聚苯基甲基硅氧烷改性ZSM-5分子筛上的甲苯择形歧化反应

以聚苯基甲基硅氧烷为改性剂,采用化学液相沉积法对ZSM-5分子筛催化剂进行改性修饰,考察改性催化剂的甲苯择形歧化反应性能。采用XRD、BET、NH 3-TPD表征改性催化剂的孔结构和酸性质。结果表明,聚苯基甲基硅氧烷作为改性剂可以增加催化剂的弱酸中心和中强酸中心酸量,同时缩小催化剂的平均孔径,改性程度与改性次数有关。改性催化剂用于甲苯歧化反应可以增加对二甲苯的选择性,对二甲苯选择性的增加程度与改性次数有关,改性次数增多,对二甲苯选择性增加越显著,同时甲苯转化率越低,副反应越多。     

硅钛改性ZSM-5分子筛抑制“反相效应”的探讨

采用SiCl4和TiCl4对ZSM-5分子筛进行改性，考察硅和钛的氯化物改性对分子筛的调变作用，关联甲苯乙醇乙基化反应与表面酸性及孔结构的变化。阐明了能够兼顾调整酸强度和保持孔结构畅通性的改性方法，有助于克服ZSM-5分子筛改性过程中“反相效应”的现象。从试验结果看，ZSM-5分子筛经水蒸气老化处理后，以TiCl4进行改性，能制出对甲苯乙基化具有较高初活性和对位选择性的催化剂。     

硅改性对甲苯择形歧化催化剂性能的影响

以聚硅氧烷为改性剂,对HZSM-5分子筛甲苯择形歧化催化剂进行改性,采用X射线衍射(XRD)、N2低温吸附和核磁共振(27Al MAS NMR)等于段对改性前后的催化剂进行表征,并考察了硅改性对甲苯择形歧化催化剂性能的影响.结果表明:随着改性次数的增加,催化剂上二氧化硅的沉积量增加,催化剂的活性降低,对二甲苯(PX)选...     

ZSM-5分子筛催化甲苯和三甲苯的歧化与烷基转移反应

采用碱处理的方式改性ZSM-5分子筛,考察了温度、空速等反应条件和ZSM-5分子筛硅铝比对催化甲苯与1,2,4-三甲苯烷基化转移和歧化反应的反应物转化率和产物选择性的影响。结果表明,温度升高有利于提高反应物转化率及苯的选择性;提高空速,反应物转化率降低,苯的选择性降低,1,2,3-三甲苯的选择性升高。当硅铝比由120降至38时,反应物转化率明显提高,苯与二甲苯选择性也略有升高,而1,2,3-三甲苯选择性降低。碱处理改性降低了ZSM-5分子筛的硅铝比,在分子筛中引入了介孔结构;硅铝比的降低导致反应物转化率有明显升高;介孔结构的引入可以有效地提高催化剂的稳定性。     

分子筛在甲苯甲醇烷基化反应中的应用

采用分子筛催化甲苯、甲醇烷基化生产对二甲苯,可以通过一次反应直接获得高选择性的对二甲苯;另外,甲苯和甲醇价格低廉,因而具有较高的开发价值。本文简单介绍了分子筛的择形催化原理和影响分子筛择形性的因素,综合描述了Y型及其改性沸石、ZSM-5及其改性分子筛、ZSM-22及其改性分子筛等分子筛催化剂在甲苯甲醇烷基化反应中的特性。     

改性HZSM-5催化剂上甲苯-甲醇的烷基化反应的研究

采用浸渍法制得了P、B、Cu、Mg单组分及Mg、P、Si多组分复合改性的HZSM-5催化剂,通过XRD、BET、NH3-TPD等手段对改性前后催化剂的结晶度、孔结构及表面酸性进行了表征,在常压连续流动固定床反应装置上考察了改性HZSM-5在甲苯-甲醇烷基化制备对二甲苯反应中的催化性能,并对其微结构、表面酸性与择形选择性进行了关联。结果表明,P、B、Cu、Mg单组分改性的HZSM-5催化剂中,质量分数20%MgO改性使HZSM-5催化剂微孔面积和微孔容大幅下降,强酸显著降低,目标产物对二甲苯选择性明显提高(>60%);Mg、P、Si复合改性的HZSM-5催化剂中,改性剂之间的酸碱等相互作用对改性催化剂的开孔和表面酸性位的影响较大,与单组分改性相比复合改性效果不明显。     

醛-酮催化氨化合成吡啶及其烷基衍生物研究进展

醛-酮催化氨化合成吡啶及其烷基衍生物(俗称吡啶碱)是工业生产吡啶类化合物的主要方法。对醛-酮催化氨化合成吡啶碱的反应机理、催化剂的进展进行了介绍,阐述了无定形硅铝酸盐作为催化剂合成吡啶碱选择性和寿命低的原因,以金属对无定形硅铝酸盐或择形硅铝酸盐分子筛进行修饰可改进催化剂的催化性能。择形硅铝酸盐分子筛的酸性对吡啶类产物的分布有显著影响,改变分子筛的硅铝比,可以调节催化剂的酸性,从而提高生成吡啶碱的选择性。     

改性催化剂对甲苯烷基化反应的影响探讨

引入几种金属和非金属元素作为改性剂,发现采用硅铝比为400的含镧分子筛为最佳分子筛母体,能形成体积较大的镧氧四面体,与硅氧四面体和铝氧四面体共同形成沸石骨架,改变了分子筛的孔径结构,增大了邻、间、对二甲苯间扩散速率的差别,有利于对二甲苯选择性的提高。选择镁为改性元素,随着氧化镁含量的增加,甲苯对位选择性逐渐上升。当氧化镁计算含量为20%时,甲苯的转化率为19.7%,对位选择性为90.6%。该催化剂体系可以满足以甲苯和甲醇为原料直接合成高纯度对二甲苯的需要。     

用于高选择性芳烃脱烷基的催化剂及反应工艺的研究

针对目前乙苯脱烷基反应工艺选择性低的缺点,研究了碳八芳烃中乙苯脱烷基反应的机理,制备了高选择性的新型芳烃脱烷基择形催化剂,并考察优化了相应的反应工艺与条件参数.首先通过不同酸性、结构的分子筛MOR、USY、Beta、SAPO11、ZSM-5等用于乙苯脱烷基催化反应性能的比较.选择了硅铝比25～50的十元环孔道ZSM-5分子筛作为催化材料;通过采用表面硅沉积修饰的方法对ZSM-5分子筛进行了改性,有效调节了分子筛孔口的尺寸及分子筛的表面酸性,提高了分子筛的择形催化效率,改性后仅允许乙苯进入ZSM-5孔中进行脱烷基反应,抑制了乙苯烷基转移、二甲苯歧化等副反应发生,从而减少了C8芳烃的损失.并通过对不同程度表面硅改件的ZSM-5催化剂反应性能进行比较,研究了表面改性修饰与择形效率的关系,进一步研究了不同种类金属助催化剂的引入对反应活性与选择性的影响.0.10%～0.20%质量分数Pd或Pt助催化剂可以使得脱烷基反应的产物乙烯能迅速转化为乙烷,有效地防止了催化剂在反应中的结焦,提高了催化剂的稳定性,并促进了乙苯的脱烷基反应转化.催化剂在氢气压力为1.5～2.0 MPa,反应温度420℃,空速为6～12 h-1较优反应条件下,乙苯转化率在90%以上,反应选择性达到95%.     

ZSM-12分子筛研究进展

综述了水热合成法制备ZSM-12分子筛的影响因素、改性方法及其在催化反应中的应用。众多研究表明,模板剂种类影响ZSM-12分子筛晶粒的尺寸、形状以及酸性,硅铝比和碱度是影响ZSM-12分子筛合成的主要因素,硅凝胶是合成ZSM-12的适宜硅源。Ga、Fe、B、P等适宜的杂原子对ZSM-12进行同晶置换改性可以调节其酸性,酸脱铝改性可以使其总酸量减少、Lewis酸消失。ZSM-12可作为芳烃烷基化、异构化、裂化、重整等诸多反应的催化剂,在反应中表现出良好的催化活性及对目标产物的高选择性,是目前用于择形催化一步法合成2,6-二甲基萘最适宜的分子筛催化剂。     

Catalysis of Zeolite in the Amidation of Alcohols with Nitriles for the Synthesis of N-Alkylacrylamides

The catalytic applicability of zeolites in the Ritter reaction of acrylnitrile (AN) with various alcohols for the synthesis of N-alkylacrylamide was studied. In terms of the maximum amide selectivity, the optimum zeolite structure was FAU for the reaction of AN with tertiary alcohol and MFI for that with secondary alcohols. A reaction scheme involving nucleophilic substitution of carbocation intermediates is proposed. It was suggested that the Ritter reaction is acidity demanding, hydrophobicity favorable and pore size sensitive. Accordingly, amide product selectivity and yield can be improved by using zeolites with strong acidity, or with mesopores generated by base treatment, enhancing hydrophobicity by tuning appropriate silica/alumina ratio or by silica vapor deposition. Base post treatment can promote amide product selectivity effectively.     

分子筛酸性增强方法研究进展

沸石分子筛的酸性特征在很大程度上决定着分子筛的应用方向,增强分子筛的酸性在一些情况下变得十分必要。简单回顾了分子筛的发展历程,对常规脱铝、化学气相沉积二氧化硅、负载强酸、柠檬酸修饰、等离子体处理等增强分子筛酸性的方法进行评述。分析了相关酸性增强的机理,指出不同处理方法的作用机理各不相同,引起分子筛结构的不同变化,进一步影响着酸性的变化。     

沸石分子筛孔道和表面化学修饰技术研究进展

沸石分子筛孔道和表面化学修饰是对分子筛进行二次合成的重要手段。本文综述了用离子交换法、化学沉积法和分子反应法等手段对各类沸石分子筛孔道和表面进行化学修饰改性的方法，研究结果表明，孔道和表面化学修饰可以精细调变沸石分子筛的孔道和孔口尺寸，钝化非选择性的表面酸性位，固载活性成分，提高分子筛的反应活性和对目标产物的催化选择性，为设计研制新型功能化的沸石分子筛提供有效的途径。     

磷镁改性的ZSM-5分子筛催化性能研究

研究了磷、镁改性对ZSM-5分子筛的孔结构和酸性的影响。采用甲苯的歧化反应为探针反应,考察了改性后分子筛催化甲苯选择歧化反应的活性和选择性。结果表明,磷、镁单独改性时,随着负载质量分数的增加,转化率逐渐增加,且大于相同工艺条件下HZSM-5的转化率。当磷质量分数达到3％～5％ 或镁质量分数达到1％时,转化率达到最大值,这时对二甲苯为平衡组成,基本没有选择性。磷镁复合改性时,既可以提高催化剂的选择性,又可以使催化剂的活性不至于降得很低。在磷质量分数为9％、镁质量分数为1％时,改性效果最好。     

柠檬酸改性原位晶化催化剂的性能及传质扩散行为研究

采用不同浓度的柠檬酸溶液对原位晶化催化剂进行了改性脱铝研究,利用XRD、荧光衍射、氮气吸附、吡啶红外吸附等表征手段对脱铝后的催化剂进行了分析表征,分析表征结果表明柠檬酸能显著调变催化剂孔结构,有效改变中强酸和总酸量。ACE的反应评价结果表明,采用柠檬酸改性后催化剂的裂化能力显著增强,转化率提高3.23%（质量分数）以上、油浆收率降低1.13%（质量分数）以上、液化气质量分数增加2.7%以上、柴油质量分数降低1.94%以上、焦炭选择性变好。说明柠檬酸改性可显著提高原位晶化催化剂酸性位可接近性,从而改善反应选择性,柠檬酸质量分数为0.5%时具有最佳的反应结果。以菲为探针分子测试的催化剂穿透曲线验证了这一点。     

β分子筛的金属离子改性及其择形催化性能研究

从β分子筛的改性入手,考察各种离子浸渍改性对β分子筛催化萘烷基化反应的影响。通过催化剂表面酸性和晶体结构等的表征,探讨不同离子改性对催化剂性能的影响规律及其改性机制。结果表明,5％的硝酸铜改性Hβ的效果较好,在保证转化率基本不变的前提下,β,β-DIPN选择性以及2,6-DIPN与2,7-DIPN的比值均有所提高,而多取代产物比例下降。酸性与BET表征结果表明,铜改性后选择性的提高是由于外表面酸性活性位的降低,同时,由于CuO对孔口有一定的修饰作用,同时拥有适度的生焦,从而使产物分布发生变化,提高了催化剂的选择性,而分子筛的有效孔径并未发生改变。     

C4裂解制丙烯ZSM-5分子筛改性技术研究进展

综述了国内、外对ZSM-5分子筛改性的主要方法。指出ZSM-5分子筛由于其特殊的三维孔道结构和孔径尺寸、稳定的骨架结构和大范围可调的硅铝比,具有优异的催化性能,可满足多种反应过程。镧改性可使反应体系以生成丙烯的反应为主,显著提高丙烯收率。磷改性ZSM-5能改善催化裂化催化剂的水热稳定性和活性。SiO₂的修饰抑制了氢转移反应及液体产物中芳烃的生成。氟硅酸铵改性是一种疏通 HZSM-5催化剂孔道和调节其酸性的有效方法。     

Y/composite titania-silica (CTS) supported catalyst for hydrotreating coker gas oil

Y/composite titania-silica (CTS) support was prepared by the in situ growth of CTS on HY zeolite. The effects of HY zeolite pretreatment and Y/CTS modification with P and F for adjusting the acidity of the support were studied. The results showed that the structure of Y/CTS was in the form of CTS as shell and HY zeolite particles as core. The content of HY zeolite affected the acidity, acidity distribution and pore structure of Y/CTS. The density of strong acid sites on the HY zeolite surface could be partly reduced by dealumination with citric acid. This reduced the CTS coverage on the outer surface of the HY zeolite, leading to the increased acidity of Y/CTS. The acidity distribution of the support could also be adjusted by P and F modification. Hydrotreating catalysts were prepared with Y/CTS as support. The catalysts were tested using the hydrotreating reaction of a coker gas oil (CGO). The experimental results showed that the catalyst hydrodenitrogenation (HDN) performance could be remarkably improved by adjusting the acidity of the catalyst support via HY zeolite pretreatment and P and F modification. The catalysts with proper Brönsted (B) acidity and Lewis (L) acidity behaved well in hydrodesulfurization (HDS) and HDN performances.     

ZSM-48分子筛的制备及其加氢异构催化性能研究

通过静态水热法合成了系列低硅铝比,且具有一维十元环孔道的酸性、孔径适中的ZSM-48分子筛,考察晶种加入量对晶化时间、结晶度和酸性的影响。选用结晶度较高的分子筛作为酸性组分与拟薄水铝石一起通过挤条成型、浸渍贵金属Pt,制得加氢异构裂化催化剂。选用正十六烷为模型化合物,在固定床微反装置上研究催化剂加氢异构性能,结果表明,加入晶种后合成的分子筛加氢异构活性大为提高。