基本信息
- 项目名称：
- 制备条件对MoP/HZSM-5临氢芳构化的影响
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 随着全球经济的快速发展，车用汽油的消耗量与日俱增。汽车尾气造成的大气污染问题己经引起世界各国的普遍关注，而解决汽车尾气污染的重要措施之一是提高车用汽油的质量。而我国成品汽油中FCC汽油馏分的比例非常高，其中烯烃含量高达60%。 本文以Fcc馏分油为原料，在小型连续固定床反应装置上考察了制备条件对MoP/HZSM-5芳构化降烯烃性能的影响，得出最佳的制备条件。
- 详细介绍：
- 目前，我国车用汽油的主要调和组分是FCC汽油(催化裂化汽油)，约占商品汽油的80％以上。FCC汽油中烯烃含量高达45％～65％(体积分数)，有的炼厂高达70％ ，远高于世界燃料规范(WFC)的汽油Ⅱ(烯烃体积分数≯20％)、Ⅲ类标准(烯烃体积分数≯l0％)，已经成为困扰我国清洁汽油生产发展的关键问题。 烯烃的辛烷值较高，但化学性质活泼，挥发后和大气中N0x混合在一起，经太阳紫外线照射形成臭氧为主的有毒光化学烟雾．对大气造成严重污染；另一方面，由于烯烃尤其是具有共轭结构的二烯烃特别不稳定，易在发动机及其进气系统形成胶质和积炭，影响发动机正常运转。因此，降低FCC汽油中的烯烃含量十分关键。 利用芳构化技术可有效地降低催化裂化汽油中的烯烃含量，为进一步的FCC汽油芳构化研究工作奠定了良好基础，为工业上降低汽油中的烯烃含量提供了一个理论和方法上的借鉴。 本文以催化裂化(50～100℃)馏分油为原料，通过考察催化剂制备条件对MoP/HZSM-5临氢芳构化性能的影响，得出最佳的MoP/HZSM-5催化剂的制备条件。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的： 鉴于全球对汽车尾气造成大气污染的重视。针对我国车用汽油中FCC汽油烯烃含量高达60%特点，我们拟通过制备MoP/HZSM-5催化剂，考察催化裂化汽油芳构化降烯烃性能。 基本思路： 以FCC馏分油为原料，分别从浸渍顺序、氢气流速等考察MoP/HZSM-5芳构化性能及最佳的制备条件；将制备出的催化剂通过XRD分析，证明在此条件下已经制备出MoP/HZSM-5催化剂。
科学性、先进性及独特之处
- 金属磷化物是金属与磷形成的二元或多元化合物的总称。磷化物的三角棱柱单元的结构类似于硫化物，但又有所不同，磷化物并不是层状结构，而是近似于球型。而且，磷化物是导体，而非绝缘体或半导体。因此，负载型磷化物催化剂能够比硫化物暴露更多配位不饱和表面原子数目，从而有更高的表面活性位密度。目前,过渡金属磷化物在加氢脱硫、脱氮中的已经显示优良的性能，研究其临氢芳构化的性能具有理论意义和实际应用前景。
应用价值和现实意义
- 我国车用汽油质量较为突出的问题之一是烯烃含量较高。汽油中的烯烃除对发动机尾气排放有较大影响外，还因为汽油中烯烃易挥发进入大气后发生光化学反应，促进地面的臭氧生成，污染环境。因此,要想生产高辛烷值、低硫、低烯烃的清洁汽油，必须降低FCC汽油中烯烃含量。 在降低烯烃同时必须保证汽油辛烷值。 鉴于我国汽油中芳烃含量很低, 考虑将汽油中烯烃转化为芳烃和异构烷烃, 也是汽油降烯烃有效途径。
学术论文摘要
- 本文以催化裂化(50～100℃)馏分油为原料，在小型连续固定床反应装置上考察了制备条件对MoP/HZSM-5芳构化降烯烃性能的影响。结果表明，采用共同浸渍方法，还原氢气速率为120 ml/min，升温速率小于5℃/min，还原终温650℃，还原压力为1.0MPa时，MoP/HZSM-5催化剂具有较高的活性和稳定性。
获奖情况
- 该论文已经投稿《工业催化》杂志社，待发表！
鉴定结果
- 本课题是清洁燃料生产技术方面的热点课题之一，本论文的研究成果可应用于催化裂化汽油芳构化降烯烃工艺，进一步解决我国车用汽油的调和中的突出问题，具有一定的实用和经济价值，具有较好的发展前景。
参考文献
- [1]吴治华,王清遐.C5+烯烃骨架异构和FCC汽油改质[J].石油炼制与化工，2000,31(11):25~29. [2]仇延生.汽油的烯烃对发动机排放的影响[J].石油炼制与化工,2000,31(4):40~45. [3]宋月芹等．ZSM-5分子筛催化剂上液化石油气低温芳构化制取高新烷值汽油 [J]．催化学报，1999，25（3）：199~203． [4]Arnoldy P，Jonge J C，Moulijn J A．Temperature-programmed reduction of MoO3 and MoO2[J]．J Phys Chem，1985，89(21)：4517~4526． [5]李凤艳，赵志芳，赵天波，等．还原温度对MoP催化剂加氢精制性能的影响[J]．催化学报，2005，26（1）：65~68． [6] Zili Wu，Fuxia Sun，Weicheng Wu，et al．On the surface sites of MoP/SiO2 catalyst under sulfiding conditions：IR spectroscopy and catalytic reactivity studies[J]．Journal of Catalysis，2004，222：41~52． [7]Clark P， Li W， Oyama S T． Synthesis and activity of a new catalyst for hydroprocessing：Tungsten phosphide [J]．Journal of Catalysis，2006， 200：140~147．
同类课题研究水平概述
- 目前国内外在催化裂化汽油芳构化和降烯烃方面也做了一定的研究 (1)国外的相关研究 Grace Davison公司开发的RFG催化剂；AKZO Nobel 公司开发的TOM催化剂； Engelhard公司研制的Syntec-RCH催化剂。 (2)国内的相关研究 石油化工科学研究院研制的GOR催化剂；兰州石化公司研究院研制的LBO系列的催化剂等。 综上所述，国内外在这方面研究虽然很多，但是很多催化剂只是停留在实验室、中试及工业放大试验，很少有催化剂能完全地投入到实际的工业生产。此外，有些催化剂降烯烃不理想，或者虽然可以使催化裂化汽油降烯烃，但是不能保证其辛烷值稳定。因此，说明在催化裂化汽油芳构化降烯烃方面还要继续研究和创新，本课题的创新点就是选用MoP双活性元素负载在HZSM-5上，拟在制备出适宜的芳构化降烯烃催化剂。
