崔程鑫,張孔遠(yuǎn),肖常林,劉晨光
(中國石油大學(xué)(華東)重質(zhì)油國家重點(diǎn)實驗室 CNPC催化重點(diǎn)實驗室,山東 青島 266580)
崔程鑫,張孔遠(yuǎn),肖常林,劉晨光
(中國石油大學(xué)(華東)重質(zhì)油國家重點(diǎn)實驗室 CNPC催化重點(diǎn)實驗室,山東 青島 266580)
采用等體積浸漬法制備了不同P含量的Pt-PHZSM-5異構(gòu)化催化劑,通過低溫N2吸附-脫附、XRD、NH3-TPD和Py-IR等手段對催化劑進(jìn)行表征,在連續(xù)固定床反應(yīng)裝置上考察了催化劑的臨氫異構(gòu)化反應(yīng)性能。結(jié)果表明:加入少量P能夠顯著調(diào)變催化劑的酸量和酸強(qiáng)度分布,使弱酸量增加,強(qiáng)酸量減少,Br?nsted酸量提高;Pt-PHZSM-5催化劑顯著抑制了裂解反應(yīng)的發(fā)生,提高了反應(yīng)的異構(gòu)化率和二甲基丁烷(DMB)選擇性。在反應(yīng)壓力1.5 MPa、氫油體積比500、體積空速1 h-1和反應(yīng)溫度280 ℃的條件下,P質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%、Pt質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.4%的Pt-PHZSM-5催化劑的性能最優(yōu),正己烷轉(zhuǎn)化率達(dá)到75.78%,異構(gòu)化率為75.36%,裂解率為3.69%,DMB選擇性為6.65%。
Pt-PHZSM-5 磷酸氫二銨 正己烷 異構(gòu)化
近年來,隨著人們對環(huán)保的日益重視,清潔汽油的生產(chǎn)要求也日趨嚴(yán)格。2017年1月1日起我國已全面實施GB 17930—2013標(biāo)準(zhǔn),要求車用汽油(Ⅴ)的芳烴和烯烴體積分?jǐn)?shù)分別不大于40%和24%[1]。而最新發(fā)布的GB 17930—2016則更加嚴(yán)格,規(guī)定自2019年1月1日起實施車用汽油(ⅥA)標(biāo)準(zhǔn),要求汽油中芳烴和烯烴的體積分?jǐn)?shù)分別不大于35%和18%[2]。可見,隨著汽油標(biāo)準(zhǔn)的提高,汽油中烯烴的含量越來越低,而烯烴含量減少又會導(dǎo)致汽油辛烷值降低。異構(gòu)化汽油具有無烯烴、無芳烴、基本不含硫和前端辛烷值高等優(yōu)點(diǎn),可以彌補(bǔ)汽油烯烴含量降低引起的辛烷值不足,是理想的清潔汽油調(diào)合組分,因此將輕質(zhì)烷烴異構(gòu)化來提高汽油辛烷值的研究受到廣泛關(guān)注[3-5]。
1972年,美孚石油公司開發(fā)了ZSM-5分子篩,ZSM-5分子篩是一種具有高硅鋁比和三維直通孔道結(jié)構(gòu)的中孔擇形分子篩[6-7]。由于ZSM-5分子篩具有較強(qiáng)的酸性、良好的耐熱性和水熱穩(wěn)定性、獨(dú)特的三維孔道結(jié)構(gòu),使得ZSM-5分子篩成為優(yōu)良的烷烴異構(gòu)化催化劑[8-9]。
因為HZSM-5分子篩酸性較強(qiáng),所以在異構(gòu)化反應(yīng)中生成的異構(gòu)體容易發(fā)生二次裂解反應(yīng),因此需要對HZSM-5分子篩的酸性進(jìn)行調(diào)變。Kaeding等[10-11]研究了磷改性的HZSM-5分子篩用于甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴反應(yīng),表明磷改性HZSM-5分子篩有助于提高其擇形選擇性。任行濤等[12]研究了磷改性的Hβ分子篩用于正癸烷的異構(gòu)化反應(yīng),表明磷改性Hβ分子篩能夠改變分子篩的酸量和酸強(qiáng)度分布,有助于提高異構(gòu)化選擇性。趙尹等[13]研究了磷改性的Hβ分子篩用于催化裂化汽油輕餾分的醚化反應(yīng),發(fā)現(xiàn)磷改性Hβ分子篩能夠調(diào)節(jié)分子篩的強(qiáng)酸和弱酸以及B酸和L酸分布,負(fù)載磷后的催化劑有高活性、高選擇性和不易失活的優(yōu)點(diǎn)。
本課題以HZSM-5分子篩為載體,采用等體積浸漬法制備不同P含量的Pt-PHZSM-5催化劑,采用BET,XRD,NH3-TPD,Py-IR等手段對催化劑進(jìn)行表征,并考察P負(fù)載量對催化劑異構(gòu)化性能的影響。
1.1 試 劑
濃硝酸、正己烷,分析純,西隴科學(xué)股份有限公司生產(chǎn);氯鉑酸、磷酸氫二銨、鹽酸,分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn);HZSM-5分子篩,工業(yè)級,天津南化催化劑有限公司生產(chǎn);氫氧化鋁干膠,工業(yè)級,山東煙臺恒輝化工有限公司生產(chǎn)。
1.2載體及催化劑的制備
采用混捏法將硅鋁比為27的HZSM-5與氫氧化鋁干膠、田菁粉和稀硝酸按設(shè)計比例混捏,120 ℃干燥12 h,550 ℃焙燒4 h,制得HZSM-5載體。
配制不同濃度的磷酸氫二銨溶液,采用等體積浸漬法對HZSM-5載體進(jìn)行改性,得到不同P含量改性的HZSM-5載體樣品,樣品中P的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%。
浸漬液以Pt為活性組分,以H2PtCl6·6H2O為該活性組分的前軀體,溶解于去離子水中并加入適量鹽酸得到相應(yīng)浸漬液。采用等體積浸漬法引入活性組分Pt,制得Pt-PHZSM-5催化劑,其中Pt質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%,P質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%的催化劑分別記為PtHZSM-5,Pt0.5PHZSM-5,Pt1PHZSM-5,Pt1.5PHZSM-5和Pt2PHZSM-5。
1.3 催化劑的表征
低溫N2吸附-脫附表征:采用美國Mocromeritics公司生產(chǎn)的ASAP2010型自動吸附儀(N2為吸附質(zhì),催化劑樣品在300 ℃下真空脫氣3 h)測定催化劑的孔結(jié)構(gòu)參數(shù),比表面積按BET方法計算,孔體積和平均孔徑按HK方法計算。
NH3-TPD表征:采用美國康塔儀器公司生產(chǎn)的CHEMBET-3000型吸附儀,以NH3-TPD法分析催化劑的酸強(qiáng)度及酸量分布。
Py-IR表征:采用美國Termo Nicolet公司生產(chǎn)的Nexus型傅里葉變換紅外光譜儀,以吡啶吸附紅外光譜法分析催化劑的酸類型及分布。
1.4 催化劑的活性評價
采用20 mL連續(xù)固定床反應(yīng)裝置進(jìn)行催化劑的異構(gòu)化性能評價,以正己烷為模型化合物,催化劑的裝填量為10 mL。反應(yīng)條件為:壓力1.5 MPa,氫油體積比500,體積空速1 h-1,溫度240~280 ℃。反應(yīng)穩(wěn)定6 h后開始取樣分析,當(dāng)連續(xù)2個試樣的分析誤差在允許范圍內(nèi)后切換評價條件。
以轉(zhuǎn)化率、異構(gòu)化率、裂解率和二甲基丁烷(DMB)選擇性表征催化劑的催化性能,分別由式(1)~式(4)計算。
轉(zhuǎn)化率=(1-m2m1)×100%
(1)
異構(gòu)化率=(m3m1)×100%
(2)
裂解率=(m4m1)×100%
(3)
DMB選擇性=(m5m6)×100%
(4)
式中:m1為進(jìn)料中正己烷的質(zhì)量,g;m2為產(chǎn)物中正己烷的質(zhì)量,g;m3為產(chǎn)物中異己烷的質(zhì)量,g;m4為產(chǎn)物中C1~C4的質(zhì)量,g;m5為產(chǎn)物中DMB的質(zhì)量,g;m6為產(chǎn)物中己烷的質(zhì)量,g。
2.1 催化劑的表征結(jié)果
2.1.1XRD表征圖1為不同P含量的Pt-PHZSM-5催化劑的XRD圖譜。由圖1可知,5種催化劑樣品在相同位置出現(xiàn)特征衍射峰,均在2θ為7.91°,8.78°,23.03°,23.85°,24.33°處出現(xiàn)HZSM-5典型的MFI特征峰,說明P改性沒有破壞HZSM-5分子篩的骨架結(jié)構(gòu)。P改性的Pt0.5PHZSM-5,Pt1PHZSM-5,Pt1.5 PHZSM-5,Pt2PHZSM-5催化劑中沒有出現(xiàn)磷物種的晶相衍射峰,說明催化劑上的磷物種呈高度分散[14]。
圖1 不同P含量的Pt-PHZSM-5催化劑的XRD圖譜 (1)—PtHZSM-5; (2)—Pt0.5PHZSM-5; (3)—Pt1PHZSM-5; (4)—Pt1.5PHZSM-5; (5)—Pt2PHZSM-5。圖2~圖3同
2.1.2低溫N2吸附-脫附表征表1為不同P含量的Pt-PHZSM-5催化劑的物化性質(zhì)。由表1可知:HZSM-5分子篩具有較高的比表面積,經(jīng)過P改性后,比表面積和孔體積略有下降;隨著P含量的增加,比表面積和孔體積呈逐步減小的趨勢。這一方面是由于HZSM-5分子篩孔道較窄,浸漬液中的磷酸氫二銨會發(fā)生部分水解生成H3PO4,使得分子篩部分孔道塌陷;另一方面,過多P的引入,也阻塞了分子篩的部分微孔,從而導(dǎo)致比表面積和孔體積減小。
表1 不同P含量的PtP-HZSM-5催化劑的物化性質(zhì)
表1 不同P含量的PtP-HZSM-5催化劑的物化性質(zhì)
催化劑比表面積∕(m2·g-1)孔體積∕(cm3·g-1)平均孔徑∕nmPt∕HZSM?53635901200538Pt05P∕HZSM?53544501160529Pt1P∕HZSM?53437901120521Pt15P∕HZSM?53253001060514Pt2P∕HZSM?53155801020507
2.1.3NH3-TPD表征圖2為不同P含量的Pt-PHZSM-5催化劑的NH3-TPD曲線,酸性分析結(jié)果見表2。由圖2和表2可知:各催化劑,出現(xiàn)了3個明顯的NH3脫附峰,250 ℃以下的峰是NH3在HZSM-5分子篩骨架上的弱酸中心的脫附峰;250~400 ℃的峰是NH3在HZSM-5分子篩骨架上的中強(qiáng)酸中心的脫附峰;大于400 ℃的峰是NH3在HZSM-5分子篩骨架上的強(qiáng)酸中心的脫附峰。當(dāng)引入0.5%~2.0%的P進(jìn)行改性后(Pt0.5PHZSM-5,Pt1PHZSM-5,Pt1.5PHZSM-5,Pt2PHZSM-5),各催化劑的高溫脫附峰向低溫方向移動,而且隨著P含量的增加峰面積逐漸減小。根據(jù)脫附峰的面積計算[15]可得,當(dāng)P質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%時,Pt1PHZSM-5的中強(qiáng)酸量最高,達(dá)到759.53 μmolg,總酸量也達(dá)到最大值1 165.16 μmolg。說明P的引入調(diào)變了催化劑的酸性分布,使得強(qiáng)酸量減少,中強(qiáng)酸量增加。這主要是因為磷酸氫二銨水解后生成H3PO4,與分子篩的一個鋁羥基(強(qiáng)B酸中心)反應(yīng)生成2個弱的磷羥基(中強(qiáng)B酸中心),使分子篩的中強(qiáng)酸中心增加,強(qiáng)酸中心減少[16]。隨著P含量繼續(xù)增加,催化劑的中強(qiáng)酸量和強(qiáng)酸量減少,當(dāng)P質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%時,Pt2PHZSM-5的中強(qiáng)酸量下降至453.27 μmolg,總酸量也減少到784.08 μmolg,可能是過多的P對酸中心的覆蓋作用導(dǎo)致的。
圖2 不同P含量的Pt-PHZSM-5 催化劑的NH3-TPD曲線
μmolg
μmolg
催化劑弱酸量中強(qiáng)酸量強(qiáng)酸量總酸量Pt∕HZSM?513145501353074694026Pt05P∕HZSM?515938610042614810309Pt1P∕HZSM?5189047595321659116516Pt15P∕HZSM?520676622891597298937Pt2P∕HZSM?521602453271147978408
2.1.4Py-IR表征圖3為不同P含量的Pt-PHZSM-5催化劑的Py-IR圖譜。由圖3可知,催化劑經(jīng)P改性之后,仍在1 450,1 490,1 550 cm-1處有明顯的紅外吸收峰,其中1 450 cm-1附近的特征峰表征Lewis酸中心,1 550 cm-1附近的特征峰表征Br?nsted酸中心,1 490 cm-1附近的特征峰則是由Br?nsted酸和Lewis酸中心共同作用的結(jié)果[17-20]。
酸類型的變化與酸強(qiáng)度的變化相似,催化劑經(jīng)P改性之后,與PtHZSM-5相比,Pt-PHZSM-5表征B酸中心的1 540 cm-1處的紅外吸收峰增強(qiáng),也就是說B酸量增加,這主要是因為磷酸氫二銨水解生成磷酸,磷酸與分子篩骨架的一個鋁羥基(強(qiáng)B酸中心)反應(yīng)生成兩個弱的磷羥基(中強(qiáng)B酸中心),使分子篩的弱酸中心增加,強(qiáng)酸中心減少,B酸量增加[16],這與酸強(qiáng)度的變化相一致。另一方面,磷酸氫二銨水解生成的磷酸與分子篩上產(chǎn)生L酸中心的非骨架鋁羥基反應(yīng),形成多重鍵,使得非骨架鋁羥基數(shù)目減少,L酸量減少[21]。當(dāng)催化劑的P質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于1.5%時,表征B酸中心的1 550 cm-1處的紅外吸收峰減弱,這是因為此時P對骨架B酸中心的覆蓋使得B酸量減少,這與NH3-TPD的分析結(jié)果相對應(yīng)。
圖3 不同P含量的Pt-PHZSM-5 催化劑的Py-IR圖譜
2.2催化劑的異構(gòu)化性能評價
2.2.1正己烷的轉(zhuǎn)化率圖4為不同P含量的Pt-PHZSM-5催化劑上正己烷的轉(zhuǎn)化率。由圖4可知:正己烷在不同P含量改性的Pt-PHZSM-5催化劑上的轉(zhuǎn)化率差別較大,隨著P含量的增加,正己烷轉(zhuǎn)化率不斷降低,而且在低溫下更為明顯,當(dāng)P質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0增加到2.0%、反應(yīng)溫度為280 ℃時,轉(zhuǎn)化率由78.68%降低到73.43%;反應(yīng)溫度為240 ℃時,轉(zhuǎn)化率由61.49%降低到49.87%。其中,當(dāng)反應(yīng)溫度為280 ℃時,P質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%的Pt-PHZSM-5催化劑作用下的轉(zhuǎn)化率為75.78%。結(jié)合NH3-TPD和Py-IR酸性分析的結(jié)果能夠得知:未進(jìn)行P改性時,催化劑的強(qiáng)酸量較高,正己烷的轉(zhuǎn)化率高;經(jīng)P改性后,磷酸與催化劑強(qiáng)酸中心反應(yīng),使催化劑的弱酸量增加,強(qiáng)酸量減少[16],從而正己烷轉(zhuǎn)化率降低。
圖4 不同P含量的Pt-PHZSM-5催化劑上 的正己烷轉(zhuǎn)化率 ■—240 ℃; ●—260 ℃; ▲—280 ℃。圖5~7同
2.2.2產(chǎn)物分布在臨氫條件下,正己烷在不同P含量Pt-PHZSM-5催化劑的作用下主要發(fā)生異構(gòu)化和裂化反應(yīng),產(chǎn)物以異構(gòu)烷烴為主,還有部分小分子烴。圖5為不同P含量Pt-PHZSM-5催化劑上正己烷的異構(gòu)化率。從圖5可以看出,隨著P含量的增加,正己烷的異構(gòu)化率先升高后降低,當(dāng)反應(yīng)溫度為280 ℃時,P質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%的Pt-PHZSM-5催化劑作用下的異構(gòu)化率最高,達(dá)到75.36%。圖6為不同P含量的Pt-PHZSM-5催化劑上正己烷的裂解率。從圖6可知:隨著P含量的增加,正己烷的裂解率不斷下降;當(dāng)P質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大到1.0%后,裂解率的下降趨勢變緩;其中,當(dāng)反應(yīng)溫度為280 ℃時,P質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%的Pt-PHZSM-5催化劑作用下的裂解率降為3.69%。分析其原因,主要與催化劑經(jīng)過P改性后酸強(qiáng)度降低有關(guān)。圖7為不同P含量Pt-PHZSM-5催化劑上的DMB選擇性。從圖7可知,DMB選擇性的變化規(guī)律與異構(gòu)化率相似,也隨P含量的增加而先升高后降低,當(dāng)反應(yīng)溫度為280 ℃時,P質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%的Pt-PHZSM-5催化劑作用下的DMB選擇性最高,達(dá)到6.65%。
圖5 不同P含量的Pt-PHZSM-5催化劑上 的正己烷異構(gòu)化率
圖6 不同P含量的Pt-PHZSM-5催化劑上 的正己烷裂解率
圖7 不同P含量的Pt-PHZSM-5催化劑上 的DMB選擇性
一般認(rèn)為,正己烷在分子篩負(fù)載貴金屬催化劑上進(jìn)行的異構(gòu)化反應(yīng)遵循雙功能反應(yīng)機(jī)理[22],主要包括在金屬中心上發(fā)生的加氫-脫氫反應(yīng)和在酸中心上發(fā)生的異構(gòu)化反應(yīng),而金屬中心和酸中心的匹配對催化劑異構(gòu)化性能至關(guān)重要[23]。催化劑經(jīng)少量的P改性后,強(qiáng)酸量減少,弱酸量增加,因而使正己烷的裂解率顯著降低,同時轉(zhuǎn)化率也隨之降低;而中強(qiáng)B酸量增加,使金屬中心和酸中心的匹配程度增加,因而反應(yīng)朝著有利于異構(gòu)化反應(yīng)的方向進(jìn)行,催化劑的正己烷異構(gòu)化率增加,DMB選擇性增加。當(dāng)P含量繼續(xù)增大時,阻塞了部分分子篩的孔道,同時也覆蓋了部分Br?nsted酸中心,導(dǎo)致雙支鏈產(chǎn)物難以產(chǎn)生,正己烷異構(gòu)化率和DMB選擇性隨之降低。因此,當(dāng)反應(yīng)溫度為280 ℃時,P質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%的催化劑的異構(gòu)化率和DMB選擇性達(dá)到最佳。
(2)加入少量的P顯著調(diào)變了催化劑的酸量和酸強(qiáng)度分布,使弱酸量增加,強(qiáng)酸量減少,B酸中心增加,有效地抑制了裂解反應(yīng),提高了催化劑的異構(gòu)化率和DMB選擇性。
(3)在反應(yīng)壓力1.5 MPa、氫油體積比500、體積空速1 h-1和反應(yīng)溫度280 ℃的條件下,P質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%、Pt質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.4%的Pt-PHZSM-5催化劑的性能最優(yōu),正己烷轉(zhuǎn)化率為75.78%,異構(gòu)化率為75.36%,裂解率為3.69%,DMB選擇性為6.65%。
[1] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.車用汽油:GB 17930—2013[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2013
[2] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.車用汽油:GB 17930—2016[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2016
[3] 曹湘洪.車用燃料清潔化——我國煉油工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和對策[J].石油煉制與化工,2008,39(1):1-8
[4] Leu Li-Jen,Hou Liangyuan,Kang Benchang,et al.Synthesis of zeolite β and catalytic isomerization ofn-hexane over PtHβ catalysts[J].Appl Catal,1991,69(1):49-63
[5] Weyda H,K?hler E.Modern refining concepts—An update on naphtha-isomerization to modern gasoline manufacture[J].Catal Today,2003,81(1):51-55
[6] 曾昭槐.擇形催化[M].北京:中國石化出版社,1994:2-21
[7] 顧伯鍔.工業(yè)催化過程導(dǎo)論[M].北京:高等教育出版社,1990:119-200
[8] 周震寰,賈樹巖,張培貴,等.ZSM-5分子篩酸性修飾及探針分子表征[J].石油煉制與化工,2016,47(3):5-9
[9] 宋燁,林偉,田輝平,等.不同改性ZSM-5分子篩負(fù)載Ni催化劑上1-庚烯芳構(gòu)化和異構(gòu)化性能研究[J].石油煉制與化工,2016,47(8):1-6
[10] Kaeding W W,Butter S A.Conversion of methanol and dimethyl ether:The United States,US 3911041[P].1975-10-07
[11] Kaeding W W,Butter S A.Production of chemicals from methanol:Ⅰ.Low molecular weight olefins[J].J Catal,1980,61(1):155-164
[12] 任行濤,曹建秋,王震宇,等.磷改性Hβ分子篩對正癸烷異構(gòu)化反應(yīng)的催化性能[J].催化學(xué)報,2005,26(3):238-242
[13] 趙尹,王海彥,魏民,等.磷改性β沸石催化劑上催化裂化輕汽油的醚化[J].燃料化學(xué)學(xué)報,2004,32(2):225-228
[14] 謝有暢,唐有祺.氧化物和鹽類在分子篩內(nèi)外表面及孔穴中的自發(fā)分散及其應(yīng)用[J].北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),1998,34(2):302-308
[15] Choi Eun-Young,Nam In-Sik,Kim Young Gul.TPD study of mordenite-type zeolites for selective catalytic reduction of NO by NH3[J].J Catal,1996,161(2):597-604
[16] Lercher J A,Rumplmayr G.Controlled decrease of acid strength byorthophosphoric acid on ZSM-5[J].Appl Catal,1986,25(1):215-222
[17] 鐘海軍,柳云騏,安高軍,等.硅改性Hβ沸石催化萘異丙基化反應(yīng)[J].石油化工,2007,36(5):479-484
[18] Emeis C A.Determination of integrated molar extinction coefficients for infrared absorption bands of pyridine adsorbed on solid acid catalysts[J].J Catal,1993,141(2):347-354
[19] 趙國良,滕佳偉,謝在庫,等.氟硅酸銨改性的HZSM-5催化劑的表征及其烴裂解催化性能[J].催化學(xué)報,2005,26(12):1083-1087
[20] 朱玉霞,林偉,田輝平,等.固體酸催化劑酸性分析方法的研究進(jìn)展[J].石油化工,2006,35(7):607-614
[21] 張劍秋,田輝平,達(dá)志堅,等.磷改性Y型分子篩的氫轉(zhuǎn)移性能考察[J].石油學(xué)報(石油加工),2002,18(3):70-74
[22] Blomsma E,Martens J A,Jacobs P A.Mechanisms of heptane isomerization on bifunctional PdH-Beta zeolites[J].J Catal,1996,159(2):323-331
[23] 徐鐵鋼,吳顯軍,王剛,等.輕質(zhì)烷烴異構(gòu)化催化劑研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,2015,34(2):397-401
簡 訊
IHSMarkit公司2017年報告:美國原油增產(chǎn)為煉油和石化領(lǐng)域發(fā)展提供了機(jī)會
2017年7月18—19日,在美國休斯敦召開的國際煉油石化研討會(IRPC)上,IHS Markit公司負(fù)責(zé)全球咨詢、石油市場、中游和下游的副總裁Blake Eskew通過展望能源市場,分析了石油供需趨勢。
IHS Markit公司預(yù)計北美液體燃料供應(yīng)增長強(qiáng)勁,原油市場趨穩(wěn)。Blake Eskew指出,石油市場周期自1960年以來經(jīng)歷了5輪,這一輪比前幾輪可能都短,不會有15年之久。
關(guān)于石油的供應(yīng),Permian盆地推動著北美石油和凝析油產(chǎn)量增長,導(dǎo)致從北美向歐洲、拉美和亞洲的出口都在增長。長期來看,IHS Markit公司對美國的石油供應(yīng)持樂觀態(tài)度。美國自產(chǎn)的石油將完全滿足國內(nèi)需求,且到2025年左右可能過剩。煉油廠的現(xiàn)有裝置結(jié)構(gòu)要求美國繼續(xù)進(jìn)口中質(zhì)和重質(zhì)原油,包括加拿大正在開發(fā)的油砂衍生原油。受非常規(guī)伴生氣生產(chǎn)的推動,天然氣凝析油(NGL)的產(chǎn)量預(yù)計會快速增長,這將鞏固美國作為世界最大的NGL出口國的地位。
關(guān)于石油的需求,Blake Eskew認(rèn)為2020年前增長穩(wěn)定,然后隨著GDP增速減慢和能效提高而下降。但在中國、印度和其它亞洲國家的需求增勢依然強(qiáng)勁。長期來看,印度和中國的需求增速將隨著需求趨于成熟而有所減緩,但仍是世界上石油需求增速最大的國家。盡管汽油的零售價格低并正值夏季駕車出行旺季,美國2017年的汽油需求還是比2016年低。由于汽油需求低迷,美國的石油產(chǎn)品需求預(yù)計到2040年前呈下降趨勢。
同時,即將于2020年實施的IMO(國際海事組織)船用燃料降硫要求,將引發(fā)下一輪燃料質(zhì)量提升。IMO船用燃料標(biāo)準(zhǔn)的變化將引起震動,一段時期內(nèi)高硫燃料價格會大跌。低硫燃料油和高硫燃料油之間的價差會顯著加大。
總體上,下游前景動蕩,但美國石油供應(yīng)的增長正在為煉油和石化領(lǐng)域創(chuàng)造機(jī)遇。
[程薇摘譯自Hydrocarbon Processing,2017-07-18]
EFFECTSOFPHOSPHORUSMODIFICATIONONACIDITYOFPtHZSM-5CATALYSTANDITSHYDROISOMERIZATIONPERFORMANCE
Cui Chengxin, Zhang Kongyuan, Xiao Changlin, Liu Chenguang
(StateKeyLaboratoryofHeavyOilProcessingandKeyLaboratoryofCatalysisofCNPC,ChinaUniversityofPetroleum(EastChina),Qingdao,Shandong266580)
The Pt-PHZSM-5 isomerization catalysts were prepared by incipient wetness impregnation and characterized by N2adsorption-desorption,XRD,NH3-TPD,and Py-IR.The isomerization performance of the prepared catalysts was evaluated in a continuous fixed bed reactor.The results showed that the addition of a small amount of phosphorus can significantly change the acid amount and acid strength distribution of PtHZSM-5.The strong acid sites decrease and the weak acid and Br?nsted acid sites increase.Pt-PHZSM-5 catalysts significantly inhibit the cracking reaction and improve the isomerization rate and dimethylbutane selectivity.At 1.5 MPa,280 ℃ and H2oil volume ratio of 500,LHSV of 1 h-1,the Pt-PHZSM-5 catalyst with 1.0% P and 0.4% Pt gives the best isomerization results ofn-hexane conversion rate of 75.78%,isomerization rate of 75.36%,cracking rate of 3.69% and dimethylbutane selectivity of 6.65%.
Pt-PHZSM-5; diammonium phosphate;n-hexane; isomerization
2017-05-05;修改稿收到日期2017-06-10。
崔程鑫,碩士研究生,主要從事石油與天然氣加工研究工作。
張孔遠(yuǎn),E-mail:zkyuana@126.com。