ZSM-5催化剂成型条件对其性能的影响

采用X射线衍射(XRD)、N_2吸附-脱附和激光粒度分析等方法对不同成型条件下的ZSM-5分子筛催化剂的晶相、孔结构和粒度进行了表征,并对比分析了优化成型条件后制备的催化剂与进口催化剂的催化性能。结果表明,使用不同厂家生产的SB粉成型后的催化剂晶相结构未出现明显变化,但强度差异较大。成型后的催化剂强度随着分子筛原粉粒度的减小和硝酸用量的增加呈显著递增趋势,孔结构和相对结晶度均无明显变化。在一定范围内,挤出速度及强度都随着水粉比的增加呈先增加后降低的趋势。催化结果显示,优化成型条件后制备的催化剂性能与进口催化剂相当。     

小晶粒ZSM-5分子筛改性及其MTP反应性能研究

在极浓水热体系中,合成了小晶粒ZSM-5分子筛,采用XRD、SEM、XRF、NH3-TPD等方法对其结构进行了表征,并评价了其在甲醇转化制丙烯(MTP)反应中的催化性能。结果表明,合成的ZSM-5分子筛结晶良好,晶粒大小约为300～500 nm,在MTP催化反应中表现出了较好的催化性能。通过降低交换活化强度、碱土金属离子覆盖酸性位和水蒸汽处理脱脱骨架铝等表面修饰方法降解表面酸性,进一步提高丙烯选择性,最高可达45. 05%,P/E质量比达到8. 88。     

小晶粒ZSM-5分子筛的合成、改性与应用综述

沸石分子筛的粒径大小是影响其性能的一个重要参数。小晶粒ZSM-5分子筛因其具有更大的外表面积,更多的活性中心,高表面能,在提高催化剂利用率,增加大分子转化能力,减小深度反应,提高选择性以及降低结焦失活等方面均表现出优越性能,得到人们的广泛关注。本文综述了小晶粒ZSM一5分子筛的合成方法,改性手段与催化应用优势。     

硝酸胶溶剂对ZSM-5甲醇制丙烯催化性能的影响

通过改变硝酸胶溶剂的用量,采用挤条成型工艺制备了一系列ZSM-5分子筛催化剂。以甲醇制丙烯为模型反应,在450℃、0.1MPa、甲醇空速为1h-1的条件下,对催化剂性能进行评价。采用颗粒强度测试仪、X射线衍射（XRD）、氨气-程序升温脱附（NH3-TPD）等手段对其物理化学性质进行表征,结果表明,随成型过程中硝酸用量的增加,分子筛颗粒强度呈现先增大后减小的趋势,分子筛总酸量不断增加。     

不同硅铝比纳米ZSM-5分子筛的合成及表征

纳米ZSM-5分子筛由于其特殊的孔道和表面性质,显示出优异的吸附与催化性能,但粒径小于100 nm的ZSM-5分子筛极易发生团聚。以正硅酸乙酯为硅源、偏铝酸钠为铝源、四丙基氢氧化铵为模板剂,合成硅铝物质的量比分别为25、50、100、200和400的纳米ZSM-5分子筛。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N_(2)物理吸附-脱附、^(27)Al固体核磁共振(^(27)Al MAS NMR)表征,结果表明,在硅铝物质的量比为25~400范围,均可合成粒径小于100 nm的ZSM-5分子筛。同时随着硅铝物质的量比增加,分子筛结晶度变强,分散性变好,比表面积和孔容增加,非骨架铝减少。     

Si改性对HZSM-5催化剂MTO性能的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)为调控剂,调节HZSM-5(SiO_2/Al_2O_3=50)的孔结构与酸性,采用XRD、BET、NH_3-TPD等表征调节前后HZSM-5催化剂的晶相、孔结构和酸性,考察了Si沉积改性对HZSM-5催化剂MTO催化活性的影响。结果表明,采用TEOS进行Si改性的方法不会改变HZSM-5的骨架结构,焙烧后SiO_2覆盖在HZSM-5的表面,调变了HZSM-5的孔径、钝化了HZSM-5的酸性,提高了其对MTO反应的催化活性。当TEOS与HZSM-5质量比为0.15时,可以达到较好的改性效果,在保持甲醇转化率为100%的前提下,低碳烯烃选择性达到了65.40%,较改性前提高了18个百分点,丙烯的选择性30.97%,提升率为58%。     

ZSM-5催化剂在多周期MTP反应中的再生行为

采用热重分析探讨了经过多周期MTP反应后的工业ZSM 5催化剂的再生行为,考察了催化剂积炭量、烧炭温度及氧分压对烧炭再生过程的影响。将不同周期催化剂的酸性和孔道结构作为动力学模型预测的重要因素,建立了多周期ZSM 5催化剂的本征烧炭反应动力学模型。结果表明：当再生气流量为70 mL/min时,可排除失活催化剂的外扩散,不同周期失活催化剂的积炭类型较为接近;随着反应 再生周期数的增加,碳级数逐渐变小、氧分压级数逐渐增大,构建的模型能较好地与实验数据拟合,相对误差在5%左右。