无黏结剂H-ZSM-5沸石催化剂的改性及其催化稀乙醇脱水

以X射线粉末衍射(XRD)、27Al固体核磁共振(MAS NMR)、低温氮吸附、NH3-TPD、吡啶吸附原位红外光谱(in situ IR)等手段表征酸处理、水蒸气处理及其混合处理改性的无黏结剂H-ZSM-5沸石催化剂,考察不同改性方法对其组成、晶体结构、孔结构以及表面酸性质的影响,揭示了水蒸气处理对催化剂物性的强烈调变作用.对比改性前后上述催化剂用于50%稀乙醇脱水制乙烯催化反应中所得转化率和乙烯选择性,发现水蒸气.HCI处理相结合改性的催化剂活性最佳.     

ZSM-5催化剂在乙醇脱水反应中的失活与再生

在固定床反应器中进行了ZSM-5分子筛催化乙醇脱水生成乙烯反应的积碳失活实验,采用X射线衍射、热重、傅里叶变换红外光谱、低温氮吸附和核磁共振等方法对催化剂进行了表征。结果表明,在乙醇脱水反应中,催化剂表面的积碳导致分子筛微孔堵塞是造成催化剂失活的主要原因,积碳物种主要是带有双键的聚合态化合物(或芳香族化合物)。再生后的催化剂仍具有良好的活性和稳定性,在1000h的反应过程中,乙醇转化率始终在99.5%以上,乙烯收率也保持在98%以上。同时再生过程未改变分子筛中铝的状态。     

钢管称重、测长、喷码、涂色控制系统的设计

阐述了钢管测量系统的基本功能和工作流程,按照工位顺序分别介绍了测量系统中称重、测长、喷码、涂色的基本工作原理,依工况进行了以西门子PLC为核心的电气系统设计及西门子PLC的软件流程设计。系统具有自动化程度高、测量精度度、功能强大、操作维护简便等特点。     

乙醇脱水制乙烯中亚微米ZSM-5分子筛催化剂的积碳研究

在固定床反应器中研究了乙醇脱水反应中亚微米ZSM-5分子筛催化剂上乙醇、乙醚和乙烯的反应及积碳行为,采用TG、低温氮气吸附-脱附、吡啶吸附红外光谱和~13C NMR等方法对催化剂进行了表征,以考察分子筛催化剂的积碳行为及乙醇脱水反应机理。实验结果表明,乙醚是乙醇脱水生成乙烯的中间体,而乙烯低聚是积碳的主要来源;积碳的主要组成可能是烷基芳烃,而积碳速率与反应混合物中的烯烃含量及水含量有关,ZSM-5分子筛催化剂上各物质积碳速率由快到慢的顺序:乙烯>乙烯+水>乙醚>乙醇;在线反应100 h后,积碳堵塞了70%以上的催化剂孔道,并且消耗了80%以上的催化剂酸中心,因而导致催化剂活件有所降低。     

蒸汽相传输法合成高硅铝比ZSM-5沸石分子筛

沸石分子筛在石油化工、卷烟烟气减害领域有较好的应用前景。以蒸气相传输法(VPT)合成高硅ZSM-5沸石,通过X射线衍射(XRD),红外光谱(FT-IR),扫描电镜(SEM),低温氮吸附,29Si固体核磁共振(MAS NMR)等研究了含ZSM-5晶种的Na_2O-SiO_2-Al_2O_3干胶(DG)在乙胺/水混合蒸气相中的结晶行为。结果表明,在乙胺/水混合蒸气中以VPT法可合成结晶度较高、晶体形貌理想的高硅ZSM-5沸石。对比水热合成法,蒸汽相传输合成法具有模板剂使用量少,晶化时间短,产物收率高的优势。     

晶种导向蒸汽辅助晶化法全硅BETA沸石的合成研究

全硅BETA沸石在卷烟烟气减害和石油化工领域有较好的应用前景。利用单模板剂合成方法——晶种导向蒸汽辅助晶化法(SAC)合成了全硅的BETA沸石。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外(FT-IR)和氮吸附对样品进行了分析。结果表明, 晶种量、模板剂四乙基氢氧化铵(TEAOH)和碱度对全硅BETA沸石的合成有着重要的影响。同时还发现, 利用SAC法合成的全硅BETA沸石晶体中, 四方晶系(A晶型)占有58%~68%, 并且原料的配比不影响A晶型的丰富程度。全硅BETA沸石具有一定疏水性, 有望用于有机物/水分离体系。     

天然CXN沸石水热改性及水热稳定性

以天然CXN沸石为基底材料,通过离子交换、焙烧和酸处理等方法研究了影响该沸石水热稳定性的因素.XRD、XRF和27Al MAS NMR等结果表明,CXN沸石中阳离子的种类和位置均会影响其水热稳定性,其中铵型CXN沸石的水热稳定性最高.高温焙烧铵型CXN沸石虽能提高骨架硅铝比,但骨架缺陷增多导致其水热稳定性下降.采用水热处理方法改性天然CXN沸石,考察了水蒸气量,处理温度和时间对CXN沸石骨架结构变化的影响,结果表明提高温度和水蒸气量均会降低沸石结晶度,但处理时间则对其结晶度的影响较小.     

离子交换法制备银天然CXN及热稳定性研究

以铵离子交换、焙烧或酸交换等方法，对我国CXN天然沸石(STI型)进行改性，交换、低温氮吸附等表征不同改性方法所得H-STI沸石的离子交换容量和吸附等牲质。结果表明，离子交换位的屏蔽作用不同。铵交换后直接进行酸处理的样品离子交换度高，且孔道通畅、完美。分别得到H-STI-Ⅰ和H-STI-Ⅱ沸石。用银离子不同改性方法产生的非骨架铝对孔道盼堵塞及对阳化高硅H—STI-Ⅲ和H—STI-Ⅳ沸石，分段程序升温焙烧后的沸石样品经粉末XRD表征表明其结构热稳定性达到1000℃以上。交换产物Ag-STI-Ⅲ和Ag-STI-Ⅳ沸石热稳定性高达900℃。粉末XRD表征获得的银STI沸石相对低的表观结晶度是由于Ag^ 对X射线具有较大的吸收系数。