烷烃异构化的研究进展

烷烃异构化是提高汽油辛烷值的有效手段。简介了烷烃异构化的反应机理,介绍了近年来烷烃异构化贵金属和非贵金属催化剂的制备、改性及催化性能方面的研究进展,指出了今后烷烃异构化催化剂的研究方向。     

C_5-C_8烷烃异构化催化剂的研究进展

C_5-C_8烷烃异构化反应是提高汽油辛烷值的重要手段,已成为人们的研究热点。综述了近年来C_5-C_8烷烃异构化反应中应用的改性分子筛催化剂、固体超强酸催化剂、锆基复合氧化物催化剂、复合分子筛催化剂以及新型离子液体催化剂。重点分析了各类催化剂的酸性和金属性对C_5-C_8烷烃异构化反应的影响。指出了C_5-C_8烷烃异构化催化剂未来的研究方向。     

轻质烷烃异构化催化剂研究进展

轻质烷烃异构化技术是提高汽油辛烷值的重要手段,是实现汽油清洁化生产的理想选择。异构化反应是微放热反应,低温更有利于异构化反应的进行,而轻质烷烃异构化技术应用生产的前提是获得高效、稳定的催化剂。综述当前工业应用的低温型异构化催化剂、中温型异构化催化剂和固体超强酸催化剂的发展现状,指出异构化催化剂今后的研究方向。低温型催化剂为贵金属卤化物无定型催化剂,具有温度低和活性高的特点,但腐蚀性强,其应用受到限制。中温型异构化催化剂多为贵金属负载分子筛型双功能催化剂,稳定性高,但反应温度高,单程异构转化率低。固体超强酸催化剂多为将贵金属负载到固体超强酸上制备得到,活性高,反应温度低,环境友好,具有较好的发展前景。     

正丁烷异构化工艺与催化剂研究进展

正丁烷异构化对烷基化单元的原料供给以及碳四资源高效利用的意义重大,本文综述了正丁烷异构反应机理、工业应用技术以及近年来国内外正丁烷异构化催化剂的研究进展.正丁烷异构化催化剂的研究主要集中在双功能异构化催化剂,通过不断探究金属活性中心与酸性中心间的关系,进一步认识烷烃异构化反应机理进而达到催化剂的精准设计,而降低贵金属的...     

催化裂化多产异构烃的催化剂研究进展

综述了催化裂化反应中异构化反应机理和相应的异构化催化剂研究现状。随着环保意识的提高,研究制备低成本、高活性、高选择性的环境友好型异构化催化剂或材料成为现今研究热点。总结了SAPO-n型分子筛的类型以及通过贵金属和非贵金属改性的双功能催化剂在催化裂化多产异构化反应中的性能,讨论了如何提高双功能催化剂的性能,且展望了异构化反应的催化剂应用前景。     

催化裂化多产异构烃的催化剂研究进展

综述了催化裂化反应中异构化反应机理和相应的异构化催化剂研究现状。随着环保意识的提高,研究制备低成本、高活性、高选择性的环境友好型异构化催化剂或材料成为现今研究热点。总结了SAPO-n型分子筛的类型以及通过贵金属和非贵金属改性的双功能催化剂在催化裂化多产异构化反应中的性能,讨论了如何提高双功能催化剂的性能,且展望了异构化反应的催化剂应用前景。     

新型非贵金属轻质烷烃异构化催化剂

为了开发能实现工业化的对原油适应性广的非贵金属轻质烷烃异构化催化剂,研究了 YN 系列催化剂,探索了制备路线、组成、处理条件,对异构化活性和选择性的影响;观察了在 NiY 催化剂上镍含量对催化性能的影响以及少量碱土金属离子的作用。得出了最佳制备设计方案。     

SO42-/MxOy型固体超强酸酸中心结构及其在轻质烷烃异构化反应中的机理研究进展

烷烃异构化是提高汽油辛烷值的重要方法。本文阐述了SO₄^2-/M_xO_y型固体超强酸的表面特征及其酸中心的形成机理与调控方法。综述了SO₄^2-/M_xO_y型固体超强酸催化剂轻质烷烃异构化碳正离子机理、单分子反应机理、双分子反应机理和金属/酸性双功能催化剂催化机理。介绍了在SO₄^2-/M_xO_y型固体超强酸催化剂上异构化反应机理的不同观点。今后,需进一步深入开展轻质烷烃异构化反应机理、活性位形成及催化剂失活原因等方面的研究,探究固体超强酸催化剂的改性方法和制备方法,制备出高催化剂活性和稳定性的异构化催化剂。     

介孔分子筛在长链正构烷烃异构化中的研究进展

介绍了长链正构烷烃异构化的催化剂,并着重探讨了介孔分子筛催化剂在这方面的研究进展。随着对介孔材料的不断研究,许多人从不同的合成路径和操作条件出发,合成出了多种不同组分及结构的介孔分子筛催化剂,并对有规则孔结构的介孔催化剂进行了改性,结果表明改性后的介孔催化剂对长链正构烷烃异构化具有较好的催化活性和选择性。其中一些研究成果在石油炼制和石油化学工业领域得到了广泛的应用。     

碳化钼催化剂上的烷烃异构化研究

综述了碳化钼催化剂上长链烷烃异构化反应的研究进展和研究成果。介绍了碳化钼催化剂的制备方法、长链烷烃异构化反应机理包括酸性催化剂的异构化机理和金属-酸性双功能催化剂异构化机理,分析了此类催化剂的发展趋势和应用前景。     

低碳烯烃异构化/芳构化反应机理研究进展

简述了分子筛催化剂上低碳烯烃异构化的单分子机理、双分子机理、假单分子机理及环状过渡态机理, 指出单分子机理和双分子机理更为大多数研究者所接受, 在低碳烯烃的异构化过程中单分子机理和双分子机理同时存在, 单分子机理是烯烃异构化的主要途径, 而双分子机理主要生成副产物。介绍了分子筛催化剂上低碳烯烃芳构化反应机理的研究进展, 指出低碳烯烃的芳构化是一个混合聚合的过程。另外, 介绍了低碳烯烃在金属改性的分子筛催化剂上的芳构化机理研究进展, 指出金属的引入导致了新的反应路径, 能有效提高烯烃的转化率和芳烃的选择性。     

Xylene isomerization by ZSM-5 zeolite catalyst

The larger pore LaY zeolite catalyst resembles homogeneous metal chloride and heterogeneous silica-alumina acid catalysts since the results are consistent with isomerization being a series of intramolecular 1,2 shifts. On the other hand, isomerization with the smaller pore zeolite, ZSM-5, is very different and the relative rate constants appear to be influenced by diffusion and/or shape selectivity. Disproportionation is a significant reaction with LaY but not with ZSM-5 in the temperature range used for the present study. The small amount of trimethylbenzene formed at low conversions using ZSM-5 is 1,2,4-trimethylbenzene, also providing evidence of shape selectivity influencing the reaction products.     

正庚烷异构化催化剂研究进展

阐述了当前正庚烷异构化所用的负载型催化剂和过渡金属碳化物和氧化物催化剂的研究进展,对催化剂性能的影响因素及对策进行了分析与讨论。正庚烷异构化催化剂中,研究较多的是以SAPO、HZSM-5和Y、B型分子筛为载体的贵金属催化剂,其中SAPO分子筛载体的性能较优,Pt比Pd具有更好的催化性能,非贵金属／分子筛催化剂的活性比贵金属／分子筛催化剂相差较大。过渡金属Mo、W的碳化物和氧化物也具有较好的正庚烷异构化性能,与碳氧化物或碳化物相比,部分还原氧化物催化正庚烷异构化活性和选择性要高得多,其活性甚至高于传统的Pt/USY双功能催化剂。展望了正庚烷异构化催化剂的研究方向和意义。     

Effect of zeolite pore geometry on isomerization of n-butane

A comparative study of isomerization of n-butane over bifunctional catalysts based on zeolites with different pore geometry (ZSM-5 and mordenite) and with metal particles located inside and/or outside the zeolite main channel system has been carried out. 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane was used in order to obtain catalysts with external Brönsted acid sites poisoned. TPDA, FTIR, TPR and TEM techniques were used to characterize the catalysts. ZSM-5 catalysts were quite resistant to poisoning, mainly when metal sites were located inside the pore system. However, isomerization activity was virtually suppressed for the poisoned mordenite catalysts. It is proposed that the isomerization via C₈ formation cannot take place inside the one-dimensional pore system of mesopore-free mordenite catalysts, but this is not the case for isomerization on ZSM-5.     

挂式四氢双环戊二烯合成工艺研究进展

以双环戊二烯为原料,通过加氢、异构化两个过程得到一种高能量密度燃料——挂式四氢双环戊二烯(exo-THDCPD)。综述了exo-THDCPD制备过程涉及的技术现状,包括反应原理、工艺路线、主要技术参数等内容。重点介绍了加氢与异构化催化剂种类及制备方法、加氢与异构化工艺流程的研究进展。总结出非贵金属合金催化剂为加氢催化剂的研究重点;延长固载化Al Cl3催化剂的使用寿命、提高分子筛催化剂的抗积碳能力、降低离子液体催化剂的生产成本是异构化催化剂的3个研究方向;提高双功能催化剂的选择性对"一锅法"制备exo-THDCPD意义重大;液相串联工艺有望实现exo-THDCPD的连续化工业生产。     

载体酸性对Pt/USY菲加氢制烷基金刚烷的影响

以Pt为活性组分、经不同浓度草酸铝处理的USY分子筛为载体,制备了Pt/USY催化剂,并用于菲一步加氢饱和反应和加氢异构反应体系。由于金属活性位点Pt上易发生加氢反应,USY载体酸性位点上易发生异构反应和裂解反应,实验分别考察了Pt颗粒、载体的酸强度和酸量对菲转化率和产物分布的影响。结果表明,活性金属Pt颗粒尺寸及分散度直接影响菲加氢饱和产物分布;草酸处理后制备的催化剂Pt/0.05-USY、Pt/0.1-USY较未经酸处理的Pt/USY更利于菲加氢反应。全氢蒽是菲向目标产物烷基金刚烷转化的关键中间产物,异构产物烷基金刚烷生成需在USY分子筛Br?nsted酸位点完成;随着催化剂载体酸量和酸强度的降低,裂解反应程度迅速减弱;菲加氢反应最终产物以加氢饱和反应产物为主;使用Pt/0.1-USY催化剂异构反应产物烷基金刚烷收率为2.3%。     

轻质烷烃异构化催化剂研究进展

综述了轻质烷烃异构化催化剂的研究现状及发展趋势,总结了轻质烷烃异构化反应的特点,介绍了有代表性的氯化铝型、分子筛型、固体超强酸型轻质烷烃异构化工业催化剂,并分别从反应温度、产品辛烷值、抗毒性等方面对比了几种工业催化剂的性能及优缺点。重点从活性组分和载体两方面描述了各类轻质烷烃异构化催化剂的最新研究进展,包括Pt/zeolite、Pt/ZrO₂-SO₄、杂多酸、Pt/WO₃-ZrO₂、介孔材料、钼基催化剂、离子液体等,同时提出了催化剂研究中面临的一些问题。最后指出了低温、高抗毒性的轻质烷烃异构化催化剂将是未来研究的 焦点。     

Differentiation of Active Oxygen Species for Butane Oxidation on Vanadyl Pyrophosphate

The synthesis of mixtures of cyclohexyltoluenes from cyclohexene and toluene, catalyzed by solid-acid catalysts, such as zeolites (H-USY, H-BEA, H-Mor) or activated clays (e.g. Filtrol-24), was studied. The ortho/meta/para ratio of these mixtures strongly depends on the structure of the catalysts involved. With zeolite H-USY and Filtrol-24 as the catalysts the meta/para ratio is found to be about 2:1, in agreement with the thermodynamic equilibrium, and the ortho-isomer is absent. As H-USY appeared to be a good isomerization catalyst for the cyclohexyltoluenes, the mechanism might involve ortho/meta/para-alkylation followed by isomerization. In this way a new route has been developed to the expensive intermediate 3-methylbiphenyl. The reaction of cyclohexene with xylenes or mesitylene, catalyzed by the zeolite H-USY or the clay Filtrol-24, gives mixtures of cyclohexylxylenes or cyclohexylmesitylene, respectively.     

Characterization of strong solid bases by test reactions

The isomerization of 2,3-dimethylbut-1-ene and the decomposition of 2-methyl-3-butyn-2-ol were carried out over a number of solid base catalysts. Rubidium amide supported on alumina was the most active for the isomerization, which proceeds almost to the equilibrium in 10 min at 201 K. The isomerization is a very useful test reaction for determining the relative activities of very strong solid bases. However, weak solid bases such as K⁺-exchanged Y zeolite are totally inactive for the isomerization. The decomposition of 2-methyl-3-butyn-2-ol is a suitable reaction to discriminate acidic and basic catalysts. It can be also used for estimating the basic property of weak bases such as lithium hydroxide supported on alumina. However, caution is necessary for strongly basic catalysts because of strong adsorption of the products, acetylene and acetone.     

SAPO系列分子筛催化剂应用于正构烷烃异构化的研究进展

磷酸硅铝分子筛SAPO是由PO_4、AlO_4和SiO_4三种四面体构成的三维骨架结构微孔型晶体,具有优异择形选择性、离子交换性、酸性可调性和水热稳定性等特殊性能,广泛用于裂解、烷基化、聚合、重整、加氢、脱氢和水合等反应。综述了SAPO系列分子筛在正构烷烃异构化反应中的应用。SAPO作载体比传统载体制得的催化剂活性高;SAPO-11负载的贵金属催化剂有较高的活性和异构选择性;小粒径SAPO系列分子筛负载的高比表面积、高活性、高稳定性和强抗中毒性能的非贵金属催化材料是异构化催化剂的研究热点。展望了SAPO系列分子筛的研究方向及应用前景。