沸石基微-介孔復合催化劑用于瀝青減粘改質過程的研究.pdf

1、隨著人類社會、經濟的不斷發(fā)展，全世界，尤其是以中國為代表的新興經濟體對石油資源的需求日漸增加。然而，與此同時，傳統石油資源卻正在日漸枯竭。油砂瀝青——作為世界儲量最大的一種非傳統化石能源之一，吸引著越來越多人的注意力。然而因為油砂瀝青粘度高、比重大、硫與氮以及重金屬雜質含量高的特性，傳統沸石催化劑并不能很好的應用于油砂瀝青的初改質（催化減粘）過程中，而以MCM-41為代表的，有著比表面積大、孔道分布均勻、孔徑大等眾多優(yōu)點的有序介孔材料的

2、出現，為解決這一難題，提供了一種可能的催化轉化途徑。
　　本論文的主要研究內容是通過以水熱穩(wěn)定性好，酸性強的斜發(fā)沸石（Clinoptilolite）為鋁源，在合適的條件下，合成出一種新型的具有Clin/MCM-41微-介孔復合結構的催化劑，從而能夠更好的應用于油砂瀝青的減粘改質過程中。
　　論文首先介紹了目前油砂工業(yè)的發(fā)展現狀、油砂瀝青催化改質的機理以及天然沸石的催化性質，接著對有序介孔材料的性質、合成方法以及在相關領域的應

3、用做了簡要說明，并對本實驗所采用的以天然沸石為原料合成有序微介孔復合Clin/MCM-41的制備方法進行了可行性分析。
　　在實驗部分，本論文首先采用單因素實驗，在不同合成條件下制得的多系列的微-介復合材料，接著運用TEM、SEM、XRD、BET比表面積等分析技術對樣品進行表征，從而找出最合適的合成路線，并初步分析條件改變對材料結構所產生影響的機理。經過比對，發(fā)現在反應溫度為30℃、加入1g天然沸石原料、pH=10、120℃晶化溫

4、度、48小時晶化時間的條件下，所得到的微-介孔復合Clin/MCM-41催化劑具有較大的比表面積、規(guī)整的介孔分布，并且制備過程相對合理、經濟。
　　接著在本實驗中，作者將在優(yōu)化條件下所合成的微-介復合催化劑用于加拿大SAGD瀝青的催化減粘改質反應。研究發(fā)現:在310℃，30min，低溫水熱催化裂化的條件下，該新型微-介孔復合催化劑在減粘方面的表現，比傳統改性催化劑有了很大的提升（減粘率達到81％，比同條件下改性沸石高30％）。同時