第 43 卷 第 2 期
2014 年 2月
化工技术与开发
Technology & Development of Chemical Industry
Vol.43 No.2Feb.2014
国内分子筛催化剂的应用进展
张晓琳，毛 潆，莫娅南，孙继达，许天华
(中国石油辽阳石化公司，辽宁 辽阳 111003)
摘 要：分子筛催化剂是炼油化工领域应用最广的催化剂。本文主要介绍了目前国内分子筛催化剂的合成方法及其在石油炼制领域和石油化工领域的最新进展及应用，并作简要分析。
关键词：分子筛催化剂；合成；进展；应用
中图分类号： TQ 424.25 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2014)02-0039-03
20世纪90年代以来，随着石油化工、精细化工产业的发展和环保要求的日趋严格，对新催化剂材料的需求也不断增加。目前，国内外相继开发出一批具有高功能化、多功能化、精密化的分子筛催化剂这些催化剂在炼油和石油化工中有着广泛材料[1]，
的应用。目前，分子筛已用于催化裂化、加氢裂化、汽油和柴油的加氢改质、润滑油加氢处理、烯烃齐聚等炼油过程和轻烯烃生产、二甲苯异构化、芳烃歧化、乙苯和异丙苯生产、不饱和烃氧化等石油化工过程。下面对分子筛的合成方法及分子筛催化剂应用做简要介绍。
[2]
NaOH 溶液处理，经晶化、成型后制得分子筛。用水热转化法可以制备A、X、Y 型分子筛，但由于工艺本身的限制，不能制备高硅分子筛。并且受矿物本身纯度的限制，制得的分子筛纯度低，活性和结晶度较差。由于晶化时间长(3~4d)，能耗较大，用水热转化法制备分子筛难以形成生产规模[3]。1.3 微波技术
微波是一种频率在30~300 MHz(波长在1cm~1m)区域内的电磁波，近年来, 微波技术在催化研究领域中的应用获得了较快的发展, 主要应用在分子筛及氧化铝制备，催化剂上负载活性组分以及催化剂干燥等方面。
微波技术在催化研究领域取得了一些进展, 显示出其独特的性能, 为催化材料的制备提供了一条新途径, 突破了传统方法, 具有重要的理论意义和实际应用价值。微波反应器在微波的应用方面具有决定性的作用, 应该重点发展新型的微波反应器, 以适应不同过程的需求[4]。1.4 离子热法
离子热合成法是采用离子液体作为溶剂模板剂，在常压下晶化反应实现分子筛的合成。离子液体是一类具有低熔点的有机熔融盐，作为一种新兴的溶剂，在催化、有机合成、材料合成、分析化学等多个领域得到了广泛的研究和应用。离子热合成法不同于常规的分子溶剂，离子液体提供了一种极性的离子溶剂环境，而且挥发性低，液程宽，热稳定性好，不易燃烧，种类繁多，结构丰富，并可设计合成，因此离子热合成的新特性为分子筛合成的研究创造了新
1 分子筛的合成方法
目前，分子筛合成方法主要是水热合成法和水热转化法两种。除此之外，也有很多新兴的合成方法。1.1 水热合成法
早期的分子筛都是通过水热合成法来制备的。水热合成法是将合成分子筛所需的4种高活性物质原料(硅化合物、含铝化合物、碱和水) 按一定比例配制成反应混合物，在一定温度(100~300℃) 下进行晶化反应，再经过滤、洗涤、离子交换、成型、活化等工序即可制得。这种方法虽然制得的产品纯度高，对原料但由于需要消耗大量碱、水玻璃及Al(OH)3，的性能要求很高，工艺复杂，生产成本高，并且制得的分子筛强度、吸附性能和热稳定性较差。1.2 水热转化法
水热转化法是用高纯高岭土、膨润土、硅藻土和火山玻璃为原料，经500~600℃温度焙烧，再用过量
作者简介：张晓琳(1985-)，女，工程师，从事炼油化工及催化剂制备相关工作。电话：[1**********]，0419-5153032，E-mail：[email protected]
收稿日期：2013-12-09
第 43 卷 第 2 期
2014 年 2月
化工技术与开发
Technology & Development of Chemical Industry
Vol.43 No.2Feb.2014
国内分子筛催化剂的应用进展
张晓琳，毛 潆，莫娅南，孙继达，许天华
(中国石油辽阳石化公司，辽宁 辽阳 111003)
摘 要：分子筛催化剂是炼油化工领域应用最广的催化剂。本文主要介绍了目前国内分子筛催化剂的合成方法及其在石油炼制领域和石油化工领域的最新进展及应用，并作简要分析。
关键词：分子筛催化剂；合成；进展；应用
中图分类号： TQ 424.25 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2014)02-0039-03
20世纪90年代以来，随着石油化工、精细化工产业的发展和环保要求的日趋严格，对新催化剂材料的需求也不断增加。目前，国内外相继开发出一批具有高功能化、多功能化、精密化的分子筛催化剂这些催化剂在炼油和石油化工中有着广泛材料[1]，
的应用。目前，分子筛已用于催化裂化、加氢裂化、汽油和柴油的加氢改质、润滑油加氢处理、烯烃齐聚等炼油过程和轻烯烃生产、二甲苯异构化、芳烃歧化、乙苯和异丙苯生产、不饱和烃氧化等石油化工过程。下面对分子筛的合成方法及分子筛催化剂应用做简要介绍。
[2]
NaOH 溶液处理，经晶化、成型后制得分子筛。用水热转化法可以制备A、X、Y 型分子筛，但由于工艺本身的限制，不能制备高硅分子筛。并且受矿物本身纯度的限制，制得的分子筛纯度低，活性和结晶度较差。由于晶化时间长(3~4d)，能耗较大，用水热转化法制备分子筛难以形成生产规模[3]。1.3 微波技术
微波是一种频率在30~300 MHz(波长在1cm~1m)区域内的电磁波，近年来, 微波技术在催化研究领域中的应用获得了较快的发展, 主要应用在分子筛及氧化铝制备，催化剂上负载活性组分以及催化剂干燥等方面。
微波技术在催化研究领域取得了一些进展, 显示出其独特的性能, 为催化材料的制备提供了一条新途径, 突破了传统方法, 具有重要的理论意义和实际应用价值。微波反应器在微波的应用方面具有决定性的作用, 应该重点发展新型的微波反应器, 以适应不同过程的需求[4]。1.4 离子热法
离子热合成法是采用离子液体作为溶剂模板剂，在常压下晶化反应实现分子筛的合成。离子液体是一类具有低熔点的有机熔融盐，作为一种新兴的溶剂，在催化、有机合成、材料合成、分析化学等多个领域得到了广泛的研究和应用。离子热合成法不同于常规的分子溶剂，离子液体提供了一种极性的离子溶剂环境，而且挥发性低，液程宽，热稳定性好，不易燃烧，种类繁多，结构丰富，并可设计合成，因此离子热合成的新特性为分子筛合成的研究创造了新
1 分子筛的合成方法
目前，分子筛合成方法主要是水热合成法和水热转化法两种。除此之外，也有很多新兴的合成方法。1.1 水热合成法
早期的分子筛都是通过水热合成法来制备的。水热合成法是将合成分子筛所需的4种高活性物质原料(硅化合物、含铝化合物、碱和水) 按一定比例配制成反应混合物，在一定温度(100~300℃) 下进行晶化反应，再经过滤、洗涤、离子交换、成型、活化等工序即可制得。这种方法虽然制得的产品纯度高，对原料但由于需要消耗大量碱、水玻璃及Al(OH)3，的性能要求很高，工艺复杂，生产成本高，并且制得的分子筛强度、吸附性能和热稳定性较差。1.2 水热转化法
水热转化法是用高纯高岭土、膨润土、硅藻土和火山玻璃为原料，经500~600℃温度焙烧，再用过量
作者简介：张晓琳(1985-)，女，工程师，从事炼油化工及催化剂制备相关工作。电话：[1**********]，0419-5153032，E-mail：[email protected]
收稿日期：2013-12-09