强酸促进的Mo／HZSM－5基催化剂上甲烷脱氢芳构化研究

研制出一种强酸促进的甲烷非氧化脱氢芳构化催化剂Ｍｏ－Ａ／ＨＺＳＭ－５．在可比的实验条件下，其对甲烷的转化活性和苯收率比非促进的Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５催化剂均提高约４０％，且催化剂稳定性大为提高．实验结果揭示表面酸度，主要是表面Ｂ－酸位浓度，与甲烷的转化活性密切相关．本文认为在强酸促进的Ｍｏ－Ａ／ＨＺＳＭ－５催化剂上，甲烷活化脱氢主要系经由Ｂ－酸助的Ｃ－Ｈ键异裂的反应途径，即：低价Ｍｏ物种则可能在稳定卡宾中间态，以及后续的齐聚、芳构化过程中起重要作用．     

乙醇在HZSM－5分子筛上脱水反应动力学的数学模型

根据采用微型反应色谱测得的乙醇在ＨＺＳＭ－５上脱水反应动力学数据，建立了乙醇脱水反应动力学的数学模型．经统计检验表明该数学模型预测数据与实验数据非常吻合，模型方程和估计的参数值均具高显著性．标准偏差σ＝０．００８７４４６７、相关系数的平方ｒ２＝０．９９９８０３２，表明了该数学模型的精确性     

甲烷脱氢芳构化W／HZSM—5基催化剂EPR研究

利用ＥＰＲ等谱学方法,对Ｗ／ＨＺＳＭ－５基催化剂上Ｗ物种的价态及其在Ｈ２预还原过程中的动态行为进行了表征研究．结果表明,由碱性前驱液制备的Ｗ／ＨＺＳＭ５催化剂在１０７３Ｋ、Ｈ２预还原条件下只能还原产生一类主要Ｗ物种,Ｗ５＋;而由酸性前驱液制备的Ｗ－Ｈ２ＳＯ４／ＨＺＳＭ－５催化剂在相同反应条件下则可还原产生两类共存的Ｗ物种,Ｗ５＋和Ｗ４＋．关联到在相同的甲烷脱氢芳构化（ＤＨＡＭ）反应条件下Ｗ－Ｈ２ＳＯ４／ＨＺＳＭ－５对ＤＨＡＭ反应的催化活性比Ｗ／ＨＺＳＭ－５高得多的实验事实,可以推断,ＤＨＡＭ反应活性与催化剂上较高价态Ｗ物种（Ｗ５＋）的浓度并不存在顺变关系,而与Ｗ４＋物种的浓度则密切相关．     

HZSM—5上乙酸酯化反应动力研究

本文用微分反应器分别考察了各组分分压对反应率速率的影响。我们提出了气相中的乙醇与吸附态的乙酸的表面反应是催化反应的速率控制步骤。反应过程与Ｒｉｄｅａｌ－Ｅｌｅｙ机理相似。在此基础上推导出动力学方程。     

HZSM—5催化剂上间二甲苯异构化反应动力学研究

应用连续流动微反装置研究了ＨＺＳＭ－５分子筛上间二甲苯异构化反应动力学。通过计算机优化程序，求取了生成对二甲苯与邻二甲苯两个反应的表观速率常数之比及表现活化能之差。结果表明，对位选择性随温度降低而增大。     

正己烷在ZnO／HZSM－5上的催化活性和脉冲反应动力学研究

用浸渍法制得系列ＺｎＯ／ＨＺＳＭ－５催化剂，ＸＲＤ结果表明，当ＺｎＯ含量低于５％时，ＺｎＯ以非晶相表面层形态存在于ＨＺＳＭ－５表面，含量超过１０％时，有ＺｎＯ晶相生成．用脉冲微反技术测定了正己烷在ＺｎＯ／ＨＺＳＭ－５上的催化活性，并且测得不同温度下正己烷在ＺｎＯ（１％）／ＨＺＳＭ－５上的表观速率常数，自表观活化能和色谱法测得的吸附热，求得表面反应活化能为１５０．７ｋＪ／ｍｏｌ．     

PbO和HZSM—5的相互作用研究

以ＸＲＤ,Ｈ２－ＴＰＲ,ＮＨ３－ＴＰＤ为手段,研究了ＰｂＯ和ＨＺＤＭ－５沸石表面的相互作用并与探针反应甲苯甲醇烷基化反应的活性和选择性进行了关联。实验结果表明,ＰｂＯ和ＨＺＳＭ－５沸石表面有一定的相互作用,ＨＺＳＭ－５被ＰｂＯ修饰后,表面强酸中心减少,从而使探针反应的活性下降而选择性提高。     

焙烧处理HZSM-5对正己烷芳构化及结焦的影响

研究了焙烧温度对ＨＺＳＭ－５分子筛表面性质，正己烷芳构化反应及结焦性能的影响。发现ＨＺＳＭ－５于６５０℃焙烧３ｈ后，在３０ｈ的芳构化反应中，催化剂有良好的活性及抗结焦性能。     

ZSM—5分子筛上液化石油气芳构化反应的研究

采用常压连续流动微反装置，考察了液化石油气在HZSM－5分子筛及各种改性分子筛上的芳构化反应，并对抑制积炭延长分子筛活性稳定性方面做了研究。根据测得的催化剂样品上的吡啶吸附红外光谱及氨的TPD结果，提出了芳构化的活性中心是由B酸与L酸共同构成，B酸与L酸应有适宜配比的观点。     

用H－ZSM－5分子筛作催化剂合成乙酸丁酯

用Ｈ－ＺＳＭ－５沸石分子筛作催化剂，在釜式反应器内对丁醇和乙酸的酯化反应进行了研究，考察了分子筛的焙烧温度、硅铝比、催化剂用量、反应物摩尔比和反应温度等对酯化反应的影响。结果表明，当醇酸比为１．２，在５５０℃下焙烧的Ｈ－ＺＳＭ－５（５０）用量为３％，反应温度为１２０℃时，反应５小时乙酸的转化率大于９２％，提出了在无催化剂和以Ｈ－ＺＳＭ－５为催化剂情况下酯化反应动力学模型。     

正己烷在ZnNi/HZSM-5上芳构化反应的研究

研究了HZSM-5负载型芳构化催化剂中的硅铝比，锌、镍金属质量分数等对正己烷芳构化反应的影响．结果表明：催化剂的硅铝比越大，其稳定性越好，但芳构化能力弱，造成芳烃和BTX收率低；催化剂镍质量分数为1．0％，锌质量分数达到3．0％时，芳烃和BTX收率最高，分别为31．45%6和30．24％，再增大锌的质量分数芳烃和BTX产率保持不变；锌质量分数为3．0％，镍质量分数高于1．0％的情况下芳烃和BTX收率反而下降．因而催化剂中锌、镍的最佳质量分数分别为3．0％和1．0％．此外，还对催化剂的酸性变化对正己烷芳构化的过程进行了初步探讨．     

锌、镓、铬对HZSM-5分子筛催化剂的改性

采用XRD、TPD、IR、比表面和孔径分布测定等方法,对文题进行了研究,并对改性分子筛的芳构化性能进行了考察。结果表明,Zn、Zn-Ga、Zn-Cr改性的分子筛表面上总酸浓度增加,强L酸浓度增加,且在吡啶吸附的IR图谱中出现1615cm~(-1)峰,从而使芳构化活性提高。表面上强B酸浓度下降,使深度裂解产物减少,芳构化性能改善。     

Bi2O3/HZSM-5催化丙烯二聚与芳构化

采用连续微反装置研究了丙烯在Ｂｉ２Ｏ３／ＨＺＳＭ－５催化剂上的二聚与芳构化反应．在７７３Ｋ下，当Ｂｉ２Ｏ３负载量为３％时，获得了８３．８４％的ＢＴＸ选择性．氢气氛下反应可抑制催化剂失活，但同时也抑制了芳构化反应．ＴＰＤ结果表明Ｂｉ２Ｏ３的载入降低了总酸量，也降低了酸强，Ｂｉ２Ｏ３的作用很可能是提高了ＨＺＳＭ－５上氢的脱附能力     

改性Mo/HZSM-5在甲烷无氧芳构化反应中的性能

硅铝摩尔比(nSi/nAl)不同的HZSM-5(Hydrogen Zeolite Socony Mobile-Five)制备的催化剂在甲烷无氧芳构化反应中的性能不同。实验表明:nSi/nAl=40的Mo/HZSM-5在苯选择性、稳定性和苯生成速率等方面均优于其他硅铝摩尔比的催化剂;同时,对载体改性可以提高催化剂在甲烷无氧芳构化反应中的性能。对比不同的改性方法发现,先碱处理再酸处理改性的wMo=0.03的Mo/HZSM-5较其他催化剂具有更好的催化性能,改性后的催化剂具有更好的稳定性以及使反应具有更高的苯选择性和苯生成速率。     

HZSM-5载体对甲烷无氧芳构化反应影响

将不同物化性质的HZSM－5作为甲烷无氧芳构化反应催化剂的载体，系统研究了载体性质对反应的影响，研究发现，不同硅铝物质的量比的HZSM－5担载Mo催化剂具有不同的催化反应性能，在一定硅铝物质的量比范围内，随着硅铝物质的量比的降低，HZSM－5酸量增加，甲烷无氧芳构化反应甲烷转化率提高，表明HZSM－5对该反应起酸催化作用，载体酸性南是影响反应性能的主要因素。而HZSM－5结晶度对甲烷无氧芳构化反应影响不大。     

不同晶粒度HZSM-5沸石汽油降烯烃性能

考察了HZSM-5沸石晶粒度对降低FCC汽油(<70℃馏分)烯烃的影响.结果表明,在固定床反应器上,不同晶粒度的HZSM-5沸石都表现出很强的降烯烃能力,可使FCC汽油中烯烃体积分数从61%降至11%～17%,但辛烷值均不降低.HZSM-5沸石对汽油的降烯烃作用得益于其优异的芳构化、异构化和烷基化性能.HZSM-5沸石的晶粒度对其催化活性与稳定性影响很大,纳米级HZSM-5沸石的活性高、稳定性好.因其粒度小、微孔短、孔口多以及位于孔口和外表面的酸中心数量多,对烷基芳烃和异构烷烃等"胖分子"的扩散阻力小,从而减小了积碳对在纳米级HZSM-5沸石上芳构化、芳烃烷基化和直链烃异构化反应的影响.HZSM-5沸石作为汽油降烯烃催化剂,须经过适当的改性以调节产品油的组成,其纳米晶体是理想的催化剂改性母体.     

酸处理HZSM-5负载Cu催化剂的制备及其催化性能

用H2SO4对HZSM-5分子筛进行处理,然后作为载体由浸渍法负载Cu制备Cu/HZSM-5催化剂,在富氧条件下考察其对于丙烯选择还原NO反应的催化活性.实验结果表明,用H2SO4处理HZSM-5有利于提高Cu/HZSM-5的催化活性.用3mol/L的H2SO4溶液处理HZSM-5、负载上4%Cu的Cu/HZSM-5活性最高,可以使NO的转化率在275℃时达到99.8%,在600℃时还接近50%.