硅铝摩尔比对MCM-22的酸性及苯与丙烯烷基化催化性能的影响

以六亚甲基亚胺为模板剂,通过动态水热晶化法合成硅铝摩尔比为20～60的分子筛,采用XRD表征其物相结构;并采用NH₃-TPD,吡啶吸附等方法表征其酸性质;利用气-液固反应和液-固反应,比较不同硅铝摩尔比的MCM-22分子筛在苯与丙烯烷基化反应的催化性能。结果表明:当硅铝摩尔比在30～60时,可以合成出比较纯的MCM-22分子筛,且随着硅铝摩尔比的增加,分子筛的B酸量逐渐增加,所表现出的烷基化活性也随之增加。当硅铝摩尔比为40时,目标产物异丙苯的选择性达最高值,副产物二异丙苯和三异丙苯的摩尔分数最低,但正丙苯的摩尔分数却最高,这与催化剂中B酸量及其所占比例有关。     

中孔分子筛上苯与1-十二烯烷基化合成十二烷基苯

在常压、50～70 ℃和苯∕1-十二烯摩尔比8:1条件下，利用间歇反应装置实验评价了MCM-22、0.5%磷改性MCM-22和1.5%磷改性MCM-22三种中孔分子筛对苯与1-十二烯烷基化合成十二烷基苯的催化性能，并结合NH3-TPD、XRD和BET表征结果，探讨了分子筛物理化学特性对其催化性能的影响。结果表明：（1）实验考察的三种分子筛均具有强酸和弱酸两种酸中心，适宜的强酸量对提高分子筛的催化活性和2位烷基化产物的选择性有利；（2）2位烷基化产物的选择性随分子筛中所含磷含量的增加而增加，但过高的磷含量将导致烯烃转化率的降低，因此控制适宜的磷改性用量是非常重要的；（3）0.5%磷改性MCM-22在所考察的三种分子筛中对十二烷基苯的合成具有更好的催化性能，其70℃下的烯烃转化率达到34%，2位产物选择性不低于60％。     

硝酸胶溶剂对MCM-22分子筛催化剂性能的影响

以硝酸为胶溶剂,采用挤条成型工艺制备了一系列MCM-22分子筛催化剂,并采用颗粒强度仪、热重天平以及氮吸附脱附-压汞方法等手段对其物理化学性质进行表征,系统考察了硝酸用量MCM-22 分子筛颗粒强度、总酸量和孔道结构等性质的影响。表征结果表明,分子筛颗粒强度随成型过程中硝酸用量的增加呈现先增大后减小的趋势,最高颗粒强度对应的硝酸用量质量分数约10%;随硝酸胶溶剂用量的增加,分子筛总酸量增加,比表面积逐渐增大,孔容先增后减。以苯和丙烯烷基化合成异丙苯为模型反应,分别采用气-液半连续和液-液连续两种操作方式对所制备分子筛的催化性能进行了实验评价。评价结果表明,当硝酸质量分数小于20%时,分子筛催化剂的活性随成型过程硝酸用量的增加而增加,当硝酸质量分数为10%时,异丙苯的选择性最大。     

分子筛催化的酸性质、孔结构对苯与丙烯烷基化反应的影响

介绍了苯与丙烯烷基化反应的反应机理,论述了分子筛催化剂的酸性质、孔结构对苯与丙烯烷基化反应的影响,对如何调控催化剂的组成、结构以适应不同的反应体系提供理论指导,对分子筛催化剂的研究和开发具有一定的理论价值意义.     

分子筛催化剂的酸性质、孔结构对苯与丙烯烷基化反应的影响

介绍了苯与丙烯烷基化反应的反应机理，论述了分子筛催化剂的酸性质、孔结构对苯与丙烯烷基化反应的影响，对如何调控催化剂的组成、结构以适应不同的反应体系提供理论指导。对分子筛催化剂的研究和开发具有一定的理论价值意义。     

MCM-22沸石催化剂的苯与长链烯烃烷基化性能

用NH3-TPD法研究了4种不同硅铝摩尔比的MCM-22沸石的酸性质，在常压间歇式反应器中考察了它们在苯与长链烯烃烷基化反应中的催化性能，并与HY和HZSM-5沸石催化剂进行了比较。实验结果发现MCM-22的催化活性与其强酸量有一致的关系，与其硅铝摩尔比无对应关系；MCM-22的活性比HY低，但对2-P的选择性远远高于HY，这说明了MCM-22对2-P具有形状选择作用。     

苯与乙烯或丙烯烷基化反应精馏过程的稳态模拟

采用平衡级模型研究了苯单独与乙烯或丙烯烷基化反应的精馏过程。计算的塔内温度和液相组成分布与已有实验和非平衡级模拟吻合较好,表明平衡级方法能够准确有效地描述非均相催化反应精馏。在乙烯丙烯同时进料时,考察了苯烯比、苯质量空速、回流比和塔顶压力对烯烃转化率、热负荷和每年总投资的影响。计算表明,当苯与乙烯丙烯进料比分别为3.5和2.0、空速2h^-1、回流比10.0、压力0.71MPa、催化剂填装分率18%时,乙烯和丙烯的转化率均能达100%。同时,反应精馏塔的TAC小于乙烯丙烯分别进行烷基化反应精馏的值,故能降低成本。后续常规精馏塔分离的馏出物中,异丙苯、乙苯和苯浓度均可达到95%以上。     

沸石催化剂上苯与乙烯液相烷基化反应的研究

采用微型等温积分反应器,对改性β沸石催化剂上苯与乙烯液相烷基化反应进行了实验研究。通过考察反应温度、苯烯摩尔比和乙烯质量空速对催化剂性能的影响,获得了如下适宜工艺条件:反应温度190～220℃ ,苯烯摩尔比6～8,乙烯质量空速≤2h^-1。在此条件下,乙烯转化率在99.0%以上,乙苯选择性可达93%,乙基化选择性不低于99.0%。苯与乙烯液相烷基化稳定性实验表明,乙烯转化率和乙苯选择性未出现随反应时间延长而降低的现象,表明该沸石催化剂具有良好的活性稳定性.在所考察实验范围内,基本上检测不到二甲苯,其它烷基化副产物的含量也处于极低水平。     

长链烯-苯烷基化分子筛催化剂的再生方法

利用液相压力微型反应系统,在150℃,重量空速40h~(-1)的条件下,用新鲜的和三种再生的HY型分子筛催化剂进行十二烯-苯烷基化反应。通过比较可知,按着苯抽提、氮气吹扫、烧焦的顺序,分三个阶段进行催化剂再生,所得的再生催化剂的活性稳定性得到更充分的恢复。研究还表明,HY催化剂经过烷基化反应和再生操作,分子筛晶体的形状、大小和晶体结构几乎没有发生变化,只是催化剂强酸中心数有所下降。     

MCM-22分子筛的合成及其在重芳烃轻质化反应中的应用

以六亚甲基亚胺（HMI）为模板剂,通过改变合成条件制备了MCM-22分子筛,并考察了合成条件对MCM-22结晶情况的影响。凝胶配比和晶化条件对分子筛合成的影响很大：当n（SiO2）：n（Al2O3）-25～50、n（HMI）：n（SiO2）-0．20～0．40、n（OH^-）。n（SiO2）=0．10～0．18时,150℃下晶化48～108h可得到纯的MCM-22分子筛。经NH4NO3。交换所得HMCM-22分子筛催化剂对重芳烃加氢脱烷基反应具有良好的催化性能,在反应温度为460℃、压力为3．0MPa、空速为3．62h叫及氢烃体积比为1600的条件下,其重芳烃转化率介于HZSM-5和Hβ之间,但苯、甲苯、二甲苯（BTX）总选择性最高,可达到83．6％。     

MCM-22分子筛对水溶性染料的吸附作用

采用呲啶吸附FT-IR、NH3-TPD、低温N2吸附等表征了所合成的MCM-22分子筛的酸性和孔结构,并考察了吸附时间、吸附剂用量、染料初始浓度、溶液pH及重复利用次数等对甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)吸附性能的影响.结果表明:MCM-22分子筛对甲基橙和亚甲基蓝均有较好的吸附效果.对浓度为1×10-4mol·L-1...     

MCM-22分子筛静态水热晶化法合成的优化

系统地考察静态水热晶化法合成条件如硅源、晶化时间、凝胶配比及成胶老化方式等对MCM-22合成的影响,并通过XRD、SEM和FT-IR等方法对合成的MCM-22分子筛进行表征.研究结果表明:硅酸、硅溶胶、硅胶在适当比例下都能合成出较纯的MCM-22分子筛,但其聚集形貌及晶粒大小有所不同;晶化时间为8～10 d,MCM-22分子筛结晶度较高;凝胶的初始配比对产物物相的影响较大,最佳条件为n(SiO2)/n(Al2O3)=30～60,n(OH-)/n(SiO2)=0.15～0.25,n(HMI)/n(SiO2)=0.35～0.6,n(H2O)/n(SiO2)=20～45;成胶老化方式对MCM-22分子筛的晶化影响不大.     

MCM-22型分子筛中纯的和混合的轻烃的吸附行为的Monte Carlo模拟研究

用巨正则MonteCarlo方法模拟了轻烃(甲烷、乙烷和丙烷)及其混合物在MCM-22中的吸附。模拟中，采用全原子力场模型和CVFF力场参数得到了甲烷、乙烷和丙烷的纯组分的吸附等温线。考察了轻烃的二元混合物的选择性吸附，结果表明，甲烷-丙烷体系最易采用吸附分离，其选择性高达270，而乙烷-丙烷体系吸附分离难度较大。甲烷-乙烷体系选择性的结果与理想吸附理论预测的结果吻合较好。同时还计算了三种纯组分的吸附热，以及三种混合体系中各个组分的吸附热。甲烷和丙烷吸附热相差较大，而乙烷和丙烷吸附热相差较小。以上结果均是由于丙烷与MCM-22作用最强而甲烷与其作用最弱产生。     

MCM-49分子筛的合成及催化性能

以六亚甲基亚胺（HMI）为模板剂， 采用水热合成法合成了MCM-49分子筛， 考察 了静态合成条件对合成的影响. 用XRD， IR和NH₃-TPD等测试手段对合成产品的 物相和酸性进行分 析和表征， 结果表明： n(H₂O)∶n(SiO₂)＝35～40， n(HMI)∶n( SiO₂)＝0.5和n(SiO₂)∶n(Al₂O₃ )=20～35， 晶化72　h可以稳定合成出MCM-49分子筛， 合成的样品在1-丁烯骨架异构 化反应中表现出良好的催化性能.     

锌改性的分子筛催化剂上丙烷芳构化的研究

在固定床微型反应器上考察了不同分子筛锌改性后催化丙烷芳构化的反应性能。结果表明：具有8元环孔道结构的4A分子筛没有催化活性,几乎无积碳生成,具有10元环孔道结构的ZSM-5分子筛以及具有10元环和12元环的MCM-22分子筛具有较好的催化性能,积碳生成量MCM-22>ZSM-5,具有12元环孔道结构的β分子筛虽然也具有一定的催化性能,但是活性较低,且积碳的生成最多。表明分子筛催化剂的芳构化活性与其孔道结构有密切的关系。针对同一种ZSM-5分子筛改变硅铝摩尔比的研究结果表明n(SiO₂)/n(Al₂O₃)＝38的Zn/HZSM-5分子筛具有较好的芳烃选择性。     

燃料电池的模糊神经网络辨识建模与电压控制

针对直接甲醇燃料电池(DMFC)输出电压易受电池负载变化影响的问题,提出了利用模糊神经网络辨识技术建立DMFC的电特性模型.基于该辨识模型,设计了一个自适应模糊神经电压控制器,其参数采用改进的BP算法进行在线修正.仿真结果表明,对DMFC采用辨识建模的方法是有效的,建立的模型精度较高,所设计的自适应模糊神经电压控制器性能优越.     

Synthesis of a new meso／microporous composite molecular sieve of MCM-41／mordenite

An MCM-41/mordenite composite with twofold porous structure and stepwise-distributed acidity was prepared for the first time by using zeolite mordenite as the silica-alumina source. The composite molecular sieve has been investigated and compared with a mechanical mixture of mordenite and MCM-41 for their structure, acidity and catalytic activity by means of XRD, N2 adsorption and desorption, HRTEM, DTG, NH3-TPD and catalytic reaction. The characterization results show that the structure and property of the composite molecular sieve are quite different from those of the mechanical mixture, which might be ascribed to the incorporation of secondary building units characteristic of zeolite mordenite into the mesoporous walls of the composite which gives rise to the thicker mesoporous walls, the higher hydrothermal stability and more strong acid sites. Furthermore, the new strategy could be used as a new general method for the preparation of catalysts for the reaction system with multifold large molecules, and the results were well confirmed by the dealkylation of C10^ aromatic hydrocarbon.     

MCM-41负载的Ni 2P、MoP和WP加氢脱硫性能比较

通过原位程序升温还原方法制备了以MCM-41负载的Ni2P、MoP和WP催化剂,并用XRD和CO化学吸附对催化剂进行了表征.以质量分数0.8%的二苯并噻吩(DBT)的十氢蓁溶液为模型化合物,考察了3种磷化物催化剂的加氢脱硫(HDS)反应性能.结果表明,Ni2P/MCM-41催化剂在DBT的HDS反应中表现出最佳的反应性能,具有最高的反应速率常数和TOF,而WP/MCM-41最低.DBT在3种磷化物催化剂上的HDS反应路径随温度的变化表现出不同的趋势.H2S的存在显著抑制了Ni2P/MCM-41催化剂加氢路径,从而强烈抑制了其HDS反应活性.MoP/MCM-41表现出相对较好的耐硫性能.