納米分子篩在煉油和石油化工中的應(yīng)用

薛旭東，馮筱璐

（延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院，陜西西安 710100）

納米分子篩在煉油和石油化工中的應(yīng)用

薛旭東，馮筱璐

（延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院，陜西西安 710100）

通過對(duì)不同納米分子篩合成、不同領(lǐng)域反應(yīng)過程加以探究了解分子篩納米化的實(shí)際應(yīng)用成果，也就是通過對(duì)催化劑活性進(jìn)行抑制，更好地保證石油化工、煉油生產(chǎn)中的一系列催化反應(yīng)順利完成，促進(jìn)相關(guān)工作順利進(jìn)行。就納米分子篩在石油化工、煉油等生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用加以探究，從而創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

納米分子篩；煉油；石油化工；應(yīng)用

因?yàn)榇呋瘎┧哂械幕钚宰饔茫肿雍Y當(dāng)前在很多石油化工、煉油生產(chǎn)中得到應(yīng)用[1]。因?yàn)榧{米分子篩個(gè)體晶粒尺寸較小，而且表面存在較多的活性中心，因此，常規(guī)性的納米分子篩催化性能大都較高，因?yàn)槠浔旧磔^小，有利于產(chǎn)物分子之間、反應(yīng)物之間的擴(kuò)散，提升反應(yīng)的選擇，并且減緩結(jié)焦失活有效性，因此，納米分子篩也是當(dāng)前合成領(lǐng)域、應(yīng)用中的主要研究方向。

1 分子篩與納米分子篩內(nèi)容分析

1.1 分子篩及其應(yīng)用分析

分子篩作為石油化工、煉油領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛的一種催化劑物質(zhì)，經(jīng)過長時(shí)間的產(chǎn)業(yè)工藝技術(shù)改進(jìn)和調(diào)整，分子篩基質(zhì)間形成活躍的作用，并且讓催化劑本身的催化能力得到激發(fā)，從而強(qiáng)化反應(yīng)裂變物質(zhì)之間所形成的反應(yīng)效果，提升生產(chǎn)效率。

1.2 分子篩納米化分析

納米分子篩和常規(guī)性分子篩比較，其存在較為獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)。所以，其被運(yùn)用在分子組裝、離子交換、催化等實(shí)踐中，并且產(chǎn)生顯著的應(yīng)用效果[2]。納米分子篩本身所具有的特征、簡單的晶化機(jī)理，其屬于有著立方晶體結(jié)構(gòu)的化合物，并且強(qiáng)吸附能力。所以，可以將分子物理形態(tài)、極性程度、物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)等分子、離子進(jìn)行分離。所以，納米分子篩有著較為強(qiáng)烈的熱穩(wěn)定性，可以在很多工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)中使用。在過去的研究中，很容易找到和納米分子篩相關(guān)的理論成果，這也為本文的研究奠定基礎(chǔ)。

2 納米ZSM-5分子篩在煉油、化工中的應(yīng)用分析

2.1 合成反應(yīng)過程

分子篩晶粒大可以通過對(duì)分子篩合成過程中所具有的成核效率進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)調(diào)控。所以，為了能夠獲得納米級(jí)的分子篩，需要把控對(duì)物質(zhì)晶化溫度、時(shí)間，讓達(dá)到納米分子篩合成條件。從實(shí)際狀況來分內(nèi)，納米ZSM-5分子篩合成就是通過選擇分段晶體、控制成核溫度來實(shí)現(xiàn)。

2.2 在直餾汽油非臨氫改質(zhì)反應(yīng)中的應(yīng)用分析

因?yàn)榧{米分子篩本身具有特殊的性質(zhì)，其和常規(guī)分子篩相比，面積較大。所以，其能夠獲得更多和外部表面更多的活性中心[3]。這就會(huì)提升納米分子篩吸附能力、轉(zhuǎn)化成大分子離子的能力。納米ZSM-5分子篩在直餾汽油分臨氫改質(zhì)過程反應(yīng)條件和催化環(huán)境中的壓力、溫度相關(guān)，還要能夠保證操作周期提升到30d以上。

3 納米β分子篩及其在石油化工、煉油中的應(yīng)用分析

3.1 納米β分子篩及其合成

在過去，若想把分子篩晶粒變小，則需要利用降低晶化溫度來實(shí)現(xiàn)。在生產(chǎn)工藝技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步的作用下，要想得到納米級(jí)別的分子篩，有著更多的策略，其中納米β分子篩就是通過固體硅膠、偏氯酸鈉來產(chǎn)生效果。從實(shí)際角度來分析，分子篩晶核則是在之前的晶化效果下發(fā)生縮聚反應(yīng)[4]。最后，在堿性環(huán)境中實(shí)現(xiàn)納米β合成反應(yīng)，并且得到納米β分子篩。

3.2 納米β分子篩在苯物質(zhì)和乙烯烷基化反應(yīng)中的使用

乙苯作為苯乙烯物質(zhì)的基礎(chǔ)構(gòu)成，在之前的實(shí)踐中，因?yàn)槌Ｒ?guī)的乙苯生產(chǎn)技術(shù)使用會(huì)產(chǎn)生較多的有害物質(zhì)，導(dǎo)致環(huán)境受到污染。所以，研發(fā)的以β分子篩作為活性組元的液相法在乙苯生產(chǎn)中產(chǎn)生顯著的效果[5]。之后，為了能夠改善苯物質(zhì)、乙烯烷基化催化反應(yīng)的活性，需要將納米β分子篩和實(shí)踐結(jié)合在一起，獲得更加顯著的效果，并且進(jìn)一步延長催化劑的壽命。從實(shí)際角度來分析，在苯與乙烯烷反應(yīng)時(shí)，物質(zhì)間的催化特性則更加強(qiáng)烈，這和納米β分子篩本身的特性有著直接的關(guān)系。

4 結(jié)束語

在對(duì)分子篩納米化理論基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行分析、不同納米分子篩合成與應(yīng)用進(jìn)行分析之后，能夠更加全面地了解到納米分子篩在催化劑應(yīng)用中的意義分析，特別是在石油化工和煉油領(lǐng)域生產(chǎn)中更加重要。因?yàn)閷?shí)踐領(lǐng)域關(guān)鍵環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作離不開催化劑的作用，為了能夠提升催化劑的活性，選擇分子篩納米化策略來進(jìn)行，抑制生產(chǎn)反應(yīng)催化劑快速失活現(xiàn)象，還能夠延長催化劑物質(zhì)使用時(shí)間，提升整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的快速運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等。

[1] 陳磊，盧鵬，袁揚(yáng)揚(yáng)，等.納米 ZSM-22分子篩的水熱合成及在甲醇轉(zhuǎn)化反應(yīng)中的性能[J].催化學(xué)報(bào)，2016，（8）：1381-1388.

[2] 亢玉紅，李健，馬向榮，等.多級(jí)納米孔分子篩在非均相催化中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].工業(yè)催化，2016，（1）：7-14.

[3] 孫林平，喬遷，劉民，等.納米和微米ZSM-5分子篩在焦化苯乙基化反應(yīng)體系中穩(wěn)定性比較[J].石油學(xué)報(bào)（石油加工），2013，（1）：46-50.

[4] 慕旭宏，王殿中，王永睿，等.納米分子篩在煉油和石油化工中的應(yīng)用[J].催化學(xué)報(bào)，2013，（1）：69-79.

[5] 鄧廣金，張鈺，趙胤，等.納米MCM-49分子篩在丙烯與苯烷基化反應(yīng)中的催化性能[J].石化技術(shù)，2011，（2）：5-8+21.

Application of Nanometer Molecular Sieve in Refining and Petrochemical Industry

Xue Xu-dong，F(xiàn)eng Xiao-lu

Through the synthesis of different nano-molecular sieves，different areas of the reaction process to explore the molecular sieve nanotechnology of the practical application of the results，that is，by inhibiting the catalyst activity，to better ensure that petrochemical，oil ref i ning production in a series of catalytic reactions successfully completed，To promote the smooth progress of related work.On the nano-molecular sieve in the petrochemical，oil and other areas of production applications to explore，to create greater economic and social benef i ts.

nanometer molecular sieve；oil ref i ning；petrochemical industry；application

TE621；TQ032

B

1003–6490（2017）03–0026–01

2017–03–08

薛旭東（1987—），男，陜西西安人，助教，主要研究方向分析化學(xué)。