分子筛催化剂表征

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鲜 、 活催 化 荆 的 差 别 。 失 、
关 键 词 : 子 筛催 化 剂 ; 征 ; 化 ; 浩 ; 生 分 表 活 失’ 再
中 图 分类 号 : 5 ; 06 7 TQ4 6 2 文献标 识码 : A
分 子 筛 催 化 剂 在 原 油 的 二 次 加 工 中 起 着 非 常 重 要 的 作 用 叫 。本 文 选 取 炼 油 厂 1 2 、 新 鲜 催 化 剂 及 生 产 线 上 经 催 化 裂 化 过 程 中 失 活 与 再 生 的催 化 剂 为 研 究 对 象 , 用 原 子 吸 收 光 谱 法 、 利 x射 线 衍 射 分 析 法 、
到 1 0 乇 以 上 , 样 品 放 入 样 品 室 内 , 高 压 到 2 V, 节 仪 器 各 项 指 标 , 要 观 测 的 图 象 达 到 最 佳 ×1 将 加 0k 调 使
清 晰 度 , 察 四种 催 化 剂 的 颗 粒 的 大 小 、 观 形状 、 面 结 构 、 观 孔 隙 等 特 征 。 表 微 1 2 5 KOH 指 数 法 测 定 表 面 酸 性 . . 分 别 称 取 2 0 2 5 g催 化 剂 放 入 锥 形 瓶 中 , 入 1 0mL KOH 溶 . ~ . 注 0 液 振 荡 , 置 1mi 摇 , 去 瓶 臂 上 附着 催化 剂 颗 粒 , 置 5 mi 过 滤 , 2 静 n轻 洗 静 n后 取 5mL溶 液 , 入 酚 酞 指 示 加 剂 , 盐 酸滴 定 至 终 点 V , 空 白实 验 取 2 用 作 5mL KOH 溶 液 , 盐 酸滴 定 至 终 点 Vz 根 据 公 式 : 用 , KOH 指 数 一
化 剂 的 KOH 指 数 比新 鲜 催 化 剂 小 , 表 明 新 鲜 催 化 剂 在 生 产 过 程 中 其 活 性 逐 渐 下 降 , 经 过 再 生 , 这 虽 其 KOH 指 数 变 化 不 大 , 明 催 化 剂 再 生 不 改 变 其 表 面 的 酸 性 。 说
Ta e 1 The c ng f ee e , r sali t d i t f c a y t bl ha e o lm nt c y t lniy a n acdiy o at l ss b f r nd t r t a al i r ki e to e o ea afe he c t ytc c ac ng r ac i n
1 实验 部分
1 1 仪 器 和 主 要 试 剂 .
Z8 0 一0 0偏 振 塞 曼 原 子 吸 收 分 光 光 度 仪 ( 日本 , 日立 公 司 ) D MAX H A 型 衍 射 仪 (日本 , 学 公 司 ) ;/ -I 理 ; MT一 素 分 析 仪 ( 3元 日本 , 本 公 司 ) X一5 柳 ; 6 0扫 描 电 子 显 微 镜 ( 日本 , 日立 公 司 ) ^
2 11 分 子筛催化剂元 素的变化 . .
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通 过 表 1 试 结 果 可 知 , 活 后 的 催 化 剂 的 NiV 元 素 含 量 比新 鲜 的 测 失 、
高 出 很 多 。致 使 失 活后 的 催 化 剂 虽 经 过 再 生 处 理 , 生 产 过 程 中 由于 催 化 剂 不 断 受 原 油 的 侵 染 使 重 金 属 但 不 断 累 积 , 再 生 催 化 剂 NiV 重 金 属 不 但 没 减 少 , 而 增 加 。 这 是 通 过再 生 所 无 法 消 除 的 。原 因 主 要 是 使 、 反 炼 油 厂 的待 加 工 的 原 油 为 蜡 油 , 残 碳 、 质 、 青 质 及 重 金 属 含 量 较 高 。在 二 次 加 工 原 油 中 , 鲜 催 化 剂 其 胶 沥 新 受 到 了原 油 的 污 染 。使 催 化 剂 吸 附 了 NiV 等 重 金 属 元 素 。 从 表 1可 以 看 出 , 鲜 催 化 剂 的 碳 、 、 含 、 新 氢 氮 量 很 低 , 于 仪 器 的 检 测 限致 使 仪 器 测 不 出来 , 失 活 的催 化 剂 的 碳 氢 含 量 增 加 , 别 是 碳 含 量增 加 较 多 , 低 而 特 经 活 化 后 失 活 的催 化剂 的 碳 含 量 明 显 减 少 。 催 化 剂 中 毒 分 为 暂 时 性 和 永 久 性 中 毒 [ , 时 性 中毒 是 因 为 2 暂 ]
2 2 分 子 筛 催化 剂 反 应 前 后 粒 度 、 . 比表 面 变 化
从 电镜 下 可 以 看 出 , 鲜 催 化 剂 的 颗 粒 变 化 较 大 , 5 6 m, i  ̄ 2 m 为 主 , 粒 表 面 孔 隙 多 。 新 从 ~ O 以 0 0 颗 失 活 催 化 剂 颗 粒 较 均 匀 , 般 在 2  ̄ 6 m、0 3 m, 粒 表 面 光 滑 , 隙 减 少 , 生催 化 剂 颗 粒 比失 活 一 0 0 2 ̄ 0 颗 孔 再 的 颗 粒 要 大 , 般 在 2  ̄4 m。 从 表 2各 种 催 化 剂 的平 均 直 径 和 平 均 颗 粒 表 面 积 看 , 种 新 鲜 催 化 剂 的 一 0 0 两
1 2 实 验 方 法 .
1 2 1 原 子 吸 收光 谱 法 测 试 NiV、 . . 、 Na元 素 含 量 用 火 焰 原 子 吸 收 法 测 定 元 素 镍 、 的标 准 系 列 吸 光 度 。 钠 石 墨 炉 原 子 吸 收 法 测 定 元 素 钒 的标 准 系 列 吸 光 度 。 以 吸 光 度 为纵 坐 标 , 应 浓 度 为 横 坐 标 , 制 各 元 素 的 对 绘 工 作 曲线 。在 选 定 的 条 件 下 , 定 标 准 系 列 后 , 即测 定 样 品 试 液 , 接 读 出 试 液 中待 测 元 素 浓 度 。 根 据 测 立 直 测 定 条 件 , 算 出待 测 金 属 的含 量 。 计 1 2 2 X射 线 衍 射 法 测 定 相 对 结 晶度 Na 分 子 筛 为 标 样 , 晶 度 为 8 , 2 . . Y 结 7 于 0角 为 2 。 点 定 时 计 2定 数 , 次计 数 2 ,O次 后 的 平 均 值 C , 由 2 每 0S l 再 0角 为 2 . 。 点 定 时 计 数 , 次 计 数 2 , O次 后 的平 均 值 4 5定 每 0S l C , 后测角 器 由 2。 2.。 描 , 。然 2 ~ 4 5扫 累积 计 数 C , 测 得 的 数 据 计 算 出试 样 的 相对 结 晶度 。 。用 1 2 3 元 素 分 析 法 测 试 表 面 残 碳 以 氦 气 为 载 气 , 气 为 助 燃 气 , 元 素 分 析 仪 的 氧 化 炉 温 度 设 定 为 .. 氧 将 5 0 , 原 炉 温 度 设 定 为 9 0 左 右 , 行 C、 、 元 素 的 测 试 。 5℃ 还 5℃ 进 H N 1 2 4 扫 描 电镜 法 测 试 颗 粒 的 大 小 及 形 状 将 X一5 .. 6 0扫 描 电 镜 仪 抽 真 空 2 ~ 3 n, 仪 器 真 空 度 达 5 0 mi 待
收 稿 日期 :2 0 一 1 2 0 2 l—8 通 讯 联 系 人 :文 玲
41 3
计 算 KOH 指 数 。
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第 5期

玲 等 : 子 筛 催化 剂 表 征 的 研 究 分
第 1 9卷

结 果 与 讨 论
2 1 分 子 筛 催 化 剂 表 面 活 性 的 变 化 .
等 原 因 会 损 失 一 部 分 催 化 剂 , 要 定 期 地 补 充 新 鲜 催 化 剂 , 生 产 装 置 催 化剂 活 性 得 以保 持 在 一 个 稳 定 的 需 使
水 平 上 , 除 由于 催 化 剂 受 污 染 元 素 的影 响 使 其 活 性 下 降 , 催 化 剂 保 持 一定 的 活 性 。 消 使
元 素 分 析 法 、 描 电镜 法 及 表 面 酸 性 测 试 法 等 , 究 分 子 筛 催 化 剂 在 催 化 裂 化 反 应 前 后 其 表 征 的 变 化 。探 扫 研
讨 导 致 分 子 筛 失 活 的 主 要 原 因 以及 活化 的方 法 , 而 为 工 业 催 化 剂 的 优 化 设 计 和 开 发 提 供 信 息 。 从
分 子 筛 催 化 剂 表 征 的 研 究
文 玲, 单 玲 ,王 彪
( 油大学化学化工学 院 , 东东营 27 6) 石 山 5 0 1
摘 要 : 文采 用 原 子 吸 收 光谱 、 射 线 衍 射 、 描 电镜 、 素分 析 等 方 法 分 别 对 分 子 筛 本 x 扫 元 催 化 剂在 催 化 裂 化反 应 前 后 进 行 了表 征 。探 讨 了催 化 剂 失 活 的 原 因 , 以及 活 化 后 与 新
F 、 、 S 、 、 g P 、 、 n Ni e Na K、 r Ca M 、 b Mn Z 、 的标 准 贮 备 液 , 间 配 备 液 , , 标 准 使 用 液 。 硝 酸 、 酸 、 中 铅 钒 盐 氢
氟 酸 、 氯 酸 、0 高 3 %过 氧 化 氢 、 氧 化钠 、 水 碳 酸 钠 。所 用 试 剂 均 为 分 析 纯 。水 为超 纯 水 。 氢 无
2 2 2 分 子 筛 催 化 剂 结 晶度 的 变 化 ..
从 表 1 以 看 出 , 鲜 催 化 剂 相 对 结 晶度 较 高 , 平 衡 催 化 剂 也 即 可 新 而
失 活 与再 生 催 化 剂 的相 对 结 晶 度 下 降 。原 因 是 在 生 产 过 程 中新 鲜 催 化 剂 在 开 始 投 入 一 段时 其 晶 体 遭 到破 坏 , 对 结 晶 度 下 降 , 使 催 化 剂 活 性 也 相 对 下 降 [ ] 失 活 与 再 生 催 化 剂 的 相 对 结 晶 度 相 差 不 大 , 由 相 致 3 。 “ 是 于新 鲜 催 化 剂 在 生产 过 程 中其 相 对 结 晶 度 在 降 到一 定 程 度 后 开 始 缓 慢 下 降 。而 生 产 过 程 中 由 于 磨 损 破 裂
某 些 毒 物 如 焦 碳 、 化 物 等 强 烈 吸 附在 催 化 剂 的 活性 表 面 上 , 而 阻 碍 了 反 应 物 分 子 在 表 面 上 的 吸 附 , 氮 从 当
暂 时 性 失 活 的催 化 剂 经 再 生 方 法 烧 去 催 化 剂 表 面 上 的 毒 物 后 , 吸 附 在 表 面 上 的 焦 碳 基 本 上 可 以 除 去 。 其 而 永 久 性 中毒 则 是 因 为 原 油 中 的重 金 属 的 污 染 造 成 的 。这 是通 过 燃 烧 活 化 所 不 能 去 除 的 。
Ta e 2 The r s t fSEM bl e uls o
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第1 9卷 第 5期
Vo . 9 No 5 I1 .
分 析 科 学 学 报
J ) RN AI (U OF ANA LYTI CA L S ENCE CI
20 0 3年 1 月 0
(c . ) t 20 03
文章 编 号 : 0 66 4 ( 0 3 0 — 4 30 1 0 — 1 4 2 0 ) 50 1 - 3
22 3 分 子筛催化剂表面酸性 的变化 ..
分 子 筛 催 化 剂 在 原 油 的 二 次 加 工 过 程 中其 表 面 的 酸 性 是 有 变 化
的 , 酸 性 的 大 小 可 用 KOH 指 数 来 表示 , 而 KOH 指 数 越 大 , 化 剂 活 性 越 大 。从 表 1可 知 , 活 与 再 生 催 催 失
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