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从20世纪90年代开始,在世界范围内,可开采石油正向着重质化、劣质化的方向发展,常规石油的可采储量已大大减少,因此,研究开发一种新型催化裂化催化剂,应用于炼油和石化企业,对缓解石油资源紧缺和适应石油重质化发展趋势将有非常重要的意义。 L沸石具有特殊的一维孔道结构,可以用于催化裂化、碳氢化合物转化、异构化、芳构化反应过程,所以对于L沸石的合成与表征也成为研究的热点。分子筛的硅铝比和酸性直接影响了分子筛的反应活性和选择性,所以需通过离子交换和脱铝等方法对分子筛进行改性。 本研究采用廉价的白炭黑为硅源,氢氧化铝为铝源,考察了反应温度、反应时间、晶种加入量、混合物料配比以及水热合成状态等因素对L沸石产品的结晶度、形貌以及过滤的难易程度的影响,对L沸石的合成工艺进行了优化,并进行了50L放大试验,用XRD、TG、N2—吸附、SEM、IR、化学成分分析等分析技术对对合成的KL沸石产品进行了一系列的检测分析。我们用离子交换、焙烧以及水蒸汽处理等手段,对合成的KL沸石进行了改性研究,降低分子筛中的钾含量,提高硅铝比,改善酸分布状况,用TPD、吡啶吸附红外重量法对HL沸石进行了表征。 反应混合物料配比为4.2K2O·Al2O3·14SiO2·195H2O,反应温度为150℃,导向剂加入量为2%-10%,反应时间为20-40小时,静态水热合成的条件下,对合成条件进行了优化。并在搅拌的条件下进行了50L反应釜放大试验,合成出了结晶度高、再现性好、纯度较高的KL分子筛。产率为80.9%,N2-BET表面积为407m2/g,粒径小于3微米,热重分析在800℃以上仍能保持稳定。 用氯化铵、硫酸铵、硝酸铵等钱盐先将分子筛交换成铵型,然后经过焙烧或水蒸汽处理或者离子交换与焙烧、水蒸汽处理交替进行的方法,等将其转变成氢型,考察了固体与液体的比值、反应温度、反应时间、焙烧温度等条件对交换度及交换后分子筛的骨架结构的影响。通过离子交换和水蒸汽处理交替进行的方法,经过两次离子交换后,分子筛中氧化钾的含量可降低到了1.0%以下。吡啶吸附红外试验和TPD测定表明,经改性处理后的分子筛样品出现了较强酸的中心,酸强度分布得到了改善。