化学液相沉积法改性ZSM-5沸石上的甲苯择形歧化反应 Ⅰ沉积条件的影响

以硅氧烷为改性剂,采用化学液相沉积法制备了系列改性HZSM-5催化剂,用X射线衍射(XRD)、低温N2物理吸附及程序升温氨脱附(NH3-TPD)表征了催化剂的物化性质,并在高压微型反应装置上考察了改性催化剂在甲苯歧化反应中的催化性能,详细考察了催化剂制备过程中沉积量、沉积时间和沉积次数对甲苯转化率和对二甲苯选择性的影响。结果表明,催化剂颗粒的内外层SiO2沉积不均匀,形成了蛋壳型的催化剂;SiO2主要沉积在ZSM-5晶粒的外表面,而内部结构和酸性影响不显著。改性催化剂可大幅度提高甲苯歧化的对位选择性;沉积时间对选择性影响不大,多次沉积、增加沉积剂量可提高对位选择性,且存在一个最佳沉积量。     

甲苯在硅沉积结合水热改性ZSM-5分子筛上的选择性歧化

采用液相沉积法研究了硅改性剂结合水热改性对择形分子筛的表面酸性和孔结构参数的影响。以甲苯的歧化反应为探针，考察了改性剂的种类和改性次数等因素对催化剂选择性和活性的影响。结果表明，硅改性剂能显著改变分子筛的强酸性，可以对择形分子筛的孔结构进行精细调节。分子筛改性后甲苯的转化率有所降低，但对二甲苯的选择性明显提高。     

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...     

新型甲苯择形歧化催化剂工艺条件优化

以纯甲苯为原料,分别考察了温度、压力、空速和氢烃比等工艺条件对新型甲苯择形歧化催化剂性能的影响。结果表明:在新型甲苯择形歧化催化剂作用下,反应温度提高或反应压力增加,甲苯转化率增加,对二甲苯选择性下降;反应空速提高,甲苯转化率降低,对二甲苯选择性增加;氢烃比增加,甲苯转化率降低,对二甲苯选择性没有明显的变化。该催化剂稳定性良好,在反应温度445℃,压力2.0 MPa,氢烃分子比2.0和空速4.0 h~(-1)的条件下进行1 000 h催化剂稳定性试验,甲苯转化率可达30.2%,对二甲苯选择性可达94.3%。     

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。     

化学液相沉积法改性ZSM-5沸石上的甲苯择形歧化反应:Ⅱ水蒸气处理与反应条件的影响

采用水蒸气对化学液相沉积硅改性HZSM 5催化剂进行了处理,考察了250~500℃时水热处理温度对催化剂在甲苯择形歧化反应中的催化活性和对二甲苯选择性的影响。实验结果表明,300~350℃时的水热处理效果较好,甲苯转化率和对二甲苯选择性分别达到23.5%和96.5%。在高对位选择性的催化剂上,详细考察了反应温度、反应压力、氢气与甲苯进料比和甲苯进料速率对甲苯转化率、对二甲苯选择性和收率的影响。实验结果表明,高压、较低温度、低液相空速有利于提高对二甲苯的收率,在反应温度420℃、压力2.5 MPa、甲苯的质量空速为1.5 h-1、氢烃摩尔比为2~3的条件下,甲苯转化率为25.8%,选择性为94.1%,对二甲苯收率为10.5%。     

改性ZSM-5催化剂在甲苯、甲醇烷基化制备对二甲苯技术的研究进展

甲苯甲醇烷基化反应是制备对二甲苯的一条新的工艺路线,因原料甲苯和甲醇价格低、产物选择性高而仅采用结晶分离可得到高纯度的对二甲苯、投资少等优点,引起研究者的极大关注.从非金属改性、金属和非金属元素同时改性、催化剂研究新思路3个方面综述了国内外有关改性ZSM-5分子筛催化剂在甲苯、甲醇烷基化技术的研究进展状况.     

HZSM-5催化剂气相沉积改性及催化甲苯歧化抗积炭性能

为使HZSM-5具有较高的甲苯歧化催化活性,提高对二甲苯的选择性以及催化剂的抗积炭稳定性,采用钛酸四丁酯、正硅酸乙酯和亚磷酸二乙酯对HZSM-5催化剂进行化学气相沉积改性。分别采用红外光谱和吡啶程序升温脱附(TPD)表征了改性前后催化剂表面酸中心性质。实验结果表明,HZSM-5沸石气相化学沉积覆Ti、Si和P的氧化物后,表面酸中心类型和弱酸中心密度没有改变,强酸中心密度有所下降,其中化学气相覆P的HZSM-5酸中心强度明显增强。改性后的HZSM-5沸石用于甲苯歧化反应催化剂时,经过气相化学沉积覆Si和P的HZSM-5催化剂不仅能提高甲苯歧化催化活性,而且能够大幅度提高催化剂的抗积炭能力。     

硅油-硝酸镧复合改性ZSM-5催化剂上甲苯甲醇选择性烷基化反应性能

以HZSM-5为改性基体,甲基硅油为改性剂,采用浸渍法制备硅油改性催化剂SiHZ(3.0)和复合改性催化剂SiHZ(3.0)/La₂O₃,考察硅油-硝酸镧复合改性ZSM-5催化剂上甲苯甲醇选择性烷基化的反应性能,并与单纯硅油改性的ZSM-5催化剂进行比较,结合催化剂酸性和孔结构的表征,研究硅油-硝酸镧复合改性对催化剂性能的影响。结果表明,在反应初期复合改性SiHZ(3.0)/La₂O₃催化剂上,甲苯转化率略低于单纯硅油改性的SiHZ(3.0)催化剂,对二甲苯选择性相近;反应100 h后,SiHZ(3.0)/La₂O₃催化剂活性和选择性均高于SiHZ(3.0)催化剂,说明复合改性催化剂中La₂O₃在硅油修饰外表面和孔口的基础上,进一步调变孔道内酸性质,降低强酸中心量和B酸酸量,从而显著提高催化剂稳定性。     

ZSM-22分子筛催化甲苯甲醇烷基化反应的研究

通过浸渍法对ZSM-22分子筛进行SiO₂和La₂O₃改性,制备了一系列催化剂。采用固定床微型连续流反应器对催化剂的反应性能进行了评价。考察了ZSM-22、SiO₂和La₂O₃改性ZSM-22对甲苯甲醇烷基化反应性能的影响。实验发现,ZSM-22催化甲苯甲醇烷基化反应的产物中,对二甲苯的选择性远高于间位和邻位异构体的选择性,而改性后的催化剂上目标产物对二甲苯的选择性得到提高,但反应活性下降。随SiO₂和La₂O₃负载量的增加,甲苯的转化率逐渐降低,对二甲苯选择性逐渐提高,其中,以La₂O₃改性后对二甲苯选择性提高较明显。SiO₂和La₂O₃复合改性后,甲苯的转化率高于La₂O₃单独改性的结果,而对二甲苯选择性与La₂O₃单独改性结果相近,并且,二甲苯的选择性略有提高。     

On the Enhanced Selectivity of HZSM-5 Modified by Chemical Liquid Deposition

The external surfaces and pore mouth regions of HZSM-5 samples with different crystal sizes were modified by chemical liquid deposition (CLD) with tetraethoxysilane (TEOS), which led to the passivation of unselective acid sites. The modification was found to be more effective for zeolite samples of larger crystal size. The diffusivity of o-xylene was substantially reduced after silylation, while the diffusivity of toluene hardly changed. Dealumination of the external surface of the zeolite crystals enhanced the silylation effects; this was related primarily to the removal of acid sites associated to extra-framework alumina. For the modified catalysts, a significant increase in the selectivity to p-xylene in the disproportionation of toluene was achieved.     

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。     

甲苯甲醇选择性烷基化催化剂研究进展

甲苯甲醇烷基化是生产对二甲苯的一条新工艺路线,其原料价格低廉、对二甲苯选择性高、产物分离简单,因此引起国内外学者的极大关注。活性和选择性高、稳定性好的催化剂是甲苯烷基化技术应用的关键。综述了国内外甲苯甲醇烷基化催化剂的研究进展,包括水热处理法、浸渍法、预积炭法等。指出水蒸气改性可以提高催化剂寿命,浸渍法的操作简单、重复性好,这两种方法是目前分子筛改性的常用方法。通过对分子筛改性来制备高选择性甲苯甲醇烷基化催化剂己经不再是难题,在维持较高活性和选择性的基础上,提高催化剂稳定性,使其具备工业应用价值,是未来甲苯甲醇烷基化技术研究的重点。     

丝光沸石分子筛催化甲苯与叔丁醇气相合成对叔丁基甲苯

丝光沸石作为催化剂,采用气相催化甲苯和叔丁醇合成对叔丁基甲苯,考察了反应条件和碱改性丝光沸石对催化活性的影响。采用XRD、NH3-TPD、FT-IR、比表面积测定等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明:适宜的反应条件为反应温度180℃,进料体积空速4 mL/(g h),原料甲苯与叔丁醇物质的量比2:1,在此条件下,甲苯转化率达到29%,对叔丁基甲苯选择性达到最大值74%。碱改性后消除了催化剂的强酸中心,而增加了弱酸中心,但孔径变大,比表面积变小。催化活性有所提高,甲苯转化率和对叔丁基甲苯选择性分别提高了4%和7%。     

改性介微孔ZSM-5分子筛催化剂制备及催化甲苯甲醇烷基化反应性能

将微孔ZSM-5分子筛通过不同浓度的氢氧化钠溶液处理不同的时间制备不同的介微孔ZSM-5分子筛,然后负载五氧化二磷制备介微孔ZSM-5分子筛催化剂,对介微孔ZSM-5分子筛负载五氧化二磷催化剂进行甲苯甲醇烷基化反应评价。其中氢氧化钠溶液浓度为1.0 mol/L、处理时间为30 min得到的介微孔ZSM-5分子筛负载五氧化二磷催化剂催化甲苯甲醇烷基化反应的活性较高。对介微孔ZSM-5分子筛负载五氧化二磷催化剂进一步采用铂进行改性,将制备的催化剂用于甲苯甲醇烷基化反应,在460 ℃条件下连续反应505 h,甲苯转化率保持在10.9%,二甲苯中对二甲苯的选择性保持在96%以上。研究结果表明,五氧化二磷、铂改性的介微孔ZSM-5分子筛催化剂具有优异的甲苯甲醇烷基化反应性能。