改性分子筛催化剂液相合成MTBE的研究

研究了改性 ZSM-5、改性 β及 ZRP分子筛催化剂上甲醇与异丁烯合成甲基叔丁基醚 (MTBE)的反应过程。在间歇反应器中对 H型和多价阳离子 (包括 Mg2 ,Ca2 ,L a3 )型的上述分子筛进行了活性评价。结合对分子筛结构和酸性的表征 ,考察了改性分子筛催化剂的结构和酸性质对 MTBE合成反应活性的影响。     

固体酸的酸性和结构对苯与乙烯烷基化的影响

在搅拌高压釜中,研究了纯磷钨酸、负载磷钨酸、工业Y-分子筛、工业β-分子筛和纳米β-分子筛5种固体酸催化剂进行苯与乙烯的液相烷基化反应的催化活性和反应选择性。实验结果表明,固体酸催化剂的烷基化反应活性高低主要取决于表面酸强度和酸量;乙苯的选择性主要取决于催化剂的孔道结构;乙基化的选择性则与催化剂的表面酸强度、酸性中心位置和孔道结构等因素有关。     

不同分子筛负载Pt催化剂上的正己烷异构化

 以不同分子筛为载体通过浸渍法制备了一系列Pt/分子筛催化剂,考察了正己烷在不同催化剂上的临氢异构化反应性能,同时也考察了分子筛的孔道结构对催化剂积碳性能的影响。分子筛的酸性和反应后催化剂上的积碳量分别通过NH3-TPD和TGA表征。结果表明,催化剂的异构化性能同时受分子筛的孔道结构和酸性的影响。具有一定量强酸中心、合适孔道结构的分子筛负载Pt的催化剂有利于提高正己烷异构化活性,正己烷异构化选择性依赖于分子筛的孔道结构,而酸性对异构选择性无直接影响。分子筛上的强酸中心越多,孔径越大,越有利于多甲基异构体的生成。此外,催化剂的抗积碳性能与分子筛的孔道结构有关。     

HZSM-5分子筛的改性对合成气直接制二甲醚反应的影响

采用固态离子交换法改性合成气直接制二甲醚(DME)双功能催化剂中的甲醇脱水组分HZSM 5分子筛,制得一系列Mg ZSM 5催化剂,并用XRD和NH3 TPD表征其结构和表面酸性,发现改性后分子筛的晶型和结构未受到破坏,但分子筛表面弱酸中心增强,强酸中心减弱,酸中心分布较为集中。将由Mg ZSM 5分子筛与Cu基甲醇合成催化剂组成的双功能催化剂用于合成气直接制二甲醚反应,结果表明,目的产物DME选择性由改性前的53 62%提高到68 31%,而副产物CO2和烃类的选择性则分别由41 75%和0 23%下降至27 67%和0 02%。     

含碱土金属分子筛对FCC催化剂催化性能的影响

通过在FCC催化剂中引入含碱土金属的分子筛,提高了FCC催化剂的重油转化能力和氢转移反应活性,同时催化剂还保持良好的焦碳选择性,着重考察了含碱土金属分子筛中不同碱土金属离子和分子筛类型对FCC催化剂性能的影响;从催化剂酸性质的变化对含碱土金属分子筛的作用原因进行了初步的探讨。结果表明,含Mg,Ca分子筛的FCC催化剂具有重油转化能力强,氢转移反应活性高及焦碳选择性好等特点,含Mg,Ca分子筛的引入,改进了FCC催化剂的性能,这与催化剂酸性发生变化,即总酸量以及B酸对L酸的比例增加,特别是强酸量减少,中强酸比例提高有关。     

ZSM-5分子筛酸分布对丁烯裂解制丙烯性能的影响

以硝酸钙为改性剂处理ZSM-5分子筛孔道内及外表面的酸中心,得到一系列酸分布不同的钙改性ZSM-5分子筛催化剂,并采用XRD,SEM,BET,XRF,NH_3-TPD等技术对催化剂的物化性质进行表征;在连续流动固定床反应器上研究了分子筛孔道内及外表面的酸分布对丁烯裂解制丙烯反应性能的影响。实验结果表明,钙改性ZSM-5分子筛的酸量是丁烯裂解活性的决定因素,酸量越多,催化剂催化丁烯裂解的活性越高;丙烯选择性主要受催化剂酸强度的影响,降低酸强度有利于提高丙烯选择性;ZSM-5分子筛外表面酸中心在丁烯催化裂解制丙烯过程中起主要作用,改性时保留外表面酸中心有利于提高丙烯选择性。     

甲醇转化制丙烯ZSM-5分子筛催化剂的磷改性研究

为提升甲醇转化制丙烯(MTP)催化剂活性,采用等体积浸渍法对ZSM-5分子筛催化剂进行磷改性,考察了分子筛先磷改性再成型和分子筛先成型再磷改性两种改性工艺对MTP催化剂催化性能的影响。采用堆密度分析仪、ICP-OES和NH3-TPD等对催化剂进行了表征。结果表明,磷改性可以调变催化剂的酸性质,主要降低强酸中心的酸密度,其中分子筛先磷改性再成型方法对强酸中心的抑制效果更显著。采用固定床反应器对比两种工艺制备的MTP催化剂催化性能,发现两种制备工艺均是磷用量为0.50%的催化剂显示出较好的活性、稳定性和最佳的丙烯和丁烯选择性,但在相同改性磷用量(0.50%)下,分子筛先磷改性再成型所制备的催化剂催化性能更加优异,单程寿命达到135 h,丙烯选择性54.2%,丁烯选择性27.8%。     

Y型分子筛酸性质对四氢萘加氢裂化多产BTX反应的影响

以孔性质相近、酸性质存在差异的Y型分子筛为酸性组分制备加氢裂化催化剂,采用N₂吸附-脱附、NH₃-TPD、Py-IR、HRTEM等手段表征分子筛和催化剂的物化性质,以四氢萘为模型化合物在高压加氢微反装置上评价催化剂的加氢裂化反应性能。结果表明：提高Y型分子筛上强酸中心比例能促进四氢萘的转化;增加Y型分子筛上中强酸的占比和强B酸/强L酸酸量比有利于四氢萘的开环、断侧链反应,促进苯、甲苯、二甲苯混合物(BTX)的生成;改变Y型分子筛的酸性还可调变催化剂活性相结构及其加氢性能,进而影响BTX产物选择性。分子筛酸性质的调控是四氢萘加氢裂化生产BTX过程的关键因素。     

磷改性HY分子筛催化剂的酸性和催化活性的研究

改性的HY分子筛对苯和乙烯的液相烷基化反应具有高的活性和选择性.在HY分子筛中引入不同量的镁、镍、镧、磷等离子进行改性,当磷含量为2.5m%时,烷基化反应性能最佳,乙烯转化率达98.7%,乙苯选择性达85.4%.TPD、IR、XRD等方法研究结果表明,在磷改性的HY分子筛上,B酸和L酸都是烷基化的活性中心;强酸对催化活性起主要作用,弱酸对烷基化反应也有一定的贡献;强酸量与催化活性呈正比关系.     

甲苯乙基化催化剂性能探讨

本文用复合改性的方法,调变分子筛的孔结构和酸性质,使ZSM-5分子筛潜在的择形性得以发挥。改性分子筛只要保持有一定数量的中强酸中心,且孔道畅通,有利于生成的产物迅速扩散,发挥酸中心的催化效率,便可获得高对位选择性,同时又保持较高的活性,使“反向效应”受到抑制。P_5Mg_8HZ·H_2O 是较好的催化剂,其选择性比氢型高2.4倍,而活性只稍有下降,并表现出良好的稳定性。     

固载杂多酸气相催化合成甲基叔丁基醚

以固载在膨润土上的四种具有Ｋｅｇｇｉｎ结构的杂多酸为催化剂，研究它们在气相催化合成甲基叔丁基醚中的活性。     

Hβ沸石催化剂催化α-甲基萘的异构化反应

研究了α-甲基萘在HZSM-5,HY,HUSY,Hβ沸石催化剂上的异构化反应。发现催化剂活性和选择性与沸石的孔道结构和表面酸性相关,Hβ沸石催化剂能有效地抑制双分子歧化副反应。在相同的反应条件下,Hβ沸石催化剂表现出较高的反应活性和β-甲基萘选择性。同时,采用Hβ沸石作为α-甲基萘异构化催化剂,考察了催化剂制备及异构化反应条件。结果表明,当反应温度低于300℃时,主要发生异构化反应;在较高温度下,歧化反应成为主要反应。在较佳反应条件下,α-甲基萘的转化率为70.0296,异构化产物β-甲基萘的选择性在97％以上。     

非贵金属/沸石型正戊烷异构化催化剂的研究 Ⅰ. 制备方法及催化剂组成对反应性能的影响

以Hβ,HZSM-5和HM3种沸石作载体,负载非贵金属,制备了一系列非贵金属/沸石型催化剂,用BET,Py-IR等手段表征了催化剂的理化性质,在高压微反实验装置上评价了催化剂的性能,系统研究了催化剂的制备方法及催化剂组成对反应性能的影响。实验结果表明,Hβ负载非贵金属的催化剂对轻烃异构化反应的催化性能优于HZSM-5和HM沸石载体;使用混合成型的拟薄水铝石比使用沸石原粉制备的催化剂的催化性能显著提高;NiMo金属对之间存在较好的协同作用,选取适当的焙烧温度和选用适宜的竞争离子溶液进行离子交换能改善催化剂的酸性质和金属分散度,能显著提高催化剂的性能。     

Study of magnesium-containing zeolite catalysts for the synthesis of lower olefins from dimethyl ether

The catalytic properties of magnesium-containing zeolite catalysts in the synthesis of olefins from dimethyl ether (DME) were studied. The optimal concentrations of magnesium in the zeolite catalyst were found, and a procedure for its introduction was developed. The effect of the operation conditions of DME conversion into lower olefins on the catalyst activity and selectivity was studied. The stability of the catalytic properties of the synthesized catalyst after oxidative regeneration was examined.     

Conversion of dimethyl ether into lower olefins on a La-Zr-HZSM-5/Al<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript> zeolite catalyst

The catalytic properties of La-Zr-HZSM-5/Al₂O₃ in the synthesis of olefins from dimethyl ether (DME) were studied. It was shown by the method of temperature-programmed ammonia desorption that acid sites of medium strength are responsible for the high catalyst selectivity for lower olefins. It was found that the preliminary high-temperature treatment of zeolite or the replacement of nitrogen with steam increased not only the selectivity of the catalyst for lower olefins, but also its activity and stability. The effect of the operating parameters of the DME conversion into the lower olefins and the dependence of the catalyst activity on the number of regenerations were studied.     

SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂上异丁烷与丁烯烷基化的研究

在固定床连续性微反活性评价装置上 ,考察了异丁烷与丁烯在SO4 2 - /ZrO2 系列固体超强酸催化剂上烷基化反应的活性和选择性 ,借助XRD、DTA、NH3-TPD等分析方法对SO4 2 - /ZrO2 催化剂的结构和性能进行了表征。结果表明 ,SO4 2 - /ZrO2 催化剂表面酸性位的强度与焙烧温度密切相关。同时 ,SO4 2 - /ZrO2 固体超强酸催化剂上的中强酸位是烷基化反应的主要活性位 ,但酸强度越高 ,其比活性越高 ,而目标产物三甲基戊烷选择性越低。SO4 2 - /ZrO2 催化剂的弱酸位有利于烯烃齐聚反应 ,强酸位有利于裂化反应 ,氢转移、异构化反应一般发生在中强酸位 ,与烷基化反应要求的酸性位很接近 ,烷基化反应酸强度控制在 -8 1～ -12 7为宜     

乙苯与乙烯在HDGA-5催化剂上直接合成对二乙苯

HDGA-5沸石催化剂可用于乙苯乙烯烷基化生成对乙苯。试验结果表明,随催化剂表面总酸量降低,催化剂活性降低;随催化剂表面酸中心强度降低和微孔有效扩散系数减小对位选择性增加。具有较低酸强度和较小微孔有效扩散系数的HDGA-5沸石催化剂用于乙苯乙烯烷基化时,连续反应250小时,其平均活性为19.36mol％,对二乙苯选择性为91.21％,烷基化选择性为83.27％。再生后连续反应200小时,其平均活性为18.67％。对二乙苯选择性为91.89％,烷基化选择性为83.05％。上述结果表明该催化剂具有较好的活性、稳定性和再生重复性。     

Effect of Modified Zeolite on One-Step Process of DME Synthesis

Abstract

HZSM-5 zeolites modified by MgO, CaO, and ZnO were prepared by impregnation and bifunctional catalysts were prepared by modified HZSM-5 zeolites and JC207 catalyst (a catalyst for methanol synthesis, which has been industrialized in China). Evaluation of catalytic activity was conducted in a fixed-bed reactor. Results show, with proper basic oxide-modified zeolite, a Br?nsted acid site (strong acid sites) shift to Lewis acid site (weak acid sites). Weak and less strong acid sites on HZSM-5 zeolite are activity centers for the formation of dimethyl ether (DME), whereas strong acid sites for by products such as hydrocarbons. Consequently, the selectivity of CO₂ and hydrocarbons decrease, especially with zeolite modified by CaO.     

干气和苯催化蒸馏制乙苯

研究了MCM-22沸石催化剂对于干气和苯催化蒸馏制乙苯的反应性能,对β,Y,MCM-22沸石催化剂在催化蒸馏和固定床反应工艺中的催化性能进行了比较。实验结果表明,催化蒸馏制乙苯工艺具有操作压力较低、乙苯选择性高、副产物生成量少的优点,但催化剂用量大;以MCM-22沸石为催化剂,随催化蒸馏塔操作温度和压力的升高,液相中乙烯浓度呈升高趋势、乙烯转化率也明显提高,乙苯选择性可达96%以上。催化蒸馏制乙苯过程的速率控制步骤是液相催化反应。