH的形式,實(shí)現(xiàn)了取代比例為0~65%范圍內(nèi)的調(diào)變,鈉離子的引入一定程度上改變了產(chǎn)物的物化性質(zhì),尤其對(duì)于形貌結(jié)構(gòu)造成較大影響,隨著鈉離子引入量的增大,晶體形貌出現(xiàn)不規(guī)則球塊狀、橢球狀、十字花瓣?duì)睢�發(fā)散放射狀、針狀以及針狀晶粒自聚成鏤空球體等不同的形貌特征。正十二烷臨氫異構(gòu)反應(yīng)結(jié)果表明以二乙胺為模板劑,動(dòng)態(tài)條件制備的催化劑Pt/Z22-DEA-gel具有更加優(yōu)異的催化活性和異構(gòu)選擇性,動(dòng)態(tài)合成條件可以明顯提高催化劑對(duì)于正十二烷的臨氫異構(gòu)性能。其中1-乙基溴化吡啶為模板劑,靜態(tài)條件制備的Pt/Z22-EtPBr的催化活性明顯弱于其它催化劑,為達(dá)到相同的轉(zhuǎn)化率需要更高的反應(yīng)溫度。分析各催化劑催化產(chǎn)物分布發(fā)現(xiàn)改變合成條件可以對(duì)產(chǎn)物中單支鏈和多支鏈產(chǎn)物比例進(jìn)行調(diào)變,但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)于甲基支鏈異構(gòu)體中異構(gòu)重排位置的調(diào)變,單支鏈異構(gòu)產(chǎn)物以2-Methhylundecane為主;反應(yīng)溫度的升高使得碳鏈端位單甲基異構(gòu)產(chǎn)物減少而中間位置異構(gòu)產(chǎn)物增多;多支鏈產(chǎn)物以2,x-Dimethyldecane為主并優(yōu)先生成,并且第二個(gè)甲基位置傾向于與第一個(gè)甲基位置對(duì)稱(chēng)。
【學(xué)位單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：O643.36;TQ529
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述與選題背景
    1.1 引言
    1.2 沸石分子篩簡(jiǎn)介
        1.2.1 沸石分子篩的發(fā)展史
        1.2.2 沸石分子篩的結(jié)構(gòu)特征
        1.2.3 沸石分子篩的合成
    1.3 ZSM-22 分子篩簡(jiǎn)介
        1.3.1 ZSM-22 分子篩的結(jié)構(gòu)特征
        1.3.2 ZSM-22 分子篩的合成
    1.4 長(zhǎng)鏈烷烴臨氫異構(gòu)反應(yīng)機(jī)理研究
        1.4.1 經(jīng)典的雙功能催化機(jī)理
        1.4.2 擇形催化機(jī)理
        1.4.3 孔口和鎖-鑰擇形催化機(jī)理
        1.4.4 雙分子反應(yīng)機(jī)理
2 spillover）機(jī)理'>        1.4.5 氫溢流（H₂ spillover）機(jī)理
    1.5 選題目的和研究思路
        1.5.1 選題目的
        1.5.2 研究思路
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 分子篩的合成及催化劑的制備
        2.2.1 ZSM-22 分子篩的合成流程
        2.2.2 雙功能催化劑的制備
    2.3 催化劑表征
        2.3.1 X射線衍射（XRD）
2 吸附-脫附測(cè)試'>        2.3.2 N₂ 吸附-脫附測(cè)試
3 程序升溫脫附法（NH3-TPD）'>        2.3.3 NH₃ 程序升溫脫附法（NH3-TPD）
        2.3.4 SEM形貌表征
    2.4 催化劑臨氫異構(gòu)性能評(píng)價(jià)
        2.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.4.2 臨氫異構(gòu)反應(yīng)條件
        2.4.3 異構(gòu)產(chǎn)物分析
第三章 模板劑、晶化條件對(duì)ZSM-22 分子篩制備及其異構(gòu)性能的影響
    3.1 引言
    3.2 分子篩及催化劑的制備
    3.3 DAH為模板劑,ZSM-22 分子篩的制備、表征及其異構(gòu)性能研究
        3.3.1 硅鋁比對(duì)于合成ZSM-22 的影響
        3.3.2 晶化方式對(duì)于合成ZSM-22 的影響
        3.3.3 SEM表征
2 吸附-脫附表征'>        3.3.4 N₂ 吸附-脫附表征
3-TPD表征'>        3.3.5 NH₃-TPD表征
        3.3.6 臨氫異構(gòu)性能評(píng)價(jià)
    3.4 EtPBr為模板劑,ZSM-22 分子篩的制備、表征及其異構(gòu)性能研究
        3.4.1 晶化方式對(duì)合成ZSM-22 分子篩的影響
        3.4.2 堿度對(duì)合成ZSM-22 分子篩的影響
        3.4.3 晶化時(shí)間對(duì)合成ZSM-22 分子篩的影響
        3.4.4 硅源對(duì)合成ZSM-22 分子篩的影響
        3.4.5 SEM表征
2 吸附-脫附表征'>        3.4.6 N₂ 吸附-脫附表征
3-TPD表征'>        3.4.7 NH₃-TPD表征
        3.4.8 臨氫異構(gòu)性能評(píng)價(jià)
    3.5 DEA為模板劑,ZSM-22 分子篩的制備及其異構(gòu)性能研究
        3.5.1 硅源對(duì)ZSM-22 分子篩合成的影響
        3.5.2 SEM表征
3-TPD表征'>        3.5.3 NH₃-TPD表征
2 吸附-脫附表征'>        3.5.4 N₂ 吸附-脫附表征
        3.5.5 臨氫異構(gòu)性能評(píng)價(jià)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 NaOH取代量對(duì)ZSM-22 分子篩的制備及其異構(gòu)性能的影響
    4.1 引言
    4.2 分子篩及催化劑的制備
    4.3 不同NaOH取代量合成ZSM-22
    4.4 SEM表征
2 吸附-脫附表征'>    4.5 N₂ 吸附-脫附表征
3-TPD表征'>    4.6 NH₃-TPD表征
    4.7 催化劑在正十二烷臨氫異構(gòu)化反應(yīng)中的催化性能研究
    4.8 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 靳玲俠;;作者來(lái)信照登[J];化學(xué)通報(bào);2017年06期

2 劉全夫;李盈;;工藝條件對(duì)正戊烷異構(gòu)化反應(yīng)的影響[J];化工中間體;2014年01期

3 張善營(yíng);伍寶洲;;芳烴異構(gòu)化反應(yīng)系統(tǒng)采用熱高分工藝可行性分析[J];河北化工;2012年03期

4 張善營(yíng);伍寶洲;;芳烴異構(gòu)化反應(yīng)系統(tǒng)采用熱高分工藝可行性分析[J];精細(xì)化工原料及中間體;2012年04期

5 周建軍;劉植昌;張睿;孟祥海;徐春明;;室溫離子液體催化正戊烷異構(gòu)化反應(yīng)[J];燃料化學(xué)學(xué)報(bào);2008年02期

6 賈立明;劉全杰;徐會(huì)青;王剛;;正十二烷的臨氫異構(gòu)化反應(yīng)研究[J];當(dāng)代化工;2006年06期

7 張春勇,劉靖,王祥生;分子篩催化劑在異構(gòu)化反應(yīng)中的研究進(jìn)展[J];工業(yè)催化;2004年06期

8 粟小理;含氟乙烷的異構(gòu)化反應(yīng)[J];有機(jī)氟工業(yè);1999年04期

9 尹篤林;林立炟;;單鉑和鉑錫重整催化劑上正庚烷異構(gòu)化的動(dòng)力學(xué)方程[J];湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);1987年01期

10 趙振華;林立炟;;常壓下鄰氯甲苯在ZSM-5沸石催化劑上的異構(gòu)化[J];化學(xué)通報(bào);1987年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 尹婷婷;基于偶氮苯分子光致變色材料的光電異構(gòu)化機(jī)理的理論研究[D];吉林大學(xué);2018年

2 商永臣;MCM-49和MCM-22分子篩催化劑上1-丁烯骨架異構(gòu)化反應(yīng)的研究[D];吉林大學(xué);2005年

3 曹崇江;Al、Ga促進(jìn)的SO_4～（2-）/ZrO_2烷烴異構(gòu)化催化劑研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2005年

4 胡云峰;中孔SAPO分子篩合成及其在載Pt催化劑中對(duì)正辛烷異構(gòu)化性能影響的研究[D];大連理工大學(xué);2006年

5 汪哲明;SAPO基、長(zhǎng)鏈烷烴擇形異構(gòu)化催化劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所）;2006年

6 鄒艷;正丁烷異構(gòu)化的反應(yīng)機(jī)理和催化劑制備研究[D];復(fù)旦大學(xué);2006年

7 楊曉梅;長(zhǎng)鏈正構(gòu)烷烴在多功能催化劑上的擇形異構(gòu)化[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所）;2006年

8 王磊;離子熱合成磷酸鋁分子篩及其催化烴類(lèi)異構(gòu)化反應(yīng)的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所）;2007年

9 郭玉華;分子篩催化的烯烴裂解及戊烯異構(gòu)反應(yīng)機(jī)理的理論研究[D];北京化工大學(xué);2008年

10 李志強(qiáng);分子內(nèi)臨位N/O（N）質(zhì)子傳輸及異構(gòu)化過(guò)程的理論研究[D];山東大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 倪海微;Pt-SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化烷烴異構(gòu)化的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];華東理工大學(xué);2019年

2 李昊燃;多級(jí)孔ZSM-22與ZSM-48分子篩的制備及其異構(gòu)化性能的研究[D];太原理工大學(xué);2018年

3 李天敏;負(fù)載型磷化物催化劑臨氫異構(gòu)化反應(yīng)性能研究[D];西安石油大學(xué);2019年

4 劉成連;ZSM-22分子篩的制備、表征及其臨氫異構(gòu)性能研究[D];太原理工大學(xué);2019年

5 葉峰;基于鎳氫催化烯丙基異構(gòu)化反應(yīng)的E式烯烴的合成[D];南京大學(xué);2019年

6 郭江偉;改性Pt/Al_2O_3輕質(zhì)烷烴低溫異構(gòu)化催化劑的研究[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2017年

7 何宇軒;輕質(zhì)烷烴低溫異構(gòu)化催化劑氯化研究[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2017年

8 賈冰瑩;耐硫氮型潤(rùn)滑油異構(gòu)脫蠟催化劑研究[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2017年

9 譚杰;基于串聯(lián)環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)策略的雜環(huán)合成研究[D];江西師范大學(xué);2018年

10 樊悅倩;甲基不同位置取代二苯丁二烯光異構(gòu)化反應(yīng)的非絕熱分子動(dòng)力學(xué)研究[D];西北大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2894257