分子筛基液化石油气精脱硫吸附剂的制备与评价

考察了5A,ZSM-5,13X,NaY等不同类型分子筛的脱硫性能,并以NaY分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备了以Cu2+,Zn2+,Ag+为活性组分的分子筛基液化石油气(LPG)精脱硫吸附剂,考察了吸附剂的制备条件,并采用固定床反应器考察了吸附条件对吸附剂脱硫效果的影响。实验结果表明,CuY吸附剂的脱硫性能最好,其适宜的制备条件为:以Cu(NO3)2为活性组分前体,吸附剂中Cu的负载量为9%(w)、浸渍温度60℃、焙烧温度400℃、焙烧时间2 h。在吸附温度为常温、0.6MPa、液态空速1 h-1的条件下,CuY吸附剂可使LPG中的硫含量从198 mg/m3降至5 mg/m3以下。当LPG中的硫含量降至5 mg/m3时,CuY吸附剂的计算穿透硫容为1.23%(w)。     

改性NaY分子筛吸附剂脱除低碳烃中二甲醚

以NaY、ZSM-5、5A型分子筛等为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列负载金属离子的改性分子筛吸附剂,并用于低碳烃类脱二甲醚。考察了分子筛载体、金属离子、金属离子负载量等对分子筛吸附剂脱二甲醚性能的影响。采用XRD、BET、SEM等分析手段对Zn2+改性NaY型分子筛吸附剂进行了表征,并探讨了吸附脱二甲醚的机理。结果表明,负载Zn2+的NaY型分子筛吸附剂对二甲醚脱除效果较好,适宜的吸附条件为常温、压力0.6MPa、体积液时空速1h-1。吸附剂具有较好的再生性能,3次再生后依然保持较高的活性。     

Cu-β/SBA-15的制备及其吸附脱硫性能

以β/SBA-15复合分子筛为载体,采用浸渍法制备Cu-β/SBA-15吸附剂,利用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD、Py-FTIR和TG-DTA等技术手段对吸附剂进行表征分析。以模拟柴油为原料,采用静态吸附法考察制备条件对Cu-β/SBA-15吸附脱硫性能的影响。结果表明,Cu负载量为15%、焙烧温度400℃、焙烧时间5h时,所制备的Cu-β/SBA-15吸附剂硫容量最高;在该条件下制备的Cu-β/SBA-15能够很好地保持β/SBA-15的微-介孔复合结构;β分子筛次级结构单元的引入提高了Cu-β/SBA-15吸附剂的结构稳定性,进而提高了其再生性能。     

AgY分子筛的制备及其吸附脱除模拟燃料中吡啶的性能

采用离子交换法制备了AgY分子筛,利用X射线衍射对AgY分子筛进行了表征,并分别以NaY和AgY分子筛为吸附剂进行模拟燃料中吡啶的静态吸附脱除试验。结果表明,AgY分子筛的吸附脱氮能力强于NaY分子筛,且AgY分子筛较适宜的吸附脱氮条件为：当模拟燃料用量为15 mL时,分子筛用量0.2 g、吸附温度333 K、吸附时间40 min。采用Materials Studio软件建立了NaY和AgY分子筛团簇模型,模拟计算了吡啶分子在NaY和AgY分子筛团簇上的吸附能及其与活性中心的距离,结果表明,吡啶与AgY分子筛活性中心的距离小于NaY分子筛,故AgY分子筛的吸附性能好于NaY分子筛。吸附等温线研究结果表明,AgY分子筛对模拟燃料中吡啶的吸附行为符合Langmuir-Freundlich混合模型;吸附热力学和动力学研究结果表明,此吸附反应是自发进行的吸附熵增过程;在333 K温度条件下,此吸附过程符合准二级动力学模型。     

NaY/β复合分子筛改性及对模拟柴油中氮化物的吸附性能

利用二次交换二次焙烧方法对NaY/β分子筛进行改性,制备CeY/β和BaY/β复合分子筛。采用XRD、ICP-MS表征方法对改性前后的分子筛结构进行分析;采用氮含量600 μg/g的模拟柴油,考察改性前后分子筛的吸附脱氮效果,并优化吸附脱氮条件。结果表明：改性前后分子筛的特征峰基本一致,说明改性没有改变分子筛的主体晶型;改性后分子筛的脱氮率明显增加,CeY/β分子筛的脱氮效果最佳;CeY/β分子筛的适宜吸附条件为：剂油质量比1:20,反应温度40 ℃,吸附时间3.0 h;BaY/β分子筛的适宜吸附条件为：剂油比质量1:40,反应温度40 ℃,吸附时间4.0 h。     

Cu(Ⅰ)Y分子筛吸附剂的制备及其脱硫性能

采用水热离子交换法制备了Cu(Ⅱ)Y分子筛,对Cu(Ⅱ)Y分子筛进行活化处理制得Cu(Ⅰ)Y分子筛吸附剂,在固定床中考察了吸附温度、操作压力和液态空速对Cu(Ⅰ)Y分子筛吸附剂脱硫性能的影响。实验结果表明,Cu(Ⅱ)Y分子筛适宜的离子交换条件为:Cu(NO3)2溶液浓度0.5 mol/L、固液比(离子交换过程中NaY分子筛与Cu(NO3)2溶液的质量比)0.05、交换温度135℃、交换时间12 h;在低于600℃时,活化温度越高,活化时间越长,Cu(Ⅰ)Y分子筛吸附剂的脱硫性能越好,适宜的活化条件为在N2中500℃下活化6 h;在固定床中,Cu(Ⅰ)Y分子筛吸附剂适宜的脱硫条件是常温、常压、液态空速10 h-1,在此条件下,Cu(Ⅰ)Y分子筛吸附剂对模型汽油的饱和硫容量为8.61%。     

改性Y型分子筛吸附脱除模拟油品中氯辛烷

分别采用离子交换法和等体积浸渍法对Na-Y分子筛进行改性。利用低温氮气吸附 脱附、X射线衍射、X射线荧光光谱和氨气程序升温脱附等手段对改性分子筛进行表征。考察了改性方法、交换的离子类型、吸附时间、吸附温度和吸附剂与油品质量比等因素对改性分子筛吸附脱除模拟油品中氯辛烷性能的影响,并研究了其再生循环使用性能。结果表明：离子交换法制备的Cu-Y分子筛的吸附脱氯性能高于等体积浸渍法制备的CuO/Y分子筛。经Co²⁺、Cu²⁺、Ag⁺改性的Y型分子筛,其脱氯性能较Na-Y分子筛显著增加,其中Cu-Y分子筛的脱氯性能最好。当Cu-Y分子筛与油品质量比为1∶5、吸附温度为20 ℃、吸附时间为1 h时,脱氯率达到91.9%。NH₃-TPD表征显示,分子筛的表面酸性对其脱氯性能具有显著影响,分子筛表面总酸量越大,其脱氯性能越高。Cu-Y分子筛再生循环使用7次后,其比表面积及酸量有少量减小,导致其脱氯性能略微降低。     

改性工艺对Y型分子筛孔结构的影响

以NaY分子筛为原料,柠檬酸为脱铝剂,在水浴条件下,采用水热-化学相结合的改性方法制备了NH_4Y分子筛、高钠(低钠)USY分子筛和柠檬酸改性分子筛。结果表明:随着焙烧温度的升高,USY分子筛的相对结晶度和晶胞常数均降低;与NH_4Y分子筛相比,当焙烧温度为500～700℃时,USY分子筛的总孔体积和介孔体积增加,总比表面积和微孔体积减少。在100%水蒸气条件下,于650℃焙烧2 h的低钠USY分子筛经柠檬酸改性处理1 h后,分子筛总孔体积和介孔体积较NH_4Y分子筛分别增加了23%,140%。     

白土水热合成分子筛制备脱除芳烃中微量烯烃的催化剂

以廉价的工业颗粒白土为主要原料,采用水热合成法原位晶化合成了Na Y分子筛,并制备了Y分子筛脱烯烃催化剂;采用XRD、N₂吸附-脱附、Py-FTIR、NH₃-TPD等方法对Y分子筛催化剂进行了表征,考察了Y分子筛催化剂对C₈~+芳烃中微量烯烃的脱除性能。实验结果表明,以在导向剂母液各组分配比为n(Na₂O)∶n(Al₂O₃)∶n(Si O₂)∶n(H₂O)=16∶1∶15∶320、导向剂添加量为14%(w)、晶化温度100℃、晶化时间24 h的条件下合成的NaY分子筛制备的Y分子筛催化剂具有良好的物理化学性质和脱烯烃性能,在反应温度170℃、液态空速10 h^-1、压力1.0 MPa、反应时间2 h的条件下,烯烃脱除率达到94.18%,芳烃及邻、对、间二甲苯损失率均低于1%。     

Ni2+、Ba2+改性NaY分子筛的制备及其吸附脱氮性能研究

采用离子交换法得到了不同改性温度、改性浓度下的Ni-Ba-Y分子筛,并研究其对模拟燃料中喹啉的吸附脱氮性能。结果表明：改性温度70 ℃、离子浓度为0.25 mol/L下改性得到的Ni-Ba-Y分子筛吸附脱氮效果较佳;在此条件下得到的Ni-Ba-Y分子筛与标准NaY分子筛XRD的特征峰型完全相同但峰强度略有降低,FT-IR谱图显示Ni-Ba-Y分子筛的1 147 cm-1峰明显减弱,且1 024 cm-1峰发生了蓝移现象,说明Ni2+、Ba2+已交换到NaY分子筛骨架上;分别采用Langmuir,Freundlich,Langmuir-Freundlich模型对Ni-Ba-Y分子筛吸附喹啉的吸附等温线进行了拟合,3种模型相关系数相当,但更适合Langmuir-Freundlich混合模型;吸附时间对NaY,NiY,Ni-Ba-Y 3种不同改性分子筛对模拟燃料中喹啉氮的吸附影响表明,Ni-Ba-Y分子筛吸附性能与NaY分子筛相比略有提高,NiY分子筛的吸附脱氮性能最高。     

Cr~(3+)、Ni~(2+)双离子改性NaY分子筛的吸附脱氮性能

制备Cr~(3+)和Ni~(2+)双离子改性NaY分子筛Cr-Ni-Y,采用FT-IR和XRD对其进行了详细表征。FT-IR谱图分析表明,Cr-Ni-Y分子筛在波数为1 147cm~(-1)处的吸收峰随改性温度、改性浓度增加而逐渐变宽,1 024cm~(-1)处吸收峰与标准NaY分子筛相比发生了蓝移现象,Cr-Ni-Y分子筛的XRD谱图与标准NaY分子筛特征峰基本一致,说明改性并没有改变分子筛结构,确定较适宜的改性条件为温度70℃、溶液中Cr~(3+)和Ni~(2+)浓度均为0.25mol/L。吸附时间对NaY,CrY,Cr-Ni-Y分子筛吸附脱除模拟燃料中喹啉氮的影响结果表明,Cr-Ni-Y分子筛吸附效果略低于CrY分子筛,优于NaY分子筛。Cr-Ni-Y分子筛对模拟燃料中苯胺、吡啶或喹啉的吸附结果表明,苯胺、吡啶和喹啉分别在40,60,50℃时吸附基本趋于平衡,且吸附效果由好到差的顺序为苯胺吡啶喹啉。分子模拟计算结果表明,苯胺、吡啶和喹啉分子中N的电荷数分别为-0.361,-0.233,-0.252,结合晶体场理论,苯胺与Cr-Ni-Y分子筛上Cr~(3+)和Ni~(2+)的静电作用强于喹啉和吡啶,又因为喹啉的位阻大于吡啶,吡啶吸附效果优于喹啉。     

Investigation of ZSM-5/MCM-41 Composite Molecular Sieve for Reducing Olefin Content of FCC Gasoline

ZSM-5/MCM-41 composite molecular sieve was prepared by the nano-assembling method.The ZSM-5 molecular sieve,the MCM-41 molecular sieve,the ZSM-5/MCM-41 mechanical mixture and the ZSM-5/MCM-41 composite molecular sieve were characterized by X-ray powder diffractometry,N2 adsorption isotherms,temperature programmed desorption of ammonia and scanning electron microscopy and their properties were analyzed.Using FCC gasoline as the feed,activities of different molecular sieves for reducing olefin content were investigated in a continuous high-pressure micro-reactor unit under the following conditions:a reaction temperature of 400℃,a reaction time of 2 h,a weight hourly space velocity of 3 h-1,and a reaction pressure of 2.0 MPa.The results showed that the HMCM-41 molecular sieve had low reaction performance,and the HZSM-5 molecular sieve demonstrated high aromatization activity,while the ZSM-5/MCM-41 composite molecular sieve exhibited a best olefin-reducing performance because of its high isomerization activity and moderate aromatization activity.With a largest olefin-reducing capability and a reasonable distribution of products,the composite molecular sieve was more suitable for FCC gasoline upgrading compared to other three catalysts.     

Co-SBA-15催化苯乙烯氧化制苯甲醛反应性能的研究

以Co(NO3)2·6H2O为钴源制备Co-SBA-15介孔分子筛,并用XRD、BET方法对Co-SBA-15结构进行表征.结果表明,负载钴的SBA-15具有介孔分子筛的结构特征.以质量分数为30％的H2O2为氧化剂,丙酮为溶剂,对Co-SBA-15催化氧化苯乙烯反应进行研究.在苯乙烯用量5 mL、n(H2O2)∶n(...     

FAU型多级孔分子筛孔道结构的表征

以Fe-NaY和NaY分子筛为原料,通过一种新颖的改性方法制备了具有多级孔结构的两种USY分子筛,采用N2吸附-脱附和变温超极化氙核磁共振(HP^129Xe NMR)实验对两种多级孔USY分子筛进行了表征,变温范围从173 K至233 K。HP^129Xe NMR表征结果显示,以NaY为原料的USY分子筛虽然具有更大的平均孔径、更多的介孔结构,但以Fe-NaY为原料的USY分子筛具有更好的微孔-介孔连通性,从而具有更好的扩散性能。HP^129Xe NMR可以反映两种多级孔USY分子筛孔道结构的细微差异,这种能够区分多级孔结构“质量”好坏的表征方法可以为多级孔材料的制备、表征及应用提供参考。     

复合分子筛催化剂在正十六烷临氢异构化反应中协同作用的研究

选用SAPO-11分子筛和不同硅铝比的β分子筛,制备了一系列单一分子筛和复合分子筛催化剂。以正十六烷为模型化合物,对催化剂的异构化反应活性和选择性进行对比。结果表明,将硅铝比为700的β分子筛与SAPO-11复合后,复合分子筛催化剂的多支链异构烃收率明显增加,并且随着反应温度的升高,异构烃收率仍可以保持在较高的水平。BET,XRD,NH3-TPD及吡啶吸附的红外光谱表征结果表明,复合分子筛中两分子筛酸性的相对强弱影响协同作用的发挥。     

环戊烯合成戊二醛新型催化剂W-HMS的制备研究

 以（NH4）2WO4为钨源,采用原位法,在不同条件下将活性物种WO3引入到HMS分子筛骨架中,合成了W-HMS分子筛,对该分子筛在环戊烯选择性氧化合成戊二醛反应中的催化性能、使用次数及再生条件进行了研究,并利用XRD、FT-IR等手段对催化剂的结构进行了表征。结果表明,使用优化条件制备的W-HMS分子筛催化剂,戊二醛的收率最高可达78% 。分子筛具有较高的稳定性,可以重复使用7次,失活后的催化剂可通过高温焙烧的方式再生。W-HMS的FT-IR光谱表征显示,W已成功进入分子筛骨架。     

杂原子介孔分子筛Ba-MCM-41的制备及其吸附脱氮性能

采用水热合成法制备了介孔MCM-41和Ba-MCM-41分子筛,并利用X射线衍射、N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱对介孔MCM-41和Ba-MCM-41分子筛进行了表征.将Ba-MCM-41分子筛用于对模拟油的静态吸附脱氮试验,结果表明,当模拟油用量为15 mL时,较适宜的吸附脱氮条件为分子筛用量0.3 g、吸附温度...     

高岭土/醋酸钠插层复合材料合成NaY分子筛及其对Cr3+离子的吸附性能

以直接插层法制备的高岭土/醋酸钠插层复合材料(KNM)为原料,采用原位晶化技术成功合成出NaY分子筛,研究了KNM的插层率及KNM添加量对NaY分子筛相对结晶度的影响及其在对重金属Cr³⁺离子吸附方面的应用。通过粉末X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N₂静态吸附法和电子扫描电镜(SEM)等手段对样品进行表征。结果表明：添加KNM能够合成出纯的NaY分子筛(N-NaY);当KNM添加质量分数低于10%时,与未添加KNM合成的NaY分子筛(R-NaY)相比,其相对结晶度均有所提高;随着KNM添加量的增加,N-NaY的相对结晶度先增加后降低;当加入质量分数1%的插层率90%的KNM时,N-NaY的相对结晶度达到最大值47%;相比于R-NaY,其具有较好的孔结构,孔体积为0.35 cm³/g, BET比表面积为486.86 m²/g;在最佳吸附温度20℃、吸附时间30 min、NaY分子筛用量1.0 g时,N-NaY对Cr³⁺离子的吸附率可以达到95%。