载体酸性对Pt/USY菲加氢制烷基金刚烷的影响

王学明，李晓红，李文英

（太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室，煤科学与技术教育部重点实验室，山西太原 030024）

引 言

金刚烷(adamantane)是一种高度对称的笼状烃，具有密度大(1.07 g/cm3)、热值高(约6033 kJ/mol±3 kJ/mol)等特点[1-2]，是一种很有潜力的高密度烃类燃料[3-4]，但金刚烷熔点高，在燃料中溶解性较差，难以作为高密度燃料的主体或添加剂直接使用。引入烷基官能团的烷基金刚烷，既破坏了金刚烷分子的高度对称性，又因烷基取代基的高效增溶作用，可有助于固态组分在溶液中的溶解[4-5]。制备金刚烷的化学路线从最初的氢化环戊二烯二聚体逐渐扩展到三环烷烃[6-7]，如全氢菲[8]和全氢芴[9]等。菲是煤焦油中含量较高(≥5%)、利用价值较低的一种典型的稠环芳烃[10]，如果能将其催化加氢饱和异构[11]生成烷基金刚烷[12]，不仅可实现菲的高附加值化学利用，而且开辟了煤焦油中稠环芳香族化合物高效转化新路径。

Qian等[13]以十氢萘为溶剂，用Pt-Pb/γ-Al2O3催化剂在320℃下得到了菲转化率97%和全氢菲(PHP)选择性82%。全氢菲是一种大体积分子（3D尺寸x=1.14 nm,y=0.69 nm,z=0.51 nm）[14]，而烷基金刚烷[15]的分子直径大于金刚烷的分子直径，催化剂孔道结构势必会影响产物分布。据文献报道[6]，经具有特殊孔道的催化剂择形催化[16]，全氢菲首先异构反应生成全氢蒽，接着再异构反应，可获得烷基金刚烷目标产物[6,15]。菲加氢饱和反应、异构反应会与菲加氢开环反应、裂解反应存在竞争。分子筛负载贵金属催化剂，具有优良的加氢饱和、异构性能[17]，据Benazzi等[18-19]报道，菲加氢转化反应中Y型分子筛中的介孔可以减弱产物中大分子物质的扩散限制，介孔的增多更利于产物分子的扩散，从而提高对异构化产物的选择性。……