Pt_MOR催化重芳烃临氢脱烷基研究

《Pt_MOR催化重芳烃临氢脱烷基研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文Pt/MOR催化重芳烃临氢脱烷基研究论文作者：李孟华学生类别：全日制学科门类：学术硕士学科专业：化学工艺指导教师：侯凯湖职称：教授资助基金项目：DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofChemicalTechnologyTHESTUDIESOFHEAVYAROMATICSHYDRODEALKYLATIONOVERTHEPt/MORCATALYSTbyLiMenghuaSupervisor:Prof.H

2、ouKaihuMay2016摘要重芳烃轻质化可以制取宝贵的有机化工原料，而重芳烃轻质化的关键是开发性能优良的催化剂。Pt/MOR催化剂在催化重芳烃临氢脱烷基反应中表现出较优异的催化性能，但是昂贵的价格和较差的稳定性限制了Pt/MOR催化剂的工业应用。基于Pt/MOR催化剂的优良性能，本文以纳米梯级孔MOR分子筛为载体，采用等体积浸渍法制备了Pt/MOR催化剂；采用H2化学吸附、Py-IR、NH3-TPD、BET、SEM、XRD、TG等技术对催化剂的性质进行了表征。以异丙苯为探针分子，在连续固定床反应器上评价了催化剂的催化性能，重点考察了浸渍方法、添加

3、助剂和竞争吸附剂等对Pt分散度及催化剂活性的影响；添加助剂对Pt/MOR催化剂稳定性的影响；研究了Pt/MOR催化剂的失活和再生，建立了失活动力学方程以及催化剂再生的烧碳动力学方程。Pt分散度的研究结果表明，高频超声浸渍、Ni添加量0.8%和添加柠檬酸均可使Pt的分散度和Pt/MOR催化剂的催化性能有所改善；柠檬酸的添加使Pt的分散度从6.0%增加到48.2%；添加助剂、竞争吸附剂调节了催化剂表面的酸性质及酸量，使催化剂的B酸和L酸均有所增加，B酸/L酸比例减小，改善了催化剂的催化活性；而添加助剂未能改善Pt/MOR催化剂的稳定性。在异丙苯临氢脱烷基

4、反应中，外扩散对脱烷基反应影响不大，可以忽略不计；内扩散对反应的影响则较小。在反应压力0.8MPa、温度范围673.15K~733.15K、体积空速1h-1~2h-1的条件下，测定了失活动力学数据，建立了失活动力学方程。异丙苯脱烷基的反应速率方程为dyC9H123(−44.12×103/RT)0.48(−r)==3.16×10eyaAτ
C9H12d催化剂的失活速率方程为da6(−79.00×103)/RT2.191.14r=−=1.86×10e(1−y)aa

C9H12dtcPt/MOR催化剂失活动力学模型的秩和与残差分布检验结果表明，该失活动力

5、学模型在显著性水平α=0.05下是显著的，即所得失活动力学模型有较高的拟合精确度和可信度。Pt/MOR催化剂的再生研究结果表明，导致催化剂失活的主要原因是积碳堵塞了Ⅰ富含活性中心的分子筛微孔孔道，并覆盖了催化剂的活性中心。失活Pt/MOR催化剂经温度500℃、空气流量50mL/min的器内常压烧碳再生，其反应活性得到了有效恢复。TG、NH3-TPD、BET、Py-IR等表征结果表明，失活催化剂的积碳基本被烧除，再生催化剂的比表面积和微孔体积与新鲜催化剂的无明显差别，催化剂的B酸/L酸比与新鲜催化剂的相差较小，但其总酸量则显著降低。通过分析不同氧分压下

6、失活催化剂积碳量随烧碳时间的变化，建立的失活Pt/MOR催化剂的烧碳动力学方程如下：dwc()40.330.43r=−=614.53exp−6.14×10/RTpwcO2cdt关键词：Pt/MOR催化剂；异丙苯脱烷基；积碳失活；失活动力学模型；再生；烧碳动力学方程IIABSTRACTTheheavyaromaticsdealkylationcangainvaluableorganicchemicals,andthekeyofthisprocessistodevelopexcellentperformanceofcatalysts.Indealkyla

7、tionreactionoftheheavyaromatics,Pt/MORcatalystsexhibitanexcellentcatalyticperformance.However,thehighpriceandpoorstabilityofthePt/MORcatalystlimititscommercialapplication.BasedontheexcellentcatalyticperformanceofPt/MORcatalysts,usingnano-hierarchicalporeMORzeolitesasthesupporte

8、r,Pt/MORcatalystswerepreparedbytheincipientimpregnatio