改性复合分子筛的FCC汽油降烯烃性能研究

以催化裂化FCC汽油为原料,在固定床连续加压微反装置上,以MCM-41/ZSM-5复合分子筛为催化剂,考察金属氧化物的不同负载量条件下降烯烃反应性能、液体收率及积炭量的变化,探讨分子筛酸性中心及酸量的变化对催化剂活性的影响。结果表明,ZnO负载质量分数2%时,催化剂降烯烃和芳构化活性达到最高,液相产物中烯烃体积分数由48.91%降至19.95%,芳烃体积分数由19.02%上升至36.58%,研究法辛烷值提高4.6个单位。     

轻烃低温芳构化制取高辛烷值汽油

考察了反应温度、空速和高径比条件对轻烃在分子筛催化剂上低温芳构化制取高辛烷值汽油性能的影响。结果表明，反应温度和空速对催化剂的催化性能有明显影响，提高反应温度有利于提高芳烃收率，增加进料空速，催化剂芳构化性能下降，芳烃二次反应也减少。在450 ℃、1.0 h^-1和高径比为6.0的条件下，此轻烃在ZSM-5催化剂作用下，可得到高辛烷值汽油，其初馏点为49 ℃，干点为203 ℃，烯烃质量分数为13.42%，芳烃质量分数为84.24%，辛烷值为101，可作汽油调和组分，也可直接作汽油使用。     

分子筛催化剂上催化裂化汽油掺混甲醇的改质研究

以实现甲醇制取低碳烯烃转化工艺和FCC汽油降烯烃工艺的有效组合为目的,在固定床微型反应装置上,使用SAPO-34、ZSM-5、DOCO以及分子筛组合催化剂,对FCC汽油掺混甲醇改质进行了研究。主要对反应温度、空速和混炼比等影响因素进行了考察。结果表明,SAPO-34分子筛上甲醇制取低碳烯烃效果较好,高烯烃含量汽油在SAPO-34分子筛上的氢转移和芳构化效果显著,ZSM-5分子筛上的芳构化反应效果和DOCO的异构化反应效果较显著,甲醇转化与汽油转化反应间的相互协同作用,既有利于甲醇转化成低碳烯烃又能提高汽油降烯烃转化深度。适宜的混炼条件:反应温度400℃,m(甲醇):m(汽油)=0.05,空速3h~(-1),组合催化剂上,产物汽油中烯烃含量较FCC粗汽油下降23%以上。     

MCM-22/REHY催化剂上的FCC汽油改质

采用USY、REY和REHY分子筛为催化剂，在固定流化床上进行了催化裂化(FCC)汽油改性试验。结果表明，REHY催化剂表现出较好的芳构化和异构化性能。在反应温度400 ℃、液态汽油空速2 h^－1和反应时间15 min条件下，质量分数为5%的MCM-22对REHY催化剂起到很好的助催作用，液体收率达94.4%，而添加相同量的ZSM-5时，液体收率仅为90.46%；两者的异构化产物选择性和芳烃收率差别不大。考察了反应条件对5%MCM-22/REHY上反应的影响。     

不同方法合成β沸石的FCC反应性能

报道了不同方法合成β沸石的FCC反应性能,并考察了β沸石的硅铝比对FCC反应产品分布的影响。结果表明:β沸石应用于FCC,与高硅ZSM-5相比,具有提高汽油产率及辛烷值的功能;另外β沸石较高硅ZSM-5表现出更强的异构化功能,具有提高异丁烷和轻汽油异构烯烃(或叔碳烯烃)产率的作用,可丰富烷基化技术和醚化技术的原料来源。     

不同方法合成β沸石的FCC反应性能

报道了不同方法合成β沸石的FCC反应性能,并考察了β沸石的硅铝比对FCC反应产品分布的影响。结果表明：β沸石应用于FCC,与高硅ZSM-5相比,具有提高汽油产率及辛烷值的功能;另外β沸石较高硅ZSM-5表现出更强的异构化功能,具有提高异丁烷和轻汽油异构烯烃（或叔碳烯烃）产率的作用,可丰富烷基化技术和醚化技术的原料来源。     

FCC汽油馏分在不同改性HZSM-5上降烯烃芳构化性能的研究

在反应温度430℃,压力0.1 MPa,液时空速1 h-1的反应条件下,以75~120℃催化裂化(FCC)汽油馏分为原料,在实验室连续固定床反应装置上考察了不同改性HZSM-5催化剂的降烯烃芳构化反应性能。实验结果表明,经过水热处理的Zn-P/HZSM-5催化剂具有较好的降烯烃芳构化活性及稳定性,原料中烯烃转化率达82.76%,而液相产品中烯烃质量分数及芳烃质量分数分别为7.36%,70.78%,且产品中甲苯质量分数最大达28.47%。     

ZSM-5分子筛在炼油工业中的应用

介绍了ZSM-5分子筛在炼油工业中的应用，包括柴油加氢降凝、润滑油加氢脱蜡、汽油恢复辛烷值和催化裂化（FCC）汽油降烯烃。     

ZSM-5/γ-Al2O3质量比对FCC轻汽油异构化/芳构化性能影响

通过调变ZSM-5分子筛与γ-Al₂O₃质量比,采用等体积浸渍法制备系列FCC轻汽油异构化/芳构化催化剂。本文采用X射线衍射（XRD）、N₂吸附脱附、扫描电子显微镜（SEM）、氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）、红外光谱（IR）和吡啶红外光谱（Py-IR）等手段对其进行表征,并以乌鲁木齐石化醚后C₅掺杂液化石油气（LPG）为原料对催化剂异构化/芳构化性能进行评价。实验结果表明,ZSM-5分子筛与γ-Al₂O₃质量比的调变可以改变催化剂的酸性质及孔结构性质。在反应温度380℃、反应压力1.0MPa、反应空速1.0h^-1、氢/油体积比100、LPG进量4.4g/h的条件下,ZnLa/ZSM-5/γ-Al₂O₃-1异构化/芳构化产物与反应原料相比,烯烃体积分数降低27.49%、异构烷烃体积分数增加15.87%、芳烃体积分数增加3.97%,辛烷值损失3.38个单位,产品收率高达89.90%,实现了异构化/芳构化大幅降烯烃保辛烷值的目标。     

催化裂化汽油的二次反应

从降烯烃、降硫和增产丙烯的现实需要出发,分析了FCC汽油二次反应中的理想和非理想反应.用小型提升管催化裂化实验装置考察了FCC粗汽油在REUSY、ZRP和MO-REY沸石催化剂上二次反应的产品分布和改质汽油组成;探讨了操作强度对二次反应转化率和选择性的影响.结果表明：在Y型或ZRP沸石催化剂作用下,FCC汽油二次反应不仅产生更轻的干气和富含丙烯的液化气,也产生更重的柴油和焦炭.二次反应得到的改质汽油与原料汽油相比,其烯烃含量和硫含量降低,芳烃含量和辛烷值明显提高.二次反应的转化深度和选择性取决于原料汽油的烯烃含量、催化剂沸石类型和操作强度.     

磷铝复合改性ZSM-5分子筛及其催化性能

ZSM-5分子筛是一种重要的高硅铝比择形催化剂,具有较强的酸性和较好的热、水热稳定性,通过对该分子筛进行磷与铝的复合改性,对其酸性质和孔结构进行了调变。研究结果表明,当磷铝负载量（质量分数）大于10%时,磷铝物种以片状形式沉积在ZSM-5分子筛表面,不仅提高了分子筛的酸量,还形成了孔径在10 nm左右的介孔。这种高酸性的多级孔结构使其正辛烷裂化转化率明显提高,丙烯收率增加20%以上;在重油催化裂化评价反应中降低了渣油和焦炭收率,丙烯的收率提高了1%。     

Ni-ZSM-5分子筛对神东煤热解产物分布的影响

利用原位合成法、等体积浸渍法分别向全硅ZSM-5催化剂中引入5%的过渡金属Ni进行改性,并使用X射线衍射仪、扫描电镜、等离子发射光谱仪、全自动化学吸附仪等仪器对合成的催化剂进行表征,利用粉-粒流化床热解实验装置考察了不同金属引入方式对神东煤热解产物分布的影响。结果表明：催化剂对半焦收率的影响很小,对液体收率和气体收率的影响较明显。与非催化热解相比,全硅ZSM-5催化剂使液体产物收率降低了13.2%,但提高了焦油中脂肪烃和单环芳烃的相对含量。与全硅ZSM-5催化剂相比,浸渍改性的催化剂显著提高了气体产物中H₂、CO的生成量,并使焦油中脂肪烃的相对含量增加了31.5%;原位合成改性的催化剂使焦油中酚类物质相对含量减少,萘类物质相对含量增加,芳烃明显富集。     

Ethanol steam reforming study over ZSM-5 supported cobalt versus nickel catalyst for renewable hydrogen generation

The renewable hydrogen generation through ethanol steam reforming is one of the anticipated areas for sustainable hydrogen generation. To elucidate the role of Ni and Co with ZSM-5 support, catalysts were prepared by wet impregnation method and ethanol steam reforming(ESR) was performed. The catalysts were characterized by HR-XRD, ATR–FTIR, HR-SEM, TEM with SAED, EDAX, surface area analyzer and TPR. It had shown complete ethanol conversion at 773 K, but the selectivity in hydrogen generation was found higher for 10% Ni/ZSM-5 catalyst as compared to 10% Co/ZSM-5. The 10% Ni/ZSM-5 catalyst has about 72% hydrogen selectivity at temperature 873 K. It indicates that Ni is a more sustainable catalyst as compared to Co with ZSM-5 support for ESR. The C_2H_4 was found major undesirable products up to 823 K temperature. Nevertheless, the 10% Ni/ZSM-5 catalyst had shown its stability for high temperature(873 K) ESR performance.     

催化剂结构与焦油模型化合物裂解行为的关联性

以Ni（NO₃）₂·6H₂O为镍源,分别以HZSM-5（Si/Al=25）、HZSM-5（Si/Al=50）、HZSM-5（Si/Al=200）、USY、Al₂O₃为载体制备了5种镍基催化剂,采用XRD、H₂-TPR、BET、NH₃-TPD等方法对其进行了表征,在固定床反应器中考察了上述催化剂对煤焦油模型化合物甲苯+芘的催化裂解性能。结果表明,相比惰性载体石英砂,在催化剂作用下,液相产物中轻质芳烃种类明显增多。3种Ni/HZSM-5催化剂的比表面积和平均孔径较为接近,然而酸性中心数量最多的Ni/HZSM-5（Si/Al=25）,对甲苯+芘的裂解能力最强,体现为液体产物收率最低（仅为15.95%）,气产率和析碳率均最高,分别达16.73%和67.32%。在酸性中心数量相近的Ni/HZSM-5（Si/Al=200）与Ni/Al₂O₃作用下,液体产物收率差别较小,但后者的芘裂解率比前者高41.47%,主要是由于后者的平均孔径比前者高1.64倍,说明平均孔径大有利于重质组分芘的裂解。综合考虑液体产物收率、气产率、析碳率和芘的裂解率,Ni/Al₂O₃更适合甲苯+芘裂解反应体系。     

影响蜡油多产中间馏分油加氢裂化催化剂因素的规律研究

以工业上常用的改性Y型分子筛(HY、USY、NNY)为主要酸性组分,Ni-W为活性金属组分,采用等体积浸渍法分别制备了分子筛类型、分子筛含量、磷助剂加入量、Hβ分子筛加入量、金属负载量、金属原子配比等不同的催化剂。以山东利华益集团减二线蜡油为原料油在100 mL固定床加氢装置上对各系列催化剂进行评价。结果表明,载体中分子筛(NNY与Hβ质量比为2∶1)总含量为30%～40%,P改性剂加入量为1. 5%,金属总负载质量分数为30%,原子质量比[m(Ni)∶m(Ni+W)]为0. 4时制备的催化剂具有较高的转化率、液体收率、中油选择性和脱硫脱氮率。     

Fe2O3-CuO/ZSM-5催化剂催化低浓度瓦斯制甲醇

采用催化氧化的方法,将煤矿抽采瓦斯制成高价值的化学品或液体燃料甲醇是其综合利用的一个发展方向。寻找对瓦斯转化具有较好的催化效果,且能替代贵金属催化剂的普通催化剂是瓦斯催化氧化制甲醇的研究重点。本文以硝酸铁、硝酸铜和ZSM-5分子筛为原料,采用离子交换法制备了Fe₂O₃/ZSM-5、CuO/ZSM-5和Fe₂O₃-CuO/ZSM-5催化剂,并在乙酸溶剂中考察了3种催化剂催化低浓度瓦斯部分氧化合成甲醇的性能。结果表明,Fe₂O₃/ZSM-5、CuO/ZSM-5和Fe₂O₃-CuO/ZSM-5对瓦斯部分氧化制甲醇反应均有催化活性,但Fe₂O₃-CuO/ZSM-5的催化效果最明显,且Fe、Cu负载量对催化剂的催化活性影响较为显著,Fe和Cu的最佳理论负载量分别为4.21%和3.22%。在Fe₂O₃-CuO/ZSM-5(x_Fe=4.21%,x_Cu=3.22%)添加量为0.1g、乙酸溶剂用量30mL的条件下,Fe₂O₃-CuO/ZSM-5催化甲烷体积分数为20%配制瓦斯制甲醇的最佳反应条件为初始反应压力4.0MPa、反应温度200℃、反应时间3h。     

甲醇在水蒸汽处理改性ZSM-5分子筛上转化制丙烯

对硅铝物质的量比分别为20、80和220的ZSM-5分子筛进行水蒸汽处理改性,通过使用X射线衍射、吡啶红外吸附、N2吸附和透射电子显微镜等手段研究了水蒸汽改性对ZSM-5分子筛孔道结构的影响,并考察了改性后分子筛在甲醇转化制丙烯反应中的催化性能.结果表明,水蒸汽改性处理导致低硅ZSM-5酸性减弱,并使其出现大量介孔.在...     

High performance phosphorus-modified ZSM-5 zeolite for butene catalytic cracking

Phosphorus-modified ZSM-5 zeolites were prepared with a novel method, hydrothermal dispersion. XRD showed that the catalysts prepared by the hydrothermal dispersion had better hydrothermal stability than that by impregnation. At the same time, more pronounced cracking activity and higher yield of ethylene plus propylene were obtained on the phosphorus-modified ZSM-5 catalysts prepared by hydrothermal dispersion. Highest yield of ethylene plus propylene was obtained when the loading of phosphorus was 0.68%. The higher amount of phosphorus fixed on the pores of zeolite, higher hydrothermal stability and appropriate acid amount were the possible reasons for obtaining higher yield of ethylene plus propylene.     

级孔Pt-Ni/ZSM-5对木质素衍生物加氢脱氧性能研究

利用等体积共浸渍法制备了级孔ZSM-5分子筛负载Pt-Ni双金属催化剂,并系统研究了不同Pt/Ni比对愈创木酚和二苯并呋喃二元混合物加氢脱氧反应性能的影响。采用XRD、N₂-BET、SEM、TEM和H₂-TPR对Pt-Ni催化剂的形貌和结构进行了表征。Ni掺入量较少时（1%和3%,质量分数）,有利于促进活性金属的分散,增强Pt-Ni双金属之间的协同作用;当Ni掺入量增加到5%时,活性金属出现较严重的团聚。二元混合物加氢脱氧实验结果表明与单金属Pt/HZ-75相比,双金属Pt-Ni/ZSM-5催化剂均表现出优异的加氢脱氧催化活性,Ni的引入显著提高了反应转化速率,并提高了产物中联环己烷的选择性。随着Pt/Ni比的降低,Pt-Ni催化剂的活性逐渐增加,而联环己烷选择性先升高后降低。Pt-3Ni/HZ-75催化剂在3 MPa、260℃下表现出最佳的催化活性和联环己烷选择性,反应4 h后转化率达到100%,联环己烷选择性达到43%。