Mo/CuZSM-5的微波辐射法制备及其性能研究

借助微波辐射，制备出一系列具有不同Cu^2＋交换度的Mo／CuZSM-5催化剂，并探讨了交换液浓度、固液比、微波强度以及微波加热时间对交换度的影响．研究了不同交换方法、不同交换度下的催化剂对甲烷无氧芳构化反应的催化效果，并进一步对反应条件进行了优化．实验结果表明：交换液浓度和固液比对交换度有较大的影响；与室温离子交换法相比，微波辐射下的离子交换速率和交换度大幅度提高．对不同催化刺样品催化性能的研究结果表明：催化活性与Cu^2＋含量密切相关，Cu^2＋的适量引入有助于提高催化剂的活性和稳定性。红外光谱、X射线衍射测试结果表明：微波辐射离子交换并未改变分子筛载体的结构；Cu^2＋的引入促使更多的活性物种分布在催化剂外表面。     

锌改性的ZSM-5分子筛催化C_4烃类芳构化

用Zn盐对ZSM-5分子筛进行改性,考察其在混合C_4烃类芳构化上的催化效应和工艺条件。实验表明,Zn-ZSM-5催化芳构化的性能优于ZSM-5催化剂。在反应温度520～530℃、重量空速1.0h~(-1)以及常压不临氢条件下,连续反应8h,C_4～C_8芳烃的收率逸42%(wt),液态烃中芳烃含量高达99%(wt)。催化剂累计反应160h,每反应8h后用空气再生2h,其催化活性仍可保持不变。     

Mo/HZSM-5催化剂上甲烷脱氢芳构化反应——催化剂蒸汽处理的影响

对机械混合法制备的Mo/HZSM-5催化剂进行蒸汽后处理,利用XRD、XPS等表征催化剂的晶相结构、Mo物种的分散度,在关联催化剂活性评价基础上,研究了催化剂的蒸气处理过程对Mo物种的分散度及其芳构化反应性能的影响.结果表明,机械混合法制备的催化剂上,Mo物种主要以微晶的形式分布在分子筛的外表面,由于缺少分子筛孔道择形保护,便于积炭副反应的发生.经高温蒸气处理后,催化剂上Mo物种的分散度显著提高,有较多的Mo物种迁移至分子筛的孔道内,并与B酸发生强相互作用生成钼氧二聚体,有效地增强了催化剂的抗积炭能力.因此,蒸气处理的Mo/HZSM-5催化剂的芳烃选择性和催化稳定性较传统机械混合法制备的催化剂有明显提高.     

以硅藻土固载的过氧乙酸为氧化剂的吡唑啉脱氢芳构化反应研究

由吡唑啉脱氢芳构化去制备呲唑的氧化反应是被研究的.研究工作中用硅藻土固载的过氧乙酸作为氧化剂 ,对它在吡唑啉脱氢芳构化反应中的作用进行了探索,结果表明由过氧乙酸被硅藻土固载而构成的氧化剂组合,是一类有效而适用的脱氢芳构化试剂.     

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。     

ESR,IR,NH3—TPD表征固相反应制备的丙烷芳构化催化剂

本文用筒便的固相反应法代替溶液离子交换制备了ZnO-、CrO_3-和MoO_3-ZSM-5催化剂,用ESR、IR和NH_3-TPD分别表征了ZnO、CrO_3与H-ZSM-5的相互作用,这种相互作用导致Zn~(2 )、Cr~(5 )进入分子筛孔道内.ZnO-ZSM-5对丙烷转化有较高的活性和芳构选择性,Cr~(5 )的引入促进了丙烷脱氢生成丙烯;在MoO_3-ZSM-5上的反应结果与H-ZSM-5的类似,这与用ESR对MoO_3/ZSM-5的表征结果一致.文中还讨论了固相反应制备催化剂机理。     

Pd掺杂方式对Pt/KL分子筛正己烷芳构化及抗硫性能的影响

以浸渍法和水热合成法向Pt/KL催化剂中掺杂金属Pd,对催化剂进行改性和表征,并在固定床微型反应装置上考察Pd掺杂方式对Pt/KL催化剂正己烷芳构化性能及抗硫性能的影响.结果表明:不同方式掺杂Pd对分子筛的晶体结构和孔径分布等影响较小,对催化剂表面酸碱性质的影响较大;浸渍法掺杂金属Pd较水热法更能提高Pt/KL催化剂的正己烷芳构化反应活性、芳烃选择性及抗硫性能.这是由于通过浸渍法制备催化剂Pt-Pd/KL中的Pd与Pt相互作用增强了催化剂的金属催化功能,使得其芳构化活性和抗硫性增强;通过水热法制备催化剂Pt/PdKL中的Pd增强了催化剂酸性,从而降低了催化剂芳构化活性和抗硫能力所致.     

丙烷在ZSM-5催化剂上的芳构化反应

研究了在HZSM-5及其Zn改性的催化剂上、在不同反应条件下、丙烷芳构化反应的活性和选择性。试验结果表明,锌改性后的Zn-ZSM-5催化剂与HZSM-5相比,在同样的反应条件下,可提高丙烷转化率与芳烃选择性。在520℃,丙烷重量空速为0.74h~(-1)条件下,在Zn-ZSM-5上丙烷转化率达94.3%,芳烃收率达50.4%。实验中还应用TPD技术以NH_3为吸附质研究了Zn-ZSM-5催化剂表面酸性的改变对其活性和选择性的影响。     

裂解汽油在ZSM-5沸石上的芳构化

采用连续流动反应装置,考察了裂解汽油在HZSM-5与金属元素改性的HZSM-5上的芳构化反应,发现锌改性后提高了液体产物中芳烃的收率。为了克服裂解汽油中含硫含焦杂质的影响,提出了获取芳烃的有效工艺:蒸馏除焦-加氢预脱硫-氢气氛下芳构化反应-冷凝产物。用氨吸附的程序升温脱附法,将催化剂的酸性质与其催化芳构化作用进行关联,认为Zn改性后的HZSM-5催化剂具有较温和的酸中心,可能是其芳构化高活性与高选择性的原因。     

甲烷芳构化反应诱导期产物的质谱在线分析

利用在线质谱考查了甲烷芳构化反应的诱导期,建立了产物质谱在线分析的定量方法.依据质量碎片比例关系并采用类似矩阵解叠的方式处理重叠的质量碎片谱,再以He为内标校正反应尾气的体积变化和质谱的压力波动,利用相对灵敏度因子将质谱的强度信号转化,得到不同组分的摩尔流量,进而计算甲烷的转化率与产物的选择性.