Pt/HZSM-22与Pt/HMOR催化剂床层负载位置对正十二烷临氢异构化性能的调控机制及工业应用潜力

本文系统研究了Pt/HZSM-22与Pt/HMOR双功能催化剂在床层中的空间排布对正十二烷（n-C12）临氢异构化性能的影响。通过优化催化剂上下流位置（U/D），发现Pt/HMOR(U)-Pt/HZSM-22(D)组合在320-340°C反应温度下，单支链与多支链异构体产率差最大达31.31%和16.78%。结合2-甲基戊烷探针实验，揭示了HMOR（MOR）更强的多支链异构化能力，为石油基高附加值化学品制备提供了新型催化剂设计策略。

　　

Highlight

通过机械研磨法制备的Pt/HMOR和Pt/HZSM-22催化剂，在正十二烷模型反应中展现出显著的床层位置效应。当Pt/HMOR置于催化剂床上游（U）、Pt/HZSM-22置于下游（D）时，其异构体选择性和收率均优于反向排布组合。在320°C和340°C反应温度下，单支链与多支链异构体的收率差异分别达到31.31%和16.78%的峰值。

探针分子实验

选用2-甲基戊烷作为探针分子，发现其在Pt/HMOR上更容易发生异构化生成2,3-二甲基丁烷，而Pt/HZSM-22的该转化能力较弱。这一现象揭示了HMOR（MOR）的12元环大孔道结构更有利于多支链异构体的形成。

扩散特性

零长度柱（ZLC）扩散实验表明，HMOR对正己烷的扩散活化能低于HZSM-22，这种传质优势与其独特的交叉孔道系统（12元环主通道+8元环侧袋）密切相关。

结论

催化剂床层位置调控策略可显著降低裂解选择性（降幅达49.15%），同时提升异构化收率。该研究为通过空间位阻效应精准调控石油基产品分布提供了新思路。