《表5 催化剂的酸性:催化裂化焦炭的生成及其对催化剂性能的影响》
关于焦炭对催化剂酸性的影响,普遍认为焦炭分子吸附在酸中心上,线性影响催化剂活性,进而影响反应选择性。对ZSM-5分子筛[44],焦炭优先在强酸中心处生成,尤其是强B酸中心,再在弱酸中心上生成,并且结焦速率随着酸度的增强而增大。Pierre Dejaifve等[39]考察了几种分子筛的结焦行为后认为,B酸中心在结焦中起主要作用,L酸对反应的一些步骤起到催化作用。表5列出了2种催化剂的新鲜剂、待生剂和平衡剂的酸性[17]。由表5可以看出,与新鲜剂相比,待生剂上B酸和L酸均有很大幅度降低,表明焦炭覆盖了催化剂表面部分酸性中心或者堵塞了一部分微孔,使催化剂酸中心减少;根据Cerqueira H S[42]等的研究结果,当积炭覆盖催化剂的酸中心时,酸中心减少量与焦炭分子呈线性变化,1个焦炭分子只能覆盖1个活性中心,当积炭分子堵塞微孔时,1个焦炭分子可以通过阻止反应物分子接近微孔内的酸中心,从而使催化剂损失多个酸中心。B酸中心损失率远远大于L酸中心损失率,焦炭更容易造成催化剂B酸中心的减少,因为一方面B酸中心可以提供生焦反应的H+,另一方面由于不饱和烃在强B酸中心上的吸附能力强,不易脱附而聚集反应生成焦炭,这是造成B酸损失大于L酸的原因。催化剂再生后,B酸和L酸只恢复了一小部分,因为再生过程去除的是催化剂外表面或孔道外的积炭,而外表面积炭对催化剂酸性影响不大,真正影响催化剂酸性的积炭存在于微孔内或者孔口处,而再生过程无法将这部分焦炭全部除去,即使较少量的积炭也会造成酸性的大量损失。
图表编号 | XD00186174100 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2020.10.15 |
作者 | 于善青、舒春溪、李家兴、林伟 |
绘制单位 | 中国石化石油化工科学研究院、中国石化石油化工科学研究院、中国石化石油化工科学研究院、中国石化石油化工科学研究院 |
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