Nb-F/HZSM-5催化剂催化乙醇脱水制乙烯

以HZSM-5分子筛为载体,采用浸渍法制备了Nb-F/HZSM-5固体酸催化剂,利用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD、热分析等技术考察了催化剂的结构和表面酸性,并与乙醇催化脱水制乙烯的反应活性、稳定性进行了关联。实验结果表明,Nb-F的添加并没有破坏HZSM-5分子筛的特征结构;随Nb-F负载量增加,催化剂的比表面积、孔体积和孔径逐渐减小,酸量逐渐减少。单纯负载Nb2O5的Nb/HZSM-5催化剂催化乙醇脱水制乙烯的活性明显下降。在进料为质量分数50%的乙醇溶液、反应温度230℃、WHSV=1.4h-1、反应时间4h的条件下,Nb2O5负载量(w)为2%、F负载量(w)为0.2%的Nb-F/HZSM-5催化剂(Nb-F/Z-2)的活性和HZSM-5分子筛相当;HZSM-5分子筛和Nb-F/Z-2催化剂上乙烯收率在50h内分别由开始时的97.5%和89.7%降到56.2%和88.6%,Nb-F的添加有效延长了催化剂的使用寿命。     

Mo基/HZSM-5催化剂催化硝基苯加氢合成对氨基苯酚

制备了Mo基/HZSM-5双功能催化剂,用于催化硝基苯加氢合成对氨基苯酚(PAP)反应,考察了催化剂制备方法、Mo负载量、反应条件对其催化性能的影响。结果表明,与MoO2/HZSM-5相比,相同Mo负载量的MoS2/HZSM-5在催化合成PAP反应中表现出较高的催化活性,在w(3% MoS2/HZSM-5)=0.5%、T=155℃、p=3.5MPa、t=2 h条件下,硝基苯转化率为91.4%,PAP选择性为47.6%。MoS2/HZSM-5中掺杂第二金属Mn,可调变该催化剂的活性位,有助于提高催化合成PAP反应的PAP选择性;当Mn负载量为0.5%时,硝基苯转化率为76.5%,PAP选择性为55.8%。     

Cu-Ce/HZSM-5催化剂上的乙醇芳构化反应

以浸渍法制备了Ce/HZSM-5、Cu/HZSM-5、Cu-Ce/HZSM-5系列催化剂,采用XRD、氮气物理吸附和氨气程序升温脱附方法对其进行了表征,并考察了其催化乙醇芳构化性能。结果表明,Ce和Cu的负载降低了HZSM-5分子筛的比表面积,但分子筛保持原有的骨架结构,且强酸量减少、中强酸量和弱酸量增多;先浸渍Ce再浸渍Cu,Ce和Cu的负载量分别为1.2%和5%的HZSM-5催化剂具有最佳的乙醇芳构化催化性能,在反应温度350℃、质量空速1.0h-1条件下,芳烃收率可达67.6%。     

Co改性Mo/HZSM-5催化剂的甲烷无氧芳构化催化性能研究

以Mo/HZSM-5（硅铝比38）为基础,分别添加第二活性组分Mg,Ni,Cr,Cu,Zn,Co,采用共浸渍法制备了一系列的二元催化剂,考察这些催化剂对甲烷无氧芳构化过程的催化性能,结果表明,在Mo/HZSM-5催化剂中添加Co可提高其对甲烷无氧芳构化过程的催化活性。进一步研究了不同Co负载量的二元催化剂对甲烷无氧芳构化过程的催化性能,并采用XRD,NH3-TPD,TG-DTA等手段对催化剂进行表征,结果表明： 催化剂中添加Co后能够提高苯的生成速率;添加0.7 %（w）的Co时制备的6%Mo-0.7%Co/HZSM-5催化剂中Co与Mo具有良好的协同作用,与6% Mo/HZSM-5催化剂相比,不但减缓了积炭的生成,提高了催化剂的稳定性,而且提高了催化剂的催化活性,苯收率提高2%~5%;催化剂中添加Co后,酸强度及酸量得到明显改善,弱酸量与强酸量比例适中,Co化合物与Mo化合物能够均匀分散在分子筛表面,从而可提高催化剂的催化活性。     

Mo/REHY催化剂的加氢脱氮性能研究

采用钼酸铵溶液与REHY分子筛通过等体积浸渍法制备了Mo/REHY催化剂。利用XRD,NH3-TPD,BET等方法表征了Mo/REHY催化剂的结构。表征结果显示,催化剂中归属于REHY分子筛的晶相峰保持完好,活性组分Mo高度分散在REHY分子筛的表面,使Mo/REHY催化剂的酸量减少,比表面积下降。考察了不同Mo负载量的Mo/REHY催化剂的喹啉加氢脱氮性能。实验结果表明,在反应压力6.0 MPa、反应温度360℃、液态空速4.0 h-1和V(H2):V(反应液)=500:1的适宜条件下,Mo负载量为10%(w)的Mo/REHY催化剂的喹啉加氢脱氮转化率可达81.14%。     

MoO_3/HZSM-5催化剂上重芳烃加氢脱烷基反应

采用等体积浸渍法制备了不同负载量的MoO3/HZSM-5催化剂,考察了MoO3/HZSM-5催化剂上MoO3负载量和工艺条件对重芳烃(C9+)加氢脱烷基反应的影响;并用X射线衍射、吡啶吸附红外光谱、氨程序升温脱附等技术对催化剂进行了表征。实验结果表明,重芳烃在MoO3/HZSM-5催化剂上的反应性能与HZSM-5分子筛上MoO3的分散状态、催化剂的酸性和酸量及工艺条件有关;当MoO3/HZSM-5催化剂中MoO3的负载量(质量分数)接近15%时,MoO3在HZSM-5分子筛表面呈单层分散。采用15%MoO3/HZSM-5催化剂,在550℃、3.0MPa、重时空速3.62h-1及V(H2)∶V(C9+)=800的反应条件下,重芳烃转化率达55.94%,苯、甲苯、二甲苯(BTX)收率大于50%,BTX总选择性达90%以上。     

助剂Co对Ni/SBA-15分子筛催化剂催化苯乙酮加氢反应性能的影响

采用旋转蒸发法制备了系列Ni-Co/SBA-15分子筛催化剂(Ni负载量为10%(w),Co负载量为0,1%,5%,7%,9%(w)),通过XRD、N2物理吸附、TEM、H2-TPR等手段对催化剂的物化性能进行表征,考察了苯乙酮加氢反应中Co作为助剂对Ni/SBA-15分子筛催化剂性能的影响。实验结果表明,助剂Co的加入显著提高了Ni/SBA-15分子筛催化剂的活性,当Co负载量为5%(w)时,助剂Co的促进作用最为明显,比以10%Ni/SBA-15分子筛为催化剂时苯乙酮转化率提高了14.9%;助剂Co的加入并没有改变SBA-15分子筛的孔道结构,助剂Co的引入提高了Ni的分散性与还原能力,使得催化活性显著提高。     

Mo/HZSM-5催化剂上甲烷脱氢芳构化反应——分子筛水蒸气脱铝的影响

采用蒸汽脱铝法对HZSM-5分子筛进行预处理,利用XRD、N2物理吸附及NH3微分量热吸附对分子筛的结构和酸性质进行表征,在关联催化剂的活性评价结果的基础上,研究了分子筛的结构、酸性质对Mo/HZSM-5催化剂反应性能的影响。结果表明,市售的母本HZSM-5分子筛上,少量的强B酸中心的存在,促使了反应中间物种的深度脱氢,造成催化剂在反应过程中发生严重积炭;水蒸汽处理的HZSM-5分子筛,其骨架结构和酸性质随处理温度的不同而改变。923K蒸汽处理的分子筛,结晶度显著降低,骨架结构的严重受损导致了微孔的阻塞和B酸中心的大量减少,不利于C2中间物种的芳构化;823K处理的HZSM-5分子筛,骨架铝脱出相对缓和,在有效地消除了母本分子筛原有的强B酸中心的同时,又保持着较高的结晶度,改善了分子筛的抗积碳能力,因此其Mo基催化剂的甲烷芳构化反应性能较传统制备的Mo/HZSM-5催化剂有显著提高。     

预处理温度对NH4F改性Mo/HZSM-5催化剂上甲烷无氧芳构化反应的影响

在经NH4F改性的Mo/HZSM-5催化剂上进行甲烷无氧芳构化反应,考察预处理温度对催化剂性能的影响.实验结果表明,NH4F改性有效地延长了催化剂的寿命,并提高了反应活性;NH4F改性降低了HZSM-5分子筛上强酸位的浓度,提高了催化剂的抗积碳性能.     

Pt/Hβ-HZSM-5催化正己烷临氢异构化

以不同n(SiO_2)/n(Al_2O_3)的HZSM-5和Hβ复配分子筛为载体负载Pt,制得Pt/Hβ-HZSM-5烷烃异构化催化剂。采用XRD、BET、NH_3-TPD以及Py-IR对制备的载体和催化剂进行了表征。以正己烷为正构烷烃模型化合物,采用连续固定床反应装置,考察了上述烷烃异构化催化剂对正己烷的异构化催化活性。结果表明,HZSM-5分子筛较小的孔径以及Hβ分子筛较弱的酸性都制约了以其为载体所制备催化剂对正己烷异构化的催化活性;HZSM-5和Hβ分子筛复配后,得到了适宜的酸中心分布,中强酸活性位的增加有利于提高相应复配分子筛为载体Pt催化剂的正己烷异构化催化活性,得到较低的裂解率和较高异构化率。     

改性Mo/HZSM-5催化剂上的甲烷无氧芳构化的研究

考察了Mo担载量及反应条件对改性Mo/HZSM-5催化剂甲烷无氧芳构化性能的影响。结果表明,Mo担载量对催化剂表面有所影响,从而影响了催化剂的性能,Mo担载量w(Mo)=6%的催化剂性能最佳;反应温度为973K、空速为1400ml/(g-cat.h)时6%Mo/HZSM-5苯收率最高可达5.25%。     

Mo/HZSM-5催化剂上甲烷脱氢芳构化反应—催化剂制备方法的影响

采用高温蒸汽处理的方法对机械混合法制备的Mo/HZSM-5催化剂进行了改良,利用XRD、XPS等表征催化剂的晶相组成、Mo物种的分散度。结果表明,Mo/HZSM-5催化剂的甲烷脱氢芳构化性能与其Mo物种的分散度密切相关。机械混合法制备的催化剂上,Mo物种主要以微晶的形式分布在分子筛的外表面,由于缺少分子筛孔道择形保护,使积炭副反应的容易发生。经高温蒸汽处理后,催化剂上Mo物种的分散度显著提高,有较多的Mo物种迁移至分子筛的孔道内,并与B酸发生强相互作用生成钼氧二聚体。因此在甲烷芳构化反应中,蒸汽处理的Mo/HZSM-5催化剂显示出较强的抗积炭能力,甲烷转化活性及芳烃的选择性较传统机械混合法制备的催化剂有明显提高。     

Effect of Strontium Addition to Platinum Catalyst for Propane Dehydrogenation

PtSnSr/HZSM-5 catalysts with different amounts of strontium were prepared by sequential impregnation method,and characterized by BET analysis,TEM,NH3-TPD,H2-TPR,TPO and TG techniques.The results showed that the addition of strontium could modify the characteristics and properties of both acid function and metal function of Pt-Sn-based catalysts.In this case,PtSnSr/HZSM-5 catalyst with an appropriate amount of Sr(1.2%) showed higher catalytic activity and lower amount of coke deposits than PtSn/HZSM-5 catalyst.However,excessive loading of Sr could facilitate the reduction of Sn,which was unfavorable to the reaction.Afterwards,1.0 m% of Na was added into the PtSnSr(1.2%)/HZSM-5 catalyst to improve the catalytic performance in propane dehydrogenation,and this catalyst displayed the best catalytic performance during our experiments.After having been subjected to reaction for 5h,the PtSnNa(1.0%)Sr(1.2%)/HZSM-5 catalyst had achieved a higher than 95% selectivity towards propene along with a corresponding propane conversion rate of 32.2%.     

红外光谱研究铕改性Mo/HZSM-5催化剂的表面酸性

采用红外光谱方法考察了催化剂样品中的探针分子吡啶在程序升温脱附过程中的谱图变化,将红外光谱的特征峰强度与样品温度进行关联,并进行微分处理。从而得知铕增强了Ｍｏ／ＨＺＳＭ－ ５ 催化剂的Ｂ 酸强度,而对Ｌ 酸强度无影响。     

用于苯酚与异丙醇烷基化反应的分子筛催化剂

研究了HZSM-5,HMCM-49,HMCM-41分子筛催化苯酚与异丙醇烷基化反应的性能,采用X射线衍射和NH3程序升温脱附等方法对分子筛进行了表征。实验结果表明,反应温度、分子筛的酸强度和酸量以及孔道结构是影响分子筛催化苯酚与异丙醇烷基化反应性能的重要因素,反应结果是各种因素共同作用的结果。以酸强度高、酸量多的微孔HZSM-5分子筛为催化剂,烷基化反应的主要产物为对异丙基苯酚,但其催化活性和稳定性相对较差;以中等酸量、超笼结构的HMCM-49分子筛为催化剂,低温时烷基化反应的主要产物为邻异丙基苯酚,高温时烷基化反应的主要产物为对异丙基苯酚,且HMCM-49分子筛有较高的催化活性及稳定性;以低酸量、中等酸强度的中孔HMCM-41分子筛为催化剂,其催化活性与稳定性都较差,且有较多的O-烷基化产物生成。     

镍改性HZSM-5催化剂上甲醇芳构化反应性能的研究

采用浸渍法制备Ni改性的HZSM-5催化剂,采用BET,XRD,Py-FTIR,NH3-TPD等分析手段对催化剂进行表征。以纯甲醇为原料,在固定床微反装置上,考察不同Ni负载量改性HZSM-5催化剂对甲醇芳构化（MTA）反应性能的影响。实验结果表明：Ni的引入使催化剂产生了比较稳定的新L酸位;随着Ni负载量的增加,Ni/HZSM-5催化剂的总酸量增加,尤其是弱酸酸量;MTA反应的芳烃总收率随着Ni负载量的增加呈现先减少后增加然后又减少的趋势;Ni的引入可能改变了HZSM-5催化剂上MTA反应的路径,由氢转移芳构化向脱氢芳构化转变;生成的芳烃主要以C7~C9芳烃为主,C6和C10+芳烃相对较少;副产物甲烷和COx收率则随Ni负载量的增加而增加,这可能与Ni促进了甲醇的甲烷化反应有关。