氢型丝光沸石催化剂上的烷基芳烃同时转化反应

用脉冲气相色谱法研究了烷基芳烃的转化反应。发观以浙江缙云产的丝光沸石作成氢型丝光沸石催化剂时,只能活性较低发生二甲苯异构化反应。合成的氢型丝光沸石催化剂可以同时催化甲苯歧化和二甲苯异构化反应。当间二甲苯溶液浓度为17.7摩尔％时,苯的收率下降不大,而邻、对位二甲苯收率明显地提高。实验结果可由氢型丝光沸石催化剂的酸强度、酸量、酸中心类型以及沸石晶体孔结构的空间效应与反应机理予以说明。     

载钯量对轻质烷烃异构化催化剂(Pd/HM)性能的影响

采用MR-GC80型压力微反装置,在空速2h~(-1)、氢油分子比8:1、氢压2MPa、反应温度260℃和280℃反应条件下,考察了钯/氢型丝光沸石(Pd/HM)催化剂的含钯量对正己烷异构化反应活性,选择性,稳定性的影响,并结合脉冲激反装置对反应机理进行了探讨。结果表明:钯含量在0.025—0.25%范围内,活性和选择性均随含钯量的增加而提高;超过0.85%,则呈下降趋势;HM载钯后稳定性有明显的改善。催速失活试验表明:0.25%Pd/HM和0.5% Pd/HM催化剂具有相同的稳定性。在Pd/HM上正己烷异构化反应的机理为酸性和双功能结合的复合机理。     

负载型丝光沸石催化剂的催化性能研究

运用二元碱氮置换吸附红外光谱法、分子筛孔径分布测定技术、XPS技术,考察了丝光沸石表面酸性与孔结构的相互关系、钯在丝光沸石上分布情况和价态及其与沸石的相互作用。结果表明,随着丝光沸石脱铝程度的增加,表面出现大量不规整晶格,存在较多的次级孔道。强质子酸中心主要分布在它的“外表面”。钯在其表面富集,并与“外表面”上的质子酸中心协同作用,促进了轻质烷烃异构化反应。     

正戊烷异构化催化剂活性组分

采用连续流动式固定床高压微反一色谱联合装置，考察了氧化镍、氧化钼含量对正戊烷加氢异构化镍一钼一氢型丝光沸石(Ni-Mo-HM)催化剂反应性能的影响。引入助剂Mo可以提高催化剂的性能。Ni-HM，Ni-Mo-HM催化剂上的正戊烷异构化遵循典型的双功能催化反应机理，在低镍含量时，金属活性中心上的加脱氢为速度控制步骤；高镍含量时，酸中心上的正碳离子骨架异构反应为速度控制步骤。HM3321催化剂上的实验表明，在较适宜的工艺条件下，正戊烷转化率为67．2％，异戊烷收率为62．2％，异戊烷选择性为92．5％，液体产物收率为96．1％。实验结果表明，Ni-Mo-HM催化剂可以作为正戊烷异构化催化剂，性能优于Ni-HM催化剂。     

Pd/NiSMM上正己烷异构化的反应机理

通过对正已烷在Pd/NiSMM催化剂上的异构化反应产物分布的分析,以及与负载钯的氢型丝光沸石催化剂(Pd/HM)反应行为的比较,认为在Pd/NiSMM上烷烃异构化反应遵循既有双功能催化机理又有酸催化机理的综合催化反应机理。正构烷烃先按双功能催化机理生成单侧链异构烷烃,再在酸性中心作用下生成多侧链异构烷烃。双功能催化反应中所需要的Bronsted酸中心主要是在还原过程中产生的。镍的还原在提供了主要的金属催化功能的同时产生了大量的质子酸。钯的作用主要是促进镍的还原。我们发现Pd/NiSMM催化剂上的金属催化功能有余而酸性催化功能不足,因而设法增强其酸催化功能是改进该催化剂的方向。     

丝光沸石催化剂上正己烷异构化反应机理

以轻质烷烃异构化中试放大用的丝光沸石催化剂为研究对象,运用“原位”红外反应技术和催化剂活性评价手段,并结合反应动力学参数计算,探讨了正已烷异构化反应机理。结果表明,可用五配位反应中间物种机理解释正碳离子的生成。用双分子六元环反应中间物机理能较好地解释正已烷在氢型丝光沸石(HM)上的异构化过程。对正已烷在Pd/HM上的反应过程也可用正碳离子机理结合双分子六元环中间物机理解释。     

二甲苯异构化反应特性与HZSM-5沸石催化剂性能的关系研究

采用脉冲微反和HN3中毒法，研究了在HZSM-5沸石催化剂上二甲苯异构化反应特性，催化剂表面酸性与邻二甲苯异构化的活性和选择性的关系，确定了在200-350℃范围内的中等强度的酸中心是参与二甲苯异构化的活性中心，这些酸中心数增加，其反应的活性和选择性增加，阐述了HZSM-5的结构因素对其选择性的影响。     

沸石分子筛对二甲苯异构化的催化作用

本文描述了沸石分子筛(八面沸石、丝光沸石、ZSM系列沸石)在二甲苯异构化上的作用,评述了沸石中钠离子含量、酸性对异构化活性和选择性的影响,得出了沸石分子筛是一个良好的二甲苯异构化催化剂的结论。     

改性丝光沸石催化剂上合成2,6-二异丙基萘

采用盐酸处理以及水热处理结合酸处理两种方法对氢型丝光沸石(HM)进行脱铝改性，制备了一系列脱铝HM催化剂，并以脱铝HM沸石为载体负载磷钨杂多酸(PW)，制备负载杂多酸催化剂，用XRD、FT-IR和NH3-TPD等手段对这些催化剂的结构及酸性质进行了表征，在100—mL间歇式不锈钢高压反应釜中对其在萘的异丙基化反应中的催化性能进行了考察。结果发现，随着脱铝深度的增加，HM沸石的酸量下降，酸强度降低，将PW负载于脱铝HM沸石载体上，其酸性质得到改善。上述催化剂的异丙基化反应结果表明，脱铝HM沸石的活性和2，6-DIPN选择性均大大高于未经改性的HM沸石；将PW负载于脱铝HM沸石上，其活性均有不同程度的上升，但对2．6-DIPN的选择性有所下降。催化剂的表征和反应结果显示，催化剂的活性和选择性与其孔结构和酸性质密切相关。     

不同结晶度氢型丝光沸石的酸性及其C8芳烃异构化性能

以间二甲苯和Ｃ８芳烃为原料，用脉冲微反技术考察了不同结晶度的丝光沸石Ｃ８芳烃异构化性能。采用氨气的程度升温脱附（ＮＨ３－ＴＰＤ）和吡啶吸附的红外光谱法（Ｐｙ－ＩＲ）研究了不同结晶度氢型丝光沸石（ＨＭ）的酸中心数、酸强度以及Ｂ酸和Ｌ酸中心的变化规律，并将ＨＭ催化性能、酸性与沸石的微观结构相关联。结果表明，随着结晶度的降低，与骨架铝（Ｔ（１），Ｔ（２），Ｔ（４））相对应的强酸中心被掩蔽，有效地抑制了芳     

正己烷异构化催化剂酸性质的研究

采用正丁胺化学吸附和程序升温脱附(TPD)的方法,探讨了丝光沸石(Ⅰ)的残钠量、硅铝比对催化剂表面酸性质的影响,并和催化剂上正己烷异构化反应活性作了关联。还结合用吡啶作探针分子的FT-红外光谱分析,探讨了Ⅰ中引入第Ⅷ族过渡金属元素后对催化剂表面酸性质的影响。结果表明:Ⅰ上的表面酸中心区分为两类:一类是酸强度较弱(TPD谱峰顶温T_M<350℃)的低温酸性中心;另一类是酸强度较大(T_M>350℃)的高温酸性中心。对正己烷异构化反应主要是后者起催化作用。在较低的硅铝比下,Ⅰ经部分脱铝,有助于提高催化剂表面的酸强度和酸浓度。第Ⅷ族过渡金属元索引入Ⅰ中,将优先定位于强的B酸中心附近,并明显改变了Ⅰ的表面酸中心分布,使之有利于异构化反应。     

S2O2-8/ZrO2固体超强酸催化剂上的正戊烷反应性能研究

考察了焙烧温度、活化温度等因素对S2O 2-8/ZrO2(PSZ)固体超强酸常温下催化正戊烷反应性能的影响,利用色谱-质谱( GC-MS)、傅里叶红外(FT-IR)、原位X-射线粉末衍射(XRD)、比表面测定(BET)、含硫量分析等手段研究了正戊烷反应产物、催化剂晶型变化及表面酸位类型等. 结果表明,焙烧温度和活化温度是影响催化反应活性的关键. 焙烧温度在723～973 K制备的PSZ固体超强酸催化 剂,308 K下对正戊烷均具有催化反应活性,823 K焙烧样品活性最佳;对于最佳焙烧温度样 品,活化温度在373-673 K之间,均具有较高的反应活性,活化温度为523 K时活性最佳. 异构化表观活化能为41.7 Kj/mol. 整个反应大致可以分为3个阶段反应初期,产物均为异 戊烷,表明发生的是异构化反应;反应中期,异构化反应速率减低,产物中出现异丁烷,表 明异构化反应和裂解反应同时发生;反应后期,异构化产物明显减少,异丁烷和己烷异构体 明显增加,表明裂解反应已经取代异构化反应,成为反应的主流. 适宜的焙烧温度使ZrO2 晶化是形成超强酸的必要条件;合适的活化温度影响酸位类型,523 K下活化的样品主要为 强Brnsted酸位,同时有少量的强Lewis酸位存在.     

S2O8^2—／ZrO2固体超强酸催化剂上的正戊烷反应性能研究

考察了焙烧温度、活化温度等因素对S2O8^2-/ZrO2(PSZ)固体超强酸常温下催化正戊烷反应性能的影响，利用色谱－质谱（GC－MS）、傅里叶红外（FT－IR）、原位X－射线粉末衍射（XRD）、此表面测定（BET）、含硫量分析等手段研究了正戊烷反应产物、催化剂晶型变化及表面酸位类型等。结果表明，焙烧温度和活化温度是影响催反应活性的关键。焙烧温度在723－973K制备的PSZ固体超强酸催化剂，308K下对正戊烷均具有催化反应活性，823K焙烧样品活性最佳；对于最佳焙烧温度样品，活化温度在373－673K之间，均具有较高的反应活性，活化温度为523K时活性最佳。异构化表观活化能为41．7kJ/mol。整个反应大致可以分为3个阶段：反应初期，产物均为异戊烷，表明发生的是异构化反应；反应中期，异构化反应速率减低，产物中出现异丁烷，表明异构化反应和裂解反应同时发生；反应后期，异构化产物明显减少，异丁烷和己烷异构体明显增加，表明裂解反应已经取代异构化反应，成为反应的主流。适宜的焙烧温度使ZrO2晶化是形成超强酸的必要条件；合适的活化温度影响酸位类型，523K下活化的样品主要为强Bronsted酸位，同时有少量的强Lewis酸位存在。     

正戊烷在超稳Y型分子筛上的裂化活性及其动力学分析

研究了正戊烷在不同硅铝比和结晶度时不同类型的超稳Y型分子筛(USY)上的裂化活性.实验结果表明,随着裂化反应时间的增加,正戊烷在不同类型的超衙穗Y型分子筛上裂化活性的自然衰减程度各不相同,准稳态活性顺序为RE-USY>H-USY>USY>RE-Y>Na-Y.用独立减活的简单动力学模型处理数据,其结果表明,正戊烷在USY和H-USY上的裂化反应活化能基本接近,约为62～65kJ/mol.     

脱铝丝光沸石催化性质的研究

用水蒸汽热处理和酸洗交替进行的方法,将氢型丝光沸石脱铝,用脉冲色谱法对所得样品进行催化性质的研究。结果显示出,样品的活性中心数目随硅铝比的改变而发生变化,异丙苯裂解和二甲苯异构化反应的催化活性也发生变化。我们认为脱铝丝光沸石催化性质的改变,主要是由于在脱铝过程中,晶体结构发生改变所致。     

化学表面改性丝光沸石结构、酸性及催化性能

采用FT－IR，XRD等方法研究经活性组分浸渍改性和盐酸脱铝的丝光沸石的结构、酸性及催化性能。结果表明，丝光沸石中骨架铝的脱出选择性地发生在五元环中的T1，T2位置，晶格参数变化各向异性，B和Ce是较理想的活性组分。对浸渍后的丝光沸石进行红外干燥处理，获得较好的改性效果，红外干燥有利于活性组分进入沸石骨架或调节其表面酸位。     

镍取代云母蒙脱石的催化性能表征

对镍取代合成云母蒙脱石(NiSMM)的孔结构和酸性质进行了表征,并和其它几种催化材料进行了对比。实验数据表明,正戊烷和正已烷在NiSMM中的晶内扩散系数比在稀土Y型分子筛(REY)中要大数倍;比在交联蒙脱土(CLS)中要小1～2个数量级。随着进入层状结构的镍含量的增加,NiSMM的表面酸量增加,其中强酸量的增加幅度大于弱酸量。NiSMM的强酸数量仅决于氢型丝光沸石(HM),而多于氢Y型分子筛(HY)和CLS。NiSMM既有来自三配位Al的Lewis酸,也有来自层间羟基的Bronsted酸。Ni含量增加时,Lewis酸量增加而Bronsted酸量下降。     

脱铝丝光沸石对α-蒎烯烷氧基化反应催化作用的研究

以盐酸水热处理方法制备了一系列脱铝丝光沸石催化剂,测定了其表面酸度和酸强度分布;考察了α- 蒎烯与脂肪醇的烷氧基化反应中,催化剂表面酸性、脂肪醇分子结构、性质等的影响;确定了该反应催化剂的适宜酸强度,探讨了催化剂内、外表面酸中心对该反应的贡献。结果表明:催化剂表面酸性显著影响该反应的活性和选择性,对α-蒎烯烷氧基化反应的适宜催化剂酸强度为- 8.2≤Ho≤-3.0;同时,脂肪醇分子几何结构大小对该反应的产物分布有明显影响,脱铝丝光沸石催化剂对该反应具有一定的产物分子择形作用。     

丝光沸石催化萘异丙基化反应的积炭失活研究

采用萘的异丙基化反应合成2,6-二异丙基萘(2,6-diisopropylnaphthalene,简称2,6-DIPN)是极具前景的方法.催化剂中以丝光沸石的择形催化效果最好,但其酸中心的积炭会使催化剂失活.以萘和丙烯为原料,以水汽脱铝氢型丝光沸石(SDHM)为催化剂,在高压釜中合成2,6-DIPN.考察了SDHM催化萘异丙基化反应的积炭失活规律,其原因可归结为SDHM的酸性中心被积炭覆盖以及一维孔道易堵塞所致.     

丝光沸石催化萘异丙基化反应的积炭失活研究

采用萘的异丙基化反应合成2,6-二异丙基萘（2,6-diisopropylnaphthalene,简称2,6-DIPN）是极具前景的方法.催化剂中以丝光沸石的择形催化效果最好,但其酸中心的积炭会使催化剂失活.以萘和丙烯为原料,以水汽脱铝氢型丝光沸石（SDHM）为催化剂,在高压釜中合成2,6-DIPN.考察了SDHM催化萘异丙基化反应的积炭失活规律,其原因可归结为SDHM的酸性中心被积炭覆盖以及一维孔道易堵塞所致.