SSZ-13和SAPO-34对乙醇脱水制乙烯反应的对比研究

以N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵为模板剂合成了SSZ-13分子筛催化剂,并以三乙胺(TEA)为模板剂合成了SAPO-34分子筛催化剂.采用X射线衍射、扫描电镜、低温氮吸附等方法对催化剂进行了表征.在固定床反应器中考察了这2种催化剂在不同条件下对乙醇脱水反应的催化活性.结果表明:所制备的SSZ-13分子筛具有典型的CHA型结构,当反应温度为350℃时,乙醇平均转化率和乙烯平均选择性分别为98.8%和99.2%,而在相同条件下,以SAPO-34为催化剂时乙醇平均转化率和乙烯平均选择性分别仅为78.2%和53.5%.     

二氧化碳加氢一步法制低碳烯烃催化剂的研究

采用水热合成法制备了CuO-ZnO/SAPO-34复合催化剂,以CuO-ZnO为甲醇合成催化剂,以SAPO-34分子筛为甲醇脱水催化剂,研究了催化二氧化碳加氢一步法制备低碳烯烃的方法。通过XRD、TEM、SEM、IR和固定床反应活性评价,系统地考察了复合催化剂的物化性质和催化反应性能。在反应温度270℃、压力3.5MPa、n(H2)∶n(CO2)=4∶1、体积空速为1 600h-1的反应条件下,该催化剂表现出较好的活性和选择性。CO2的转化率可达到18.71%,乙烯、丙烯的产率分别达到9.27%和4.76%。     

SSZ-13分子筛的合成

以硅溶胶、硫酸铝、氢氧化钠、去离子水为原料,以N,N,N-三甲基金钢烷氢氧化铵为模板剂(R),用传统的水热法合成分子筛SSZ-13,对合成产物用XRD、SEM、FT-IR和BET进行表征,并通过改变原料的配比和反应条件确定它的最佳合成条件.实验结果表明:在反应温度为155℃、晶化时间为3 d时,其最佳合成氧化物的摩尔比范围:SiO2/A12O3为40,Na2O/A12O3为12～16,R2O/A12O3为3～5,H2O/A12O3为900～1 350.在最佳条件下合成的分子筛SSZ-13,大大缩短了反应时间,加晶种或促进剂时,晶化时间缩短为2 d.     

亚微米FeAlMFI沸石合成、表征及甲醇转化性能

以硅溶胶、硝酸铁和硫酸铝为原料,四丙基溴化铵为模板剂,甲基纤维素(MC)为微反应器模板,采用水凝胶制约法合成亚微米FeAlMFI沸石。考察了晶化时间、晶化温度和甲基纤维素浓度等因素对合成沸石粒度的影响。利用XRD,ICP,LPSA等手段对样品结构和粒度尺度进行了表征,所合成的沸石为粒径100～200nm的FeAlMFI亚微米沸石。采用催化甲醇制低碳烯烃(MTO)的反应考察了ZSM-5和FeAlMFI沸石的催化性能,结果表明,亚微米FeAlMFI沸石具有较高的活性稳定性,其低碳烯烃选择性可达85.9%。     

晶化时间对SAPO⁃34晶相结构及MTO催化性能的影响

以拟薄水铝石、硅溶胶和磷酸为原料,三乙胺和四乙基溴化铵为模板剂,改变晶化时间,通过水热法合成了一系列SAPO⁃34分子筛。利用XRD、SEM和NH3⁃TPD等技术对合成的SAPO⁃34分子筛晶相结构和物化性能进行分析表征。在固定床反应器上进行了MTO催化活性评价实验。结果表明,不同晶化时间下均合成了纯相的片层状SAPO⁃34分子筛。晶化时间越长,结晶度越高,片层状厚度随之增加,样品的酸中心数目越多。在反应温度为450 ℃、空速为2 h-1、反应压力为0.2 MPa、晶化时间为72 h的条件下,合成SAPO⁃34分子筛的MTO反应单程寿命达到360 min,双烯收率可达86.8%。     

V-HMS的合成、表征及丙烷选择氧化

激光采用共合成法制备了钒硅介孔分子筛（V-HMS）,用N2物理吸附、X射线衍射、透射电镜、红外拉曼光谱、程序升温脱附、程序升温还原研究了催化剂的物化性质并测试了其在丙烷选择性氧化反应的催化性能。结果表明,V-HMS催化剂具有大约900 m2/g的比表面、3.0 nm左右的平均孔径,具有和HMS分子筛类似的蠕虫状的介孔孔道结构。氧化钒在分子筛的骨架内主要是以高度分散的孤立态的四面体钒存在,这正是其在丙烷选择性氧化反应中的活性中心位。在优化的反应条件下,V-HMS催化剂对于丙烷选择性氧化反应具有较好的催化活性。     

PEG⁃800对SAPO⁃34形貌和催化性能的影响

模板剂是合成分子筛必不可少的组成部分,对分子筛的物理性质和催化性能有很大的影响。以不锈钢管为晶化器,采用水热法合成SAPO?34分子筛,考察了PEG?800对分子筛结晶度、形貌和酸性的影响,并对其MTO催化性能进行测评。结果表明,以四乙基氢氧化铵（TEAOH）和PEG?800为复合模板剂所合成的分子筛样品呈薄板状,结晶度和酸性适宜,且催化寿命最长可达340 min;当甲醇转化率大于95%时,双烯选择性可达84.0%,同时发现板层状分子筛的晶体厚度越薄催化性能越好。     

改性HZSM—5沸石对甲醇转化反应的影响

本文采用尾气色谱系统,以 HZSM-5沸石和用 Fe,K 及γ-Al_2O_3改性的 HZSM-5沸石为催化剂,考察它对甲醇转化为低碳烯烃和芳烃的反应性能.结果表明,以 HZSM-5/γ-Al_2O_3复合催化剂的活性和选择性最好,总烯烃收率达到81.2%,其中乙烯收率为43.81%.用电导法测定了 HZSM-5/γ-Al_2O_3沸石表面酸性,初步探讨甲醇转化反应与催化剂表面酸性的联系.此外,研究了反应温度、系统压力、空速和反应器段数对甲醇转化反应产物组成的影响.     

在ZSM-5分子筛催化剂上甲苯用甲醇进行烷基化性能的研究

本文研究了 ZSM-5沸石分子筛催化剂的不同改性方法.并发现了一种新的改性方法,通过此法改性所制得的催化剂具有较高的催化活性和对二甲苯选择性.在温度范围为723～823 K,空速范围为6～14 h~(-1)条件下,研究了该催化剂的甲苯甲醇烷基化性能.结果表明:在实验条件下,CZSM-5具有很好的催化性能.当反应温度为773 K,空速为6 h~(-1)时,甲苯转化率为30.1%,对二甲苯选择性为94.3%.     

管式反应器合成N,N-二甲基正丁胺

为了提高N,N-二甲基正丁胺合成方法的经济性与环境友好性,采用以正丁胺与甲醇为主要原料进行催化胺化的路线,原子利用率较高.用浸渍法制备了磷酸改性的γ-Al2O3负载活性金属的催化剂,在管式固定床反应器中考察了催化剂活性成分及反应条件对合成N,N-二甲基正丁胺的影响.结果表明,γ-Al2O3上负载活性组分含Co和Ni质量分数分别为30%～31%及9%～10%的催化剂具有较满意的选择性和活性.在较合适的反应工艺条件：压力为0.3 MPa,温度为160 ℃,体积空速为0.3 h^-1,进料甲醇和正丁胺的物质的量比为6∶1下,原料正丁胺的转化率达到81.7%,目标产物N,N-二甲基正丁胺的选择性达到72.9%.