铝硼交联膨润土合成及催化性能研究.pdfVIP

铝硼交联膨润土的合成及催化性能的研究 徐文旸*谢鲜梅 姚以朝 李晋平 周丹凤 太（原工业大学精细化工研究所，太原 030024） 提 要 用山西省浑源地区膨润土为原料制备Al-B复合交联膨润土，考察了Al/B摩（尔比）对交 联产品的d(001)及其轻柴油裂化活性的影响，测定了样品的吡啶吸附红外图及比表面积。结 果表明，Al-B复合交联膨润土有较高的热稳定性；与纯Al-交联膨润土比较，在同样条件下有 较高的裂化活性。Al-B复合交联膨润土经400℃姹焙烧后，裂化活性达到最高值 (85),550℃ 焙烧后的裂化活性仍达70，在580℃的反应温度下，裂化活性为85.3。 羟基铝聚合离子交联的膨润土用于催化裂化中，目前存在的问题是热稳定性和水热 稳定性较差[12]。为了提高热稳定性同时具有较高的活性，我们制备了Al-B复合交联 剂，与储量丰富的山西省浑源地区膨润土交联制得Al-B复合交联膨润土 A（l-B- Cross-linkedBentonite，简称Al-B-CLB）。实验结果表明，由于硼的加入，可能改 变了催化剂表面酸中心，提高了催化剂的裂化活性。硼有一定的聚合能力，它的存在对 Al的聚合有一定的影响，在交联时，促进了柱“子”与土板间的相互作用，增强了产品的 热稳定性。同时证明，山西省浑源地区的天然膨润土是一种性能良好的催化剂材料。 实 验 部 分 原料及仪器：实验所用粘土为山西省浑源地区天然膨润土。其化学组成见表 表 1 浑源膨润土的化学组成 交换成Na型后，原料土的XRD谱图证明其主要矿物组分是蒙脱石(Montmorillonite)， (1Ca,Na)0.66(Al,Mg,Fe)4[(Si,Al)8O20](OH)4n·H2O。电荷密度 阳（离 子 交 换 容 量 ）为 95m eq/100g。 实验用原料油为华北、大庆混合轻柴油 沸（程为217—329℃妫）。 用x射线衍射仪测定d(001)值日本理学2034，Cu靶，Ni滤波，管压40kV，管流 1989年6月27日收到。 ＊通讯联系人。 20mA）。 用微反色谱装置 [3]评价反应活性。主要操作条件：反应温度400～?600℃妫；空速 16h-1；剂油比3.2；反应时间70s；进油量1.58g；催化剂5.00g，粒度20～40目。 色谱分析采用由SP-2305全型程序升温色谱仪改装的高温转化程序升温色谱仪。色 谱分析主要操作条件是：载气为空气，流速45ml/min；色谱柱，6201/SE-30＝100/6； 升温速度10℃?/min；桥流95mA；检测器温度为室温；氧化炉温度为600±5℃妫；进样量 3 l。 实验方法： （1〢Al-B复合交联剂的制备：按表3中不同Al/B比，取不同体积0.2mol/L的 AlCl3溶液和0.2mol/L的H3BO3溶液混合，然后在强烈搅拌下滴加0.2mol/L的NaOH 至OH/Al=2.35，将此混合溶液于85℃下回流老化24小时待用。 （2）原料土的预处理：将Ca型膨润土用Na型聚苯乙烯阳离子交换树脂交换为Na 型，用沉淀分级技术 [4]，取粒度≤2m的粘粒部分分散于30%丙酮和70%水的体系 中。土浆液的固含量为 1%。 （3）交联过程：在搅拌下，将交联剂滴入土浆液中至Al/土＝2mmol/g 考（虑不 同Al/土比影响因素时除外），将所得混合物在80℃左右老化5—6小时，然后用蒸馏水 洗至无Cl-。离心分离后，产品在110℃下烘干，经研磨、压片、过筛，取20—40目的产 品进行轻柴油催化裂化的反应活性试验。 L酸和B酸的测定用PE-577型红外光谱仪。将20mg样品压成 20m/m镜片，将其置 于自撑式红外池样品架上，在0.0133Pa，400℃下净化 1小时，抽空降至室温，吸附吡 啶，于200℃抽空后在1700—1300cm-1波数区测定B，L酸的红外图，由同系统的石英 弹簧测得总酸量。高真空重量法用于测定甲醇吸附等温线，真空度为0.133Pa。 结 果 与 讨 论 一（）聚合液中Al/B比对交联产品d(