十氫萘在HY和Beta分子篩上加氫開環的研究

張秀榮，王慶法，張香文

隨著空氣污染等問題日益進入公眾視野，車用柴油標準不斷提高。我國將于2014年底和2017年底分別執行國Ⅳ和國Ⅴ車用柴油排放標準。柴油質量指標的提高主要包括降低硫含量和提高十六烷值，其中十六烷值將由國Ⅲ和國Ⅳ的49提高至國Ⅴ的51［1］。柴油組分中，多環芳烴的十六烷值最低，即使加氫飽和得到多環烷烴仍較低［2］。十氫萘是柴油中典型的多環烷烴組分，使其進行擇性開環反應成為近年來提高柴油十六烷值研究熱點。

催化劑對十氫萘的加氫開環過程具有顯著地影響。Corma等［3］考察了一系列分子篩 (ZSM-5、MCM-22、ITQ-2、USY、Beta、UTD-1 和 MCM-41)對催化十氫萘加氫開環反應的影響，認為孔徑適中的Beta分子篩具有較好的環烷烴開環選擇性和加氫性能。Mostad等［4］通過對比ZSM-5、絲光沸石及 Y分子篩的十氫萘裂解性能，發現Y分子篩表現出擇形催化作用。近年來，貴金屬負載的分子篩被用于十氫萘加氫開環反應的研究［5-9］，貴金屬的加入提高了十氫萘的轉化率和開環產物的選擇性，其中Pt被認為是加氫脫氫活性最高的貴金屬。負載Pt的Beta和Y分子篩具有較好的十氫萘加氫開環活性，Kubicˇka 等［10-11］研究了 Beta［n(Si)/n(Al)=12.5，37.5］和Y［n(Si)/n(Al)=6.0］分子篩催化十氫萘加氫開環反應的性能，發現結構相同的分子篩，硅鋁比越低，初始反應速率越大，其催化十氫萘加氫開環的活性越高。而硅鋁比更低的Beta和Y分子篩催化十氫萘加氫開環的性能尚無研究。

本研究以十氫萘為模型化合物，考察低硅鋁比酸催化劑HY、Beta分子篩及雙功能催化劑Pt-HY、Pt-Beta催化其加氫開環的轉化率和產物分布。……