探析分子筛催化噻吩类硫化物烷基化反应研究

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1、天津大学硕士学位论文分子筛催化噻吩类硫化物烷基化反应研究姓名：赵玉芝申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：李永红20070601中文摘要烷基化脱硫(OlefinicAlkylationofThiophenicSulfur，OATS)是FCC汽油非加氢脱硫方法中的一种，即采用酸性催化剂使FCC汽油中的噻吩类硫化物与烯烃烷基化反应，改变噻吩类硫化物的沸点，通过蒸馏切割，达到脱硫目的。本文主要利用USY分子筛催化剂易于调变的优势，考察了USY分子筛制备过程中的水蒸汽处理条件和烷基化反应温度对其催化性能的影响，还考察了不同馏分段FCC汽油烷基化反应情况，但是易失活是影响催化剂使

2、用的主要因素，本文通过各种催化剂表征手段研究USY催化剂失活的原因。考虑到USY催化剂的失活，考察MgY和H13催化FCC汽油烷基化反应的效果。实验结果表明：水蒸汽处理温度350℃，水蒸汽处理时间5h，反应温度120℃时，USY分子筛催化效果最佳；催化效果不同的USYnI=匕啶吸附红外表征结果表明，含较多的酸中心，特别是强B酸中心的USY分子筛催化烷基化反应时效果更佳。考察不同馏分段FCC汽油烷基化反应情况时发现，当噻吩类硫化物烷基化性能减弱时，烷烃或芳烃的烷基化和烯烃聚合程度就会逐渐加深。USY分子筛催化剂反应三次后，催化剂已经失活，表明USY分子筛催化剂的稳定性不好，对

3、新鲜及失活后的催化剂的表征结果为：大分子有机物质或烷基化过程大分子中间产物，不能及时扩散到孔外，随着时间的延长而堵塞孔道、减少活性中心，是导致活性降低的主要原因。经马弗炉焙烧而得Hp．1催化剂表现出很好的催化性能。与USY分子筛相比，C4--一C5烯烃反应程度较大。连续反应三次后，HB催化剂的活性明显下降，表明Hp催化剂的稳定性较差。考察在不同制备条件下的MgY分子筛催化性能，在已选取的制备条件下，MgY分子筛的催化活性较低，有待继续研究，以寻求脱硫效果最佳时条件。关键词：FCC汽油烷基化脱硫分子筛ABSTRACTOlefinicAlkylationofThiophenic

4、Sulfur(OATS)isakindofnon-hydrodesulfurizationprocess．Sulfurspeciespresentincrackednaphthasareconvertedandremovedbypassingthenaphthaoveracidcatalysttoalkylatethethiopheniccompoundsinthenaphthausingtheolefinspresentinthenaphtha．Alkylatedthiophenesareconcentratedintheheavyportionbydistillatio

5、nandthenremovedbyhydrodesulfurization．TheadvantageofUSYzeoliteeasilymodulatedpropertywasappliedtopreparecatalystbysteaming．TheeffectsofdifferentconditionsofreactiontemperatureandUSYsteamingtreatmentonalkylationperformancewereinvestigated．Theall()rlationreactionsperformanceofdifferentfracti

6、onsintheFCCgasolinewasalsostudied．ThedeactivationofUSYwasthemainfactortolimititsindustrialization．ThemodemanalysessuchasSEM，TGXRD，IRweretakentostudythereasonsofdeactivation．ConsideringthedisadvantageofUSY,MgYandH13wereusedtocarryonsubsequentstudies．Theresultsshowedthatthedesulfurizationper

7、formancesofUSYzeoliteswereoptimumundertheconditionsasfollows：thesteamingtemperatureas350℃．thesteamingtimeas5h，reactiontemperatureas120℃．ThepyridineadsorptioninfraredspectrogramsuggestedthatUSYzeolitewithlargeracidsites，especiallystrongBronstedacidsites，perform