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催化脱蜡技术是生产低凝点柴油的主要方法,以其工艺流程简单、操作条件缓和、产品方案灵活及氢耗低等优点被广泛应用。催化脱蜡技术大多采用ZSM-5分子筛催化剂,将原料油中的蜡分子选择性地裂解为小分子从而降低油品的凝固点。但该技术的主要缺点是加工含蜡量较高的原料时,目的产品收率较低,即催化剂的选择性较差。本文开发的FDW-3新型催化脱蜡催化剂是在原有的ZSM-5分子筛基础上,通过添加适量第二酸性组分增加催化剂的异构性能,选用碳化法氧化铝作为载体粘合剂,优化金属活性组分加入方式等方法制备而成的,催化剂选择性有较大提高。而且催化剂制备工艺简单易行,制备重复性好,催化剂成品收率高。
FDW-3新型催化脱蜡催化剂选择性和稳定性优于目前工业装置上广泛使用的FDW-1催化剂,在加工含蜡量较高的直馏柴油馏分时,在保证降凝活性的前提下,催化剂的选择性有较大提高,低凝柴油产率提高2~3m%,可作为FDW-1的换代产品。
FDW-3催化剂与加氢催化剂组合,用于加氢降凝工艺,加工催化柴油等劣质柴油,生产优质低凝柴油,低凝柴油产率比参比剂组合高1.0~2.0m%。
FDW-3新型催化脱蜡催化剂在加氢降凝反应中,以催化柴油为原料,生产优质低凝柴油,2000小时稳定性试验结果表明该剂具有良好的活性稳定性,柴油凝点小于-35℃、冷滤点低于-29℃,硫、氮含量低,氧化安定性好,满足-35#柴油指标要求。
FDW-3新型催化脱蜡催化剂已在两套工业装置上应用,一套用于催化柴油的加氢降凝生产优质低凝柴油,一套用于润滑油馏分催化脱蜡,生产低凝润滑油馏分,应用结果表明FDW-3催化剂具有良好的降凝活性和选择性,能够满足工业装置长周期稳定运转。
为了进一步提高催化脱蜡催化剂的选择性,采用分子模拟技术筛选合适的含硅化合物对ZSM-5分子筛进行表面硅烷化处理,修饰其孔口结构,覆盖表面酸性位,经过表面硅烷化处理的ZSM-5分子筛对正己烷吸附量增加,对环己烷吸附量减小,对正己烷吸附量增加最大的样品对环己烷的吸附量减少了50%以上,这有力地说明SiO2沉积有效地改善了分子筛的孔口大小,使其对直链烷烃的选择性增强,而对那些象环己烷那样不希望参加反应的烃分子产生更大的限制作用,这对催化剂的开发是非常有利的。