MCM-41介孔分子筛的改性与应用研究

纯MCM-41介孔分子筛具有稳定的骨架结构、孔道规则排列有序、孔径分布窄等优点,但其水热稳定性较差、酸性弱、孔径不够大、难以用于大分子反应.研究人员采用扩孔改性、金属改性、杂多酸改性和其它改性等方法对MCM-41介孔分子筛进行改性,以改善其催化性能.介绍了MCM-41介孔分子筛的改性及其在石油化工过程中的应用.     

介孔分子筛催化剂Co-Mo/SBA-15的制备及其加氢脱硫性能

 以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法制备了Co-Mo/SBA-15催化剂。采用XRD、BET、FT-IR、TEM等测试手段对样品进行了分析。用0.5% 二苯并噻吩（DBT）的环己烷溶液为模型化合物,在固定床反应器上评价了Co-Mo/SBA-15的催化活性。结果表明,担载金属后的SBA-15分子筛仍然具有高度有序的二维六方介孔结构,金属颗粒高度分散。当MoO₃的负载量增加到25%时,分散度有所降低,部分MoO₃以聚集态存在于载体表面。含5%CoO和25%MoO₃的Co-Mo/SBA-15催化剂具有最高的加氢脱硫活性,硫质量分数由490μ g/g降至11μ g/g,DBT的脱硫率可达97.75%。     

介孔分子筛催化剂Co—M0／SBA-15的制备及其加氢脱硫性能

以介孔分子筛SBA－15为载体,采用浸渍法制备了Co—Mo／SBA－15催化剂。采用XRD、BET、FT—IR、TEM等测试手段对样品进行了分析。用0．5％二苯并噻吩（DBT）的环己烷溶液为模型化合物,在固定床反应器上评价了Co—Mo／SBA－15的催化活性。结果表明,担载金属后的SBA－15分子筛仍然具有高度有序的二维六方介孔结构,金属颗粒高度分散。当MoO3的负载量增加到25％时,分散度有所降低,部分MoO3以聚集态存在于载体表面。含5％CoO和25％MoO3的Co—Mo／SBA－15催化剂具有最高的加氢脱硫活性,硫质量分数由490μg／g降至11μg／g,DBT的脱硫率可达97．75％。     

HY分子筛合成ETBE的研究

采用NaY分子筛催化剂经离子交换和高温焙烧得到的HY分子筛，以乙醇和叔丁醇为原料在钢密封间歇反应釜进行醚化反应实验研究。考察了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂用量等反应条件对醚化反应的影响。实验结果表明，催化剂焙烧温度为500℃下，反应时间为3h、反应温度为120℃、催化剂用量为原料的25％、乙醇与叔丁醇摩尔比为5：1，叔丁醇转化率可达83．4％，选择性为76．92％，ETBE的收率为64．15％。实验中HY分子筛表现出较高的活性、选择性和良好的稳定性     

HF/USY催化合成长链烷基苯的研究

对USY分子筛进行了HF改性。XRD表征结果表明,改性后的催化剂基本保持了原有USY分子筛的晶型结构,并且分子筛与HF部分发生作用。选择3种结构和孔径大小不同的分子筛催化剂USY、HY和HPWA/SiO₂-Al₂O₃,在相同反应条件下,以苯和十六碳烯为原料考察了烷基化反应性能,并分别考察了催化剂对苯与十四碳烯、十六碳烯以及十八碳烯烷基化反应的催化性能。结果表明,HF/USY催化剂对苯与长链烯烃烷基化反应具有良好的催化性能。     

USY负载HF催化剂催化合成十二烷基苯

对USY分子筛进行HF改性实验。XRD表征结果表明，改性后的催化剂基本保持了原有USY分子筛的晶型结构，并且分子筛与HF间部分发生作用，使催化性能得到改善。以苯和十二碳烯为原料，经烷基化反应合成十二烷基苯。在微型液相固定床反应器上考察了HF负载量、反应温度及空速对反应的影响。实验结果表明,氟的最佳负载质量分数为3%，最佳反应条件:反应温度180 ℃,空速2.0 h^-1，苯烯物质的量比10∶1。在此条件下，十二碳烯的转化率可以达到94.3%，十二烷基苯选择性可达92.76%。     

柴油加氢脱硫催化剂的研究进展

重点介绍了柴油加氢脱硫催化剂活性组分和载体的研究现状,列举了国内外几种新型的加氧脱硫催化剂.提出在进行活性组分和助剂研究的同时,应加强对前景广阔的以介孔分子筛为载体的加氢脱硫催化剂的开发.     

Co-Mo/SBA-15深度加氢脱硫催化剂的研究

以介孔分子筛SBA-15为载体，担载Co-Mo双金属活性组分制备了深度加氢脱硫催化剂。通过XRD、BET表征，担载金属后SBA-15分子筛仍然保持二维晶相结构，比表面积略有下降。用0.5% 二苯并噻吩（DBT）的环己烷溶液为模型化合物，在固定床反应器上考察了金属负载量的影响及最佳反应条件，并用高硫催化裂化柴油为原料评价了催化剂的脱硫反应活性。结果表明，当催化剂负载Co-Mo（5，25）时，在反应温度360 oC，压力4 MPa，氢油体积比400，空速4.0 h-1的条件下，催化裂化柴油脱硫率最高可以达到95.59%。     

Co-Mo／SBA-15柴油加氢脱硫研究

以介孔分子筛SBA-15为载体,担载Co—Mo双金属活性组分制备了深度加氢脱硫催化剂。通过XRD和BET表征表明,负载金属后SBA-15分子筛仍然保持二维晶相结构,表面积略有下降。以直馏柴油为原料,在固定床反应器上评价了催化剂的脱硫反应活性的结果表明,SBA-15介孔分子筛Co—Mo的负载量为W（CoO）=5％,w（MoO3）=25％;脱硫适宜的反应条件为：反应温度360℃,压力4．0MPa,氢油体积比400．0,空速2．0h^-1。在此条件下,柴油硫含量可由1350μg／g降至39μg／g。     

氢氟酸改性USY分子筛催化合成ETBE反应本征动力学

以乙醇和叔丁醇为原料、氢氟酸改性USY分子筛为催化剂合成乙基叔丁基醚，建立了反应动力学模型。反应过程在钢密封间歇反应釜中进行，且消除了内、外扩散的影响。改变原料浓度和反应温度得到醚化反应本征动力学实验数据。实际动力学线性回归方程约为is_r=k_c^1.5A_c^-0．5B，频率因子A=1.4×10⁸h^-1，反应活化能Ea=72.51 kJ·mol^-1。依据L-H和R-E机理推导出的模型方程约为is_r=k_c^1.5A_c^-0．5B，频率因子A′=1.3×10⁸h^-1，活化能Ea=70.47 kJ·mol^-1。因此，可近似认为表面反应是反应的速率控制步骤。