流化床烧炭再生的动力学研究

在流化床反应器内进行分子筛催化剂的烧炭再生实验，用电导法计算机在线测量数据，在466度－800度温度范围内，氧含量为4％－20％，并排除内扩散影响后，测定了含碳量为1．2％（g/gcat)的催化剂的再生动力学参数，回归出分子筛催化剂的再生动力学模型，讨论了温度升高时再生过程的不同控制阶段。     

流化床烧炭再生的动力学研究

在流化床反应器内进行分子筛催化剂的烧炭再生实验 ,用电导法计算机在线测量数据 在46 6°C～ 80 0°C温度范围内、氧含量为 4%～ 2 0 %、并排除内扩散影响后 ,测定了含碳量为 1 2 % (g/ gcat)的催化剂的再生动力学参数 ,回归出分子筛催化剂的再生动力学模型 ;讨论了温度升高时再生过程的不同控制阶段     

HPW/Sapo-18催化生物质醇解制备乙酰丙酸甲酯

采用水热法及浸渍法制备系列H3PW12O40(HPW)/Sapo-18负载型多酸催化剂(xHPW/Sapo-18,x为10％、20％、30％、40％、50％),研究其在甲醇介质中催化生物质制备乙酰丙酸甲酯(ML)的催化性能,通过XRD、FT-IR、BET和NH3-TPD等表征催化剂的性质和结构.结果表明:HPW成功负载在Sapo-18分子筛上.当以纤维素和玉米秸秆为原料时,催化剂的Br?nsted酸性和Lewis酸性协同作用,在0.4 g 20％HPW/Sapo-18、0.2 g底物、180℃、6 h可获得40.61％(纤维素)和35.82％(玉米秸秆)的ML产率;催化剂具有良好的可重复使用性,循环使用3次后,催化活性略有降低.     

F/HY催化剂用于挂式四氢双环戊二烯的制备

采用室温过量浸渍法,制备不同F用量改性的HY分子筛催化剂。采用氨程序升温脱附法(NH3-TPD)、X线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对催化剂的结构及酸性质进行表征,并在桥式四氢双环戊二烯(endo-TCD)制备挂式四氢双环戊二烯(exo-TCD)的反应中考察催化剂的催化性能。结果表明:最适宜的反应条件为以1.0%F/HY为催化剂,活化温度300℃,反应温度240℃,催化剂与原料质量比0.25∶1,溶剂环己烷与endo-TCD的摩尔比10∶1,初始压力1.0 MPa,反应时间1.5 h。最优条件下桥式四氢双环戊二烯的转化率达到92.6%,挂式四氢双环戊二烯的收率达到了59.4%。失活的催化剂可以通过550℃高温焙烧再生,其活性变化不大。     

FCC催化剂的钒危害与捕钒剂研究I. 钒危害与MgO、γ-Al2O3捕钒剂

采用XRD、BET、MAT以及Pyridine-IR等方法,研究了钒对催化剂分子筛结构和裂化活性的危害,以及MgO、γ-Al2O3对钒破坏作用的抑制.结果表明,在水蒸气条件下,钒使催化剂表面积减小,分子筛晶体结构破坏,各种酸的数量下降,裂化活性降低.捕钒物质的加入保护了催化剂的结构和酸性及活性,尤其以MgO负载在γ-Al2O3上得到的捕钒效果最佳.     

就地热再生高温加热对不同深度老化沥青流变性能的影响

为了研究就地热再生施工时高温加热(大于200℃)对不同深度老化沥青流变性能的影响,采用红外热像仪测量各个加热阶段的路表温度,分别采用动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)试验测试高温加热后不同深度老化沥青的高低温流变性能。结果表明:加热后的路表温度高达240℃,同一横截面上存在温度离析;高温加热主要使上面层表面2 cm沥青(RS2)发生二次老化,加热后不同深度沥青老化梯度增大;高温加热后RS2的温度敏感性增加,高温性能增强,低温性能衰减较快。结论可为优化就地热再生老化沥青胶结料性能评价提供理论参考。     

含Re复合分子筛催化剂在加氢精制应用

采用共沉淀法制备了MCM-41-HY复合分子筛,采用浸渍法制备了Re-Ni-W/MCM-41-HY催化剂前驱体,并且用X射线衍射(XRD)、N2吸附比表面积测定(BET)等技术对催化剂的结构和性质进行了表征.反应前将催化剂前驱体用氢气还原,再进行汽柴油加氢精制活性评价.加氢脱芳(HDA)活性评价在实验室的固定床连续反应器上,用四氢萘十二烷模拟物进行加氢.经过实验负载型催化剂Re-Ni-W/MCM-41-HY在适合的条件下可以很好的加氢脱芳.实验结论为,催化剂Re-Ni-W/M CM-41-HY在温度280℃、压力3 M Pa、氢油比600,液时体积空速5h-1,四氢萘的转换率可达到68%.     

甲烷无氧芳构化催化剂的X光电子能谱分析

通过对甲烷无氧芳构化反应不同焙烧温度催化剂进行X光电子能谱分析，发现600℃焙烧温度，催化剂中Mo(3d5)的结合能较400℃和700℃高，同时Mo的相对含量较高，在活性评价中，600℃焙烧的催化剂活性最好，说明了高价钼氧化物是催化剂活性物种的初始形态；同时发现高温焙烧（高于600℃）引起分子筛骨架脱铝，焙烧温度达700℃时，骨架脱铝变得严重，引起催化剂酸性下降，导致催化剂活性下降，而Si元素在700℃以下焙烧时相对稳定，分子筛基本骨架结构没有被破坏。     

裂化催化剂再生过程中密相床出口处CO_2与CO比值的测定

本文提出了测定流化催化裂化(FCC)催化剂再生过程中的CO_2/CO值的一种新方法。利用双热导池同时连续检测再生烟气中CO_2和CO的瞬时浓度,得到了CO_2/CO值与含碳量、氧浓度(5.63％～21.65％)、催化剂类型及温度(600～720℃)的相互关系。并且利用已测得的裂化催化剂存在下CO的氧化数据,对密相床出口处CO_2/CO值进行了扣除计算,得到了本征的CO_2/CO,并同Arthur的结果进行了比较。在测定CO_2/CO值的同时,还测得了一批消碳动力学数据,与前人的工作进行了比较,证明了该实验数据的可靠性。     

CO2在H-STI分子筛中吸附的分子模拟研究

采用巨正则蒙特卡罗方法(GCMC)研究了CO2分子在H-STI分子筛中的吸附.计算得到的吸附热和实验温度下吸附等温曲线与实验结果吻合较好.在此基础上,进一步预测了CO2分子在H-STI分子筛中的吸附性质.     

水蒸汽及盐酸处理对ZSM-5分子筛性能的影响

对商用ZSM-5分子筛进行水蒸汽处理和水蒸汽-盐酸相结合处理,研究了不同温度下水蒸气处理的ZSM-5分子筛的结构、酸性及催化乙醇脱水制乙烯反应性能。比较了水蒸气改性和水蒸气-盐酸溶液相结合改性两种方法对ZSM-5分子筛结构、酸性及催化稳定性的影响。结果表明,水蒸汽处理使ZSM-5分子筛发生骨架脱铝,酸中心数量减少,酸强度减弱,但介孔增多,从而使乙烯选择性及催化稳定性提高;水蒸汽处理后再进行盐酸酸洗,二次孔或中孔减少,催化稳定性得到提高,但远低于水蒸气改性催化剂。     

CRC-1分子筛裂化催化剂结焦后孔分布变化

用静态甲醇吸附法分别测定纯分子筛、担体及CRC-1裂化催化剂结焦前后孔分布。采用严继民等建议的方法计算中孔分布,试用MP法计算微孔分布。在计算机上进行数据处理,结果表明所用计算方法可行。CRC-1催化剂结焦量为2.47％时没有明显堵孔现象,分子筛及担作两部位都结有焦炭。     

水热处理的HZSM-5分子筛的孔结构及活性研究

采用X 射线衍射 (XRD)、红外光谱 (IR)、NH3 TPD、真空重量吸附、静态吸附容量法以及正己烷的裂化反应等方法系统地研究了不同温度下用 10 0 %水蒸气处理的HZSM 5分子筛 (硅铝比为 2 5 ,直接法合成 )的结构、酸性、吸附性能和催化裂化性能。研究结果表明 ,随着水热处理温度的升高 ,HZSM 5分子筛的结晶度虽有下降趋势 ,但变化不显著 ,水热处理温度对正己烷吸附量的影响也不大 ,这说明水热处理后HZSM 5分子筛的结构没有发生明显的变化 ;随着水热处理温度的升高 ,HZSM 5分子筛的比表面积减小 ,二次孔或中孔有增大趋势 ,酸中心数目减少 ,活性降低 ,但其活性稳定性却较高。     

超稳化后的冷却速率对US-SSY分子筛结构和性能的影响

应用X射线粉末衍射、29Si、27Al魔角旋转核磁共振、低温氮吸附、129Xe核磁共振、X射线光电子能谱、程序升温脱附和脉冲微反等多种物理、化学手段，详细考察了经高温水蒸汽处理后的超稳Y分子筛在急冷和自冷过程中产生的结构和性能差异，结果表明，冷却速率是制备分子筛必要的控制因素．     

捕钒剂对不同FCC分子筛催化剂的钝钒效果

研究了在ＲＥＹ、ＲＥＨＹ、ＵＳＹ三类常用的ＦＣＣ分子筛催化剂中加入捕钒剂组分（对催化剂基体进行化学改性）对钝化重金属钒污染的作用效果。结果表明，碱土金属类捕钒剂ＡＢＯ３对ＲＥＹ、ＵＳＹ类ＦＣＣ催化剂有良好的钝化效果，属于酸碱反应的钝化机理。但碱土金属类捕钒剂，如ＡＢＯ３、ＭｇＴｉＯ３、ＭｇＯ和ＣａＳｎＯ３等，与ＲＥＨＹ分子筛不匹配，非但没有钝化重金属，反而对ＲＥＨＹ分子筛的质子酸中心有破坏作用，使分子筛酸性活性中心数目减少、强度下降，导致催化剂的裂化活性急剧下降。在ＲＥＨＹ分子筛催化剂基体中加入ＭＯ金属氧化物作为捕钒剂，通过Ｖ５＋与金属离子发生在ＭＯ的（１０１）晶面上的晶格取代来得到良好的钝钒效果。     

镍沉积对催化剂表面性质及裂化性能的影响

采用程序升温脱附(TPD)、透射电子显微镜(TEM)等方法,在柴油的裂化反应中,进行了镍沉积对分子筛催化剂的表面性质及催化裂化性能的研究。结果表明,在与工业操作相对应的水蒸汽作用条件下,随着分子筛催化剂上金属镍量的增加,催化剂的结构和性质将发生不同程度的影响,导致催化剂的裂化活性下降,脱氢生焦量增多;水蒸汽处理温度的升高,金属镍分散度降低,将部分地抑制和消除镍的脱氢生焦倾向。     

高温水蒸汽对裂化催化剂重金属污染的钝化

对共Y-15平衡剂进行了模拟工业条件下的不同温度、压力和时间的水蒸汽钝化处理,考察了其钝化效果,并与锑钝化剂的钝化性能作了比较。结果表明:经高温水蒸汽钝化后,氢产率、焦炭产率明显降低;汽油产率有所提高,微活性指数下降缓慢,其钝化效果无论是从活性还是选择性上都优于锑钝化剂。平衡剂经一定条件的水蒸汽处理后,可有效地抑制沉积在催化剂上的金属Ni的脱氢生焦性能,而本身活性不至于有明显改变。     

微细NaY分子筛的合成和性能

进行了微细ＮａＹ分子筛的合成．以工业化为基础,系统研究了导向剂的老化温度和时间、分子筛的成胶温度、凝胶的老化温度和时间、以及晶化温度和时间等因素对ＮａＹ分子筛细化的影响,并经优化合成条件,合成出了ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３≥５５,粒度分布范围小,平均粒径小于３００ｎｍ的微细ＮａＹ分子筛．测定表明差热破坏温度为８９５℃,ＢＥＴ比表面积、微孔体积及外表面积分别为１０５０ｍ２／ｇ、０４ｍｌ／ｇ和１５５ｍ２／ｇ,所合成的ＦＣＣ催化剂ＭＡ达８９,生焦量为４８％．     

稀土元素Ce(La)促进的Pt/β催化剂上正庚烷的临氢异构化

采用共浸渍法制备稀土元素Ce、La修饰的Pt/Hβ催化剂,通过比表面积测定(BET)、X线衍射(XRD)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)对催化剂进行表征,在连续流动常压固定床反应器上考察催化剂的正庚烷临氢异构化反应性能。结果表明:催化剂中Ce或La的引入提高了正庚烷转化率,同时还在很大程度上提高了异构化产物的选择性。CePt/Hβ催化剂的最佳组成为Pt负载量(质量分数)0.4%,n(Ce)∶n(Pt)=5∶1,催化剂在230℃的反应温度下表现出很高的正庚烷转化率(61.5%)和异构化选择性(96.7%),明显高于相应的Pt/Hβ催化剂性能(50.6%和82.4%)。另外,在脱铝β沸石及预先负载杂多酸(磷钨酸)的脱铝Y沸石载体上也发现了Ce或La对其催化性能的促进作用。稀土元素Ce和La通过改善催化剂酸性和Pt分散度而起到了助催化作用。     

CO2和CH4在3种分子筛中的静态吸附实验

采用静态容积法分别测量CO₂和CH₄在 5A、13X 和13X-APG 沸石分子筛上的单组份等温吸附曲线,探究了吸附温度和吸附压力对吸附量的影响.实验结果表明,降低吸附温度和增加实验压力会增大吸附剂对CO₂和CH₄的吸附量,3种沸石分子筛对CO₂的吸附量均比对CH₄的大,-30 ℃时CO₂和CH₄在3种吸附剂上的饱和吸附量都最高,CO₂分别为4.94,6.52,6.35 mmol/g,CH₄的分别为3.00,3.25,3.79 mmol/g.13X-APG沸石分子筛经200 ℃、180 min加热再生后的吸附效果较好,能满足吸附剂再生要求.