焙烧高岭土水热合成高硅铝比小晶粒NaY分子筛

采用不同温度对高岭土进行焙烧活化,以焙烧高岭土为原料,在水热条件下直接法合成了高硅铝比小晶粒NaY分子筛.考察了晶种胶添加量、高土/偏土比例以及投料硅铝比对晶化过程和产物性质的影响.研究结果表明,在晶种胶添加量为14wt％、高土/偏土比例为1及投料硅铝比为15.0的条件下,以焙烧高岭土为原料合成的NaY样品的相对结晶度为77％,骨架硅铝比高达6.3,晶粒尺寸为300 ～ 600 nm.重油催化裂化性能评价结果表明,以高岭土合成NaY样品制备的催化剂DUT-E,具有优异的重油催化裂化活性(93.6％),高汽油收率(56.8％)及很低的焦炭产率(3.1％).     

高岭土原位合成高硅铝比小晶粒NaY分子筛

以不同温度焙烧的苏州高岭土为原料,采用原位晶化法合成高硅铝比小晶粒NaY分子筛,考察晶种胶添加量、陈化温度、晶化温度和m(高土)∶m(偏土)对晶化过程和产物性质的影响。结果表明,m(高土)∶m(偏土)=1时,在晶种胶添加质量分数15%、陈化温度90℃和晶化温度100℃条件下,以普通高岭土为原料原位合成NaY样品的相对结晶度约为80%,骨架硅铝比(SiO2与Al2O3物质的量比)为6.4,平均粒径约500nm。调整原料中m(高土)∶m(偏土)可以控制原位晶化样品中的分子筛含量。以细化高岭土为原料合成的NaY分子筛(平均约445nm)粒径小于普通高岭土合成的样品。骨架硅铝比高于6.0的原位晶化样品的骨架坍塌温度高于950℃,具有很高的结构稳定性。     

高岭土的碱溶活化及合成高结晶度Y分子筛

以苏州高岭土为原料,经碱熔活化、补硅,在优化的合成条件下,可以原位水热合成NaY分子筛.详细考察焙烧温度对高岭土碱熔活化的影响,考察晶化时间、导向剂和合成体系中硅铝比和水钠比等因素对产物的影响.采用XRD结晶产物的晶态结构进行了表征.结果表明,以高岭土为原料可以合成出硅铝比较高、高结晶度、无杂晶的NaY分子筛.     

预成型高岭土干胶转化合成NaY型分子筛

通过干胶转化法制备了整体式NaY分子筛,采用XRD、SEM及XRF分析表征原料及产物,系统考察了合成体系的n（SiO₂）/n（Al₂O₃）、n（Na₂O）/n（SiO₂）、水量、晶化温度和晶化时间对整体式NaY分子筛制备的影响。结果表明,合成体系n（SiO₂）/n（Al₂O₃）=7.5时,骨架硅铝比（二氧化硅与氧化铝物质的量比）最大为6.12;n（Na₂O）/n（SiO₂）逐渐增大,整体式NaY分子筛结晶度逐渐升高,当n（Na₂O）/n（SiO₂）增至0.35时,会导致P型分子筛的生成;晶化温度从90 ℃逐渐增至120 ℃时,整体式NaY分子筛结晶度也随之升高;在110 ℃下晶化20 h,产物的结晶度达到98%并趋于稳定。干胶转化制备整体式NaY分子筛必须有水的参与,n（H₂O）/n（SiO₂）为4.2左右对反应物的成型及整体式NaY分子筛的晶化较为适宜。     

改性NaY分子筛上多乙苯和苯烷基转移反应性能

为了提高烷基转移催化剂性能性,以不同骨架硅铝比的NaY分子筛为原料,利用"两交-水热-焙烧"后改性工艺得到了一系列USY分子筛。通过X射线衍射(XRD)、N_2-物理吸附、扫描电镜(SEM)、氨气程序升温脱附(NH_3-TPD)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)等表征手段研究了各USY分子筛的骨架硅铝比、孔结构特征以及酸性质,考察了各USY分子筛上苯与多乙苯烷基转移反应性能。结果表明:以骨架硅铝比为5.9的NaY分子筛为原料进行水热处理改性,有利于保持微孔结构且制得的USY分子筛比表面积和介孔量大、所含强B酸中心比例较高(B酸/L酸比为1.01),提高了活性位的可接近性及扩散能力,而且强B酸中心为苯与多乙苯烷基转移反应提供比较充足的活性位。在反应温度170℃、反应压力3 MPa、苯与多乙苯质量比2、质量空速为3.3 h~(-1)的实验条件下,二乙苯转化率和三乙苯转化率分别达到了67%和55%以上,乙苯选择性达到了99%以上。因此进一步调变NaY分子筛的合成工艺,合成具有较高骨架硅铝比的Y型分子筛可提高烷基转移催化剂的活性。     

茂名高岭土制备微球型废水处理催化剂

用茂名高岭土制备出60μm左右的高岭土微球,并研究了微球的热相变,结果表明,在650～850℃焙烧时,高岭石全部转晶为氧化硅和氧化铝无定形体,950℃以上焙烧时,则开始向莫来石转晶;采用850℃焙烧微球CM可晶化出NaY分子筛含量为40%、NaY硅铝比为4.6的CRM载体;采用CRM载体制备的La0.7Sr0.3Mn0.8Co0..2O3/CRM催化剂,经30min的催化反应,均能将废水的COD从500 ppm降至47 ppm以下,具有高效去除废水COD作用。     

由煤系高岭土合成小晶粒NaY分子筛及其应用

利用不同的方法分别合成了常规尺寸和纳米NaY分子筛,并采用XRD和TEM手段对合成样品进行了表征,小晶粒分子筛其粒径小于100 nm。催化裂化试验表明,纳米分子筛可提高大分子转化能力及改善产物选择性,比常规晶粒尺寸分子筛更为优越的性能。     

高岭土原位晶化中物料迁移研究

原位晶化工艺就是利用偏高岭土和高岭土中具有化学反应活性的SiO₂和Al₂O₃,作为合成NaY分子筛的硅源和铝源,在碱性条件下水热合成Y型分子筛。通过对碱抽提高岭土组分特性变化的研究,对原位晶化过程中的物料迁移进行了探讨。研究表明,晶化开始时,固相中的活性SiO₂和Al₂O₃快速向液相中迁移,但氧化钠却由液相向固相迁移;随着晶化时间的延长,液相中的硅、铝和钠逐渐减少。     

高岭土原位晶化合成高结晶度Y型分子筛

以650℃焙烧的高岭土为硅铝源,采用动态原位晶化的方法合成出结晶度高、比表面积大的Y型分子筛。采用XRD、XRF、SEM、N2吸附-脱附等手段对合成的Y型分子筛进行了表征。结果表明,以焙烧高岭土为原料可以合成出比表面积大、结晶度高的Y型分子筛;采用该方法合成的Y型分子筛不仅可以达到工业Y型分子筛的高结晶度,并且其特有的基质结构和小晶粒在催化领域更具优势。     

脱铝改性NaY催化剂催化裂化餐厨废油研究

首先采用草酸络合法对NAY分子筛进行脱铝改性,得到Oxalate-NaY分子筛催化剂,使用FTIR、BET和NH₃-TPD表征方法证明了催化剂的成功合成。然后以催化裂化餐厨废油反应为模型反应,分别考察了催化剂合成时草酸浓度、催化剂合成时间、催化剂合成温度对催化裂化产率的影响。结果表明,Oxalate-NaY分子筛催化剂形成了强酸中心,比表面积为560m²·g^-1,催化剂制备的最佳条件为草酸浓度0.08 mol·L^-1、反应温度40℃、反应时间40 min,此条件下得到的催化剂催化效果最佳。     

Catalytic decomposition of N2O over supported Rh catalysts: effects of supports and Rh dispersion

The study of catalytic decomposition of nitrous oxide to nitrogen and oxygen over Rh catalysts supported on various supports (USY, NaY, Al₂O₃, ZrO₂, FSM-16, CeO₂, La₂O₃) showed that the activities of Rh/Al₂O₃ and Rh/USY (ultrastable Y zeolite) catalysts were comparable to or higher than the other catalysts reported in the literatures. The catalytic activity of N₂O decomposition was sensitive not only to the Rh dispersion but also to the preparation variables such as the Rh precursors and the supports used. A pulsed N₂O experiment over a Rh/USY catalyst suggested that the catalytic N₂O decomposition occurs on oxygen-covered surface and that O₂ may be freed on collision of N₂O molecules with the adsorbed oxygen atoms.     

超声波-机械搅拌联合作用下NaY分子筛的合成及影响因素

在超声波-机械搅拌联合作用下,以水玻璃、导向剂、硫酸铝、低碱偏铝酸钠和水为原料合成Na Y分子筛,并分别考察反应配比、超声波作用时间及超声波功率等对合成Na Y分子筛的结晶度和分散性能的影响。结果表明,采用超声波-机械搅拌联合作用合成的Na Y分子筛较常规水热合成法或超声波法合成的Na Y分子筛结晶度有所提高,且均随超声波作用时间和功率的增加呈先增后减的趋势,分布均匀且分散性好;在n(Si O_2)∶n(Na_2O)∶n(Al_2O_3)∶n(H_2O)=8.6∶2.73∶1∶209条件下,适宜的超声波作用时间30 min,超声波作用功率60 W。     

超稳Y型分子筛的骨架硅铝比对甘油气相脱水反应的影响

以铵交换和高温水热处理法制备了不同硅铝比的超稳Y型分子筛（USY）,利用X射线衍射、扫描电镜、氮气吸附脱附和吡啶红外等技术对USY进行了表征。以USY为催化剂,考察了USY的骨架硅铝比对气相甘油脱水制丙烯醛的影响。X射线衍射和扫描电镜结果表明,铵交换和高温水热处理只是提高USY的硅铝比,相对结晶度略有降低,而对Y型分子筛的结构和形貌没有影响。氮气吸附-脱附和吡啶红外结果表明,随USY骨架SiO₂/Al₂O₃比提高,总酸量和B酸酸量逐渐降低,L酸酸量有所增多,介孔孔体积和平均孔径有所增大。气相甘油脱水反应结果表明,催化剂织构性质对甘油转化率和丙烯醛选择性的影响大于酸性的影响,因而SiO₂/Al₂O₃比为29的USY催化剂的反应性能最好,甘油转化率和丙烯醛收率分别达到了84.5%和51.8%。     

ZrO2/SiO2- and La2O3/Al2O3-supported platinum catalysts for CH4/CO2 reforming

Surface-phase ZrO₂ on SiO₂ (SZrOs) and surface-phase La₂O₃ on Al₂O₃ (SLaOs) were prepared with various loadings of ZrO₂ and La₂O₃, characterized and used as supports for preparing Pt/SZrOs and Pt/SLaOs catalysts. CH₄/CO₂ reforming over the Pt/SZrOs and Pt/SLaOs catalysts was examined and compared with Pt/Al₂O₃ and Pt/SiO₂ catalysts. CO₂ or CH₄ pulse reaction/adsorption analysis was employed to elucidate the effects of these surface-phase oxides.

The zirconia can be homogeneously dispersed on SiO₂ to form a stable surface-phase oxide. The lanthana cannot be spread well on Al₂O₃, but it forms a stable amorphous oxide with Al₂O₃. The Pt/SZrOs and Pt/SLaOs catalysts showed higher steady activity than did Pt/SiO₂ and Pt/Al₂O₃ by a factor of three to four. The Pt/SZrOs and Pt/SLaOs catalysts were also much more stable than the Pt/SiO₂ and Pt/Al₂O₃ catalysts for long stream time and for reforming temperatures above 700 °C. These findings were attributed to the activation of CO₂ adsorbed on the basic sites of SZrOs and SLaOs.     

无黏结剂ZSM-35沸石的制备与催化反应性能

考察了不同硅铝比无黏结剂ZSM-35沸石分子筛的合成条件及催化反应性能。以多种有机胺（乙二胺、环己胺、正丁胺）为模板剂，在SiO₂/Al₂O₃为30～40的情况下均可以水热合成无黏结剂ZSM-35沸石。在乙二胺模板剂体系中，ZSM-35合适的晶化温度为130～160℃。提高SiO₂/Al₂O₃至58时，在乙二胺和正丁胺模板剂体系下，合成产物易出现ZSM-5和石英相，而环己胺作为模板剂可以成功制备纯相的无黏结剂ZSM-35沸石。在SiO₂/Al₂O₃为72时，以乙二胺、环己胺、正丁胺为模板剂均难合成纯相ZSM-35沸石，易产生杂晶。在二甲苯异构化反应中，制备的ZSM-35沸石表现出比ZSM-5沸石更好的对二甲苯选择性和更低的二甲苯损失。     

Enhancing the activity of MoS2/SiO2-Al2O3 bifunctional catalysts for suspended-bed hydrocracking of heavy oils by doping with Zr atoms

Developing catalysts with not only hydrogenation activity but also cracking activity is very important for the advancement of suspended-bed hydrocracking technology. Within this respect, MoS₂/SiO₂-Al₂O₃ bifunctional catalyst is a kind of typical catalysts with both hydrogenation and cracking activity. Herein, a series of Zr-doped SiO₂-Al₂O₃ mixed oxides were synthesized by a sol-gel coupled with hydrothermal method. The synthesized mixed oxides were characterized for chemical structures and acidic properties. It is found that doping SiO₂-Al₂O₃ with Zr atoms significantly increases the numbers of acidic sites. The Zr-doped SiO₂-Al₂O₃mixed oxides were then combined with dispersed MoS₂, which was in-situ produced from oil-soluble Mo precursors, to fabricate a novel kind of bifunctional catalysts for suspended-bed hydrocracking of heavy oils. Owing to the significantly increased numbers of acidic sites in Zr-doped SiO₂-Al₂O₃ mixed oxides, corresponding bifunctional catalysts demonstrate much enhanced activity for suspended-bed hydrocracking of heavy oils in relative to MoS₂/SiO₂-Al₂O₃ bifunctional catalysts.     

CeO2复合改性ZSM-5分子筛用于催化甲醇制丙烯研究

在甲醇制丙烯(MTP)反应中,ZSM-5分子筛较强的酸性易使甲醇与ZSM-5接触发生氢转移、芳构化等二次反应,堵塞孔道,使得其微孔结构更加不利于分子的扩散,加速催化剂积碳失活,导致丙烯选择性和丙烯/乙烯(P/E)比值下降。因此,本文利用催化活性较高的CeO₂对ZSM-5分子筛进行复合改性以达到有效降低其酸性并增大介孔的目的来提高丙烯选择性和P/E比。通过XRD、NH₃-TPD和N₂吸脱附技术表征,研究了不同ZSM-5硅铝比(摩尔比)、两相质量比(m(CeO₂)/m(ZSM-5))对CeO₂/ZSM-5复合催化剂物化性质的影响。在反应温度480 ℃、重时空速2.6 h^-1、N₂流量100 mL·min^-1、常压纯甲醇进料的条件下,考察了所制备的复合催化剂催化MTP的性能。结果表明,硅铝比为250、m(CeO₂)/m(ZSM-5)为1∶4的复合催化剂比以往研究结果具有更优异的MTP催化性能,甲醇转化率为99.9%,丙烯选择性为42.78%,P/E比为6.3。     

A novel FCC catalyst synthesized via in situ overgrowth of NaY zeolite on kaolin microspheres for maximizing propylene yield

NaY/kaolin composite microspheres were synthesized by an in situ method using calcined kaolin microspheres as raw material. By mixing the modified NaY/kaolin composite microspheres and additive microspheres containing ZSM-5, a novel fluid catalytic cracking (FCC) catalyst for maximizing propylene yield in FCC unit was prepared. The catalyst was characterized by X-ray diffraction (XRD), temperature-programmed desorption of ammonium (NH₃-TPD), and N₂ adsorption–desorption techniques and tested in a bench FCC unit. The characterization results indicated that the catalyst has more meso- and macro-pores and more acid sites than the reference catalyst and thus can increase propylene yield by 1.27%.