MCM-22/MCM-41与ZSM-5/MCM-41复合分子筛汽油降烯烃性能的对比分析

对纳米组装法合成的MCM-22/MCM-41和ZSM-5/MCM-41复合分子筛采用N2吸附脱附、氨程序升温脱附(NH3-TPD)和吡啶红外光谱等方法进行孔结构和酸性质表征.以催化裂化(FCC)汽油为原料,通过对固定床加压连续微反装置上2种复合分子筛反应产物的组成变化与组分分布进行对比分析,考察其降烯烃反应特点和规律,初步推测二者的降烯烃反应机制.结果表明:ZSM-5/MCM-41复合分子筛具有较高的异构化反应活性;MCM-22/MCM-41复合分了筛表现出非常高的芳构化反应活性和较好的降烯烃活性,可使汽油中的烯烃含量降低84.34%,并使其液相产物呈现相对轻质化的趋势.     

硬模板法制备微孔-介孔复合SAPO-11分子筛及其长链烷烃异构化反应

以常规SAPO-11分子筛水热合成方法为基础,在分子筛晶化过程中加入一定量的炭黑颗粒作为硬模板构造介孔结构,得到具有微孔-介孔复合结构的SAPO-11分子筛。考察不同碳模板含量对所得分子筛中介孔容量和表面酸性质的影响,并利用N2吸脱附测试、X-射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)和吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)对所得分子筛的晶体结构、孔结构和酸类型进行分析。以正十二烷作为模型化合物,对负载0.5%Pt的SAPO-11分子筛的异构化反应催化性能进行评价。结果表明:随着碳模板加入量的增加,分子筛介孔容量先增加后降低,在10%时达到最大;适量碳模板的加入并没有影响分子筛的晶体结构;分子筛中有明显介孔结构产生;异构化反应结果显示催化剂活性与分子筛介孔容量以及表面酸类型相关:一方面,介孔孔容增大可以降低传质阻力,暴露更多孔口活性位,从而提高异构化催化活性;另一方面,提高分子筛孔道内B酸和L酸比值,有利于提高异构化反应的异构化选择性;随着反应温度升高转化率升高,但选择性明显下降。     

分子筛的催化应用

综述了近年来分子筛在催化领域的研究情况,着重介绍了其在低碳烯烃转化反应、烷烃的脱氢环化、烃类的芳构化、烃类的异构化、氧化还原反应及甲醇转化为低碳烯烃等方面的催化应用。     

硅改性ZSM-5催化剂上甲苯歧化反应性能的研究

采用液相沉积法研究了硅改性剂对择形分子筛的表面酸性和孔结构参数的影响。利用甲苯歧化反应作为探针反应,考察了改性剂的种类和改性次数等对催化剂的选择性能和活性的影响。结果表明,硅改性剂显著改变分子筛的强酸性,可以对择形分子筛的孔结构进行精细调节。分子筛改性后甲苯的转化率有所降低,但是对二甲苯的选择性明显提高。     

正丁烯的临氢异构化反应

正构烯烃通过在酸性位上生成正碳离子,正碳离子又生成质子化的环丙烷中间物而进行骨架异构化反应。在氢气存在条件下,分别以低温下自制的SAPO-11分子筛及CoAPO-11分子筛为载体,低负载金属组分Pd制得双功能催化剂Pd/SAPO-11,由于催化剂Pd/SAPO-11和Pd/CoAPO-11适宜的孔道结构和表面酸性分布,使得对正丁烯有一定的临氢异构化性能。     

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。     

硅改性ZSM-5催化剂上甲苯歧化反应性能的研究

采用液相沉积法研究了硅改性剂对择形分子筛的表面酸性和孔结构参数的影响。利用甲苯歧化反应作为探针反应，考察了改性剂的种类和改性次数等对催化剂的选择性能和活性的影响。结果表明，硅改性剂显著改变分子筛的强酸性，可以对择形分子筛的孔结构进行精细调节。分子筛改性后甲苯的转化率有所降低，但是对二甲苯的选择性明显提高。     

介孔ZSM-5分子筛材料的制备及催化应用研究进展

介孔沸石分子筛具有沸石优良的水热稳定性、酸性和择形性,并兼具介孔的传质优势,使反应物更易接触到催化剂内表面活性中心,从而提高材料的催化活性,所以,介孔沸石分子筛近年来得到大量研究.综述了介孔ZSM-5沸石分子筛的制备方法,主要评述了模板法和后处理改性法;介绍了该催化材料在裂化、芳构化、异构化及烷基化过程中的应用;指出了介孔ZSM-5分子筛的发展方向.     

功能组分改性对催化剂降低汽油硫含量性能的影响

通过采用不同功能组分对分子筛进行改性,并采用红外光谱、微反活性评定装置和小型固定流化床评价方法,对样品进行表征、评价.结果表明,功能组分改变了分子筛的酸性分布及其水热稳定性,铜、钒、锌三种金属元素改性分子筛的L酸酸性,钒的最弱,其次为锌,铜的最强;钒的引入使分子筛的晶体结构破坏严重,锌对分子筛的破坏相对缓和;含硫化合物裂化要求催化剂应具有弱L酸活性中心,而过多的强L酸容易引起结焦;与对比剂相比,本研究催化剂使催化裂化汽油硫含量降低22%左右,同时裂化产品选择性好.     

模板剂用量对微波水热法制备ZSM-5分子筛的影响研究

以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂,采用微波水热法制备ZSM-5分子筛。考察模板剂用量对微波水热法合成ZSM-5分子筛物化性质的影响,采用XRD、BET、SEM、NH3-TPD等手段对合成样品的微观结构、孔结构及表面化学性质进行分析表征,在MTO工艺中评价合成分子筛的催化性能。结果表明:模板剂用量对合成ZSM-5分子筛晶相组成、微观形貌、比表面积、孔径分布及表面酸性质具有较大的影响。改变模板剂用量会影响分子筛结晶度和孔结构,可通过模板剂用量调控制备不同酸性质ZSM-5分子筛。模板剂用量为n(TPAOH)∶n(Si O2)=0.35时,ZSM-5分子筛孔结构和表面酸性适中,形貌规整,MTO催化性能最佳,甲醇转化率为98.4%,低碳烯烃收率为75.39%。     

HZSM-5催化剂的催化脱硫反应研究

采用浸渍法制备了一系列不同镧负载量的HZSM 5分子筛催化剂,并对其进行了X射线衍射、红外光谱、比表面和NH3-程序升温脱附等方面的表征。结果表明,HZSM 5分子筛的结晶度均达到了85%以上,掺镧后的HZSM 5分子筛在波数1100cm-1附近的非对称振动特征峰有一定程度的蓝移,BET法的比表面积及直径、单点体积、BJH法的吸附体积及脱附体积均有所增大,反应的比表面活性有所提高,致使弱酸量大幅度减少,中强酸、强酸量大幅度增大。在活性氢物质甲醇存在时,固定床微型反应器中噻吩的催化转化反应结果表明,催化剂的脱硫反应活性明显增强,噻吩转化率提高,噻吩转化为H2S的量增加,但液相产物趋向复杂,选择性有所降低,且在掺镧约1 0%左右噻吩的转化率达到51.3%。     

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。     

杂原子AlPO4—5分子筛的酸性及异构化性能

首次用研制的ＡｌＰＯ４－５,ＳＡＰＯ－５和ＴＡＰＯ－５分子筛作为间二甲苯异构化催化剂,对其催化性能进行了评价,并对３种催化剂的结构和酸性进行了表征。     

AlPO_4-5分子筛的制备结构表征及性能研究

采用工业级活性氧化铝为原料，Ｅｔ３Ｎ为模板剂，在很宽的合成条件范围内，均能合成出合格的ＡｌＰＯ４－５分子筛。用ＸＲＤ、ＩＲ、ＮＨ３－ＴＰＤ等表征了ＡｌＰＯ４－５分子筛的结构和表面酸性，并对其作为间二甲苯异构化催化剂的催化活性进行了考察     

根据原料性质和组成特点选择催化剂的研究

选用了 4种不同类型分子筛和基质的新鲜催化剂 ,在水气氛下进行高温老化 ,并对老化后的催化剂进行了性质表征。结果表明 ,催化剂Reduxion 6 0、RHZ 2 0 0和RHZ 30 0在老化后仍具有较高的结晶度、合适的比表面积和孔径 ,并具有好的产物分布和产物选择性。在重油微反装置上对胜华催化原料与 5种催化剂进行了最佳配伍实验。结果表明 ,催化原料与催化剂之间存在配伍关系 ,对于孤岛和草桥蜡油选用Reduxion 6 0催化剂可以获得较高的轻油收率和总液收率 ;对于奥里蜡油 ,选用RHZ 2 0 0和RHZ 30 0催化剂可以获得较为理想的产物分布、高的轻油收率和较低的焦炭产率。     

HZSM-5/堇青石整体式催化剂的制备及催化性能

以整体式堇青石蜂窝陶瓷为载体,经预处理后涂覆HZSM-5分子筛,制备出含不同HZSM-5质量分数的HZSM-5/堇青石整体式催化剂。采用XRD和BET对催化剂的结构进行了表征,在常压微型固定床反应装置上评价催化剂的甲醇制烯烃反应性能,并考察了催化剂中HZSM-5分子筛的质量分数、反应温度、气体空速等与烯烃组成分布的关系。结果表明：HZSM-5/堇青石整体式催化剂中仍保持HZSM-5分子筛的XRD特征衍射峰;催化剂的比表面积、孔体积随着HZSM-5质量分数的增加而增加;催化剂中HZSM-5分子筛质量分数为22.5%时具有最好的活性,在反应温度为380℃、气体空速为820mL/(g·h)的条件下,乙烯的选择性为35.22%,丙烯的选择性为30.95%。     

CoAPSO-5分子筛合成条件的选择与表征

以活性水合三氧化二铝为铝源,三乙胺为模板剂,用水热晶化法合成了ＣｏＡＰＳＯ－５分子筛,研究了合成条件对合成合产物的影响,用Ｘ射线衍射,红外光谱,电子探针等手段,对其结构和性能进行了秀征用间二甲苯异反应考察了其催化性能。     

NiAPO-11分子筛的性能表征

采用常压流动法测定了合成的新型NiAPO - 1 1分子筛的吸附等温线 ,分别用离子交换法、正丁胺滴定法和吡啶中毒法测定了NiAPO - 1 1分子筛的表面酸性 ,用固定床脉冲微反色谱技术测定了异丙苯裂解反应的转化率 ,并与HZSM - 5分子筛比较。实验表明 ,NiAPO - 1 1分子筛具有较强的表面酸性 ,其分子孔径大约为 0 .61nm ,对异丙苯的转化率比HZSM - 5分子筛低 ,但反应的选择性却很高 ,预计NiAPO - 1 1分子筛在择形催化反应中将具有良好的应用前景。     

改性分子筛MCM—41的氮气,水,环己烷吸附等温线

采用三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷以及水蒸气对高硅分子筛ＭＣＭ－４１进行改性,通过对氮气,水和环己烷的吸附等温线测定,以及ＸＲＤ对改性后的ＭＣＭ－４１进行表征。实验结果表明,ＭＣＭ－４１除具有一维的直孔道外,还存在微孔或孔壁缺陷;ＭＣＭ－４１表面改性处理后,改变了ＭＣＭ－４１表面硅羟基数,也调变了ＭＣＭ－４１的孔径及疏水程度。     

底物扩散对分子筛固定化葡萄糖淀粉酶性能的影响

对分子筛固定化葡萄糖淀粉酶在固定床反应器中淀粉液化液的扩散和对固定化酶酶促反应的影响进行了研究;并与反应动力学模型相关联,较系统地探窿了底物溶液流速、底物溶液浓度、载体粒度、载体再造孔等因素对固定化葡萄糖淀粉酶活力的影响;提高了通过再造孔成型能够有效减小外扩散和内扩散的影响,显著提高固定酶的活性。