催化剂载体的表面改性与加氢脱硫性能评价

采用沸石分子筛的次级结构单元（或称分子筛纳米簇）对氧化铝进行表面改性,制备具有强酸性和较大孔道结构的催化剂载体。采用NH3-TPD、Py-IR、XRD、BET、HRTEM等手段对改性氧化铝载体进行表征。浸渍法制备负载型加氢精制催化剂,以4,6-DMDBT为模型化合物,高压微型反应器对其催化活性及选择性进行评价。结果表明,改性后氧化铝的酸强度明显提高,其物理结构性质变化不大,分子筛纳米簇均匀地分散于氧化铝表面。与以氧化铝为载体的催化剂相比,以分子筛纳米簇改性氧化铝为载体的催化剂,硫化态金属组分的堆垛层数明显增大,4,6-DMDBT的转化率和脱硫率显著提高,脱硫率/转化率的比值增加明显,具有较高的加氢脱硫活性。     

催化剂载体的表面改性与加氢脱硫性能

采用沸石分子筛的次级结构单元（或称分子筛纳米簇）对氧化铝进行表面改性,制备具有强酸性和较大孔道结构的催化剂载体。采用NH3-TPD、Py-IR、XRD、BET、HRTEM等手段对改性氧化铝载体进行表征。浸渍法制备负载型加氢精制催化剂,以4,6-DMDBT为模型化合物,高压微型反应器对其催化活性及选择性进行评价。结果表明,改性后氧化铝的酸强度明显提高,其物理结构性质变化不大,分子筛纳米簇均匀地分散于氧化铝表面。与以氧化铝为载体的催化剂相比,以分子筛纳米簇改性氧化铝为载体的催化剂,硫化态金属组分的堆垛层数明显增大,4,6-DMDBT的转化率和脱硫率显著提高,脱硫率/转化率的比值增加明显,具有较高的加氢脱硫活性。     

添加Ce(La)的Pd/γ-Al2O3甲醇低温裂解催化剂的结构和性能

采用XRD、BET、NH3-TPD、TPR等方法对CeO2以及La2O3和CeO2共同改性的γ-Al2O3担载Pd催化剂的结构和性能进行研究。结果表明,CeO2改性的Pd／γ-Al2O3具有很高的甲醇低温分解活性,但表面酸性导致生成较多的二甲醚;lA2O3的加入掩蔽了催化剂的表面酸性,同时促进了CeO2在γ-Al2O3载体内外表面的分散,使活性组分Pd和CeO2之间的相互作用加强,从而大大提高了甲醇的裂解率。     

硅改性对工业氧化铝材料结构及裂化性能的影响

 选用3种工业氧化铝材料,通过酸催化反应使四乙氧基硅(TEOS)发生水解同时达到活化氧化铝的目的,实现对氧化铝的硅改性。采用XRD、XRF、XPS、BET、FT-IR、NH3-TPD等方法对改性材料进行物化表征,并采用重油微反装置评价改性材料的裂化反应性能。结果表明,硅改性使氧化铝材料的相对结晶度有所降低,可有效形成Si-O-Al键,但存在表面富硅现象;改性后材料既具有L酸中心又可形成B酸中心,且总酸量提高;改性处理有利于材料水热稳定性的提高,可显著提高由其作为添加组分的催化剂的裂化活性,特别是重油转化能力,改善产品分布。     

串联催化剂中锌对HZSM-5沸石催化甲醇制芳烃反应性能的影响

采用等体积超声浸渍法制备了一系列锌改性HZSM-5沸石催化剂,并采用ICP、XRD、FT-IR及NH3-TPD等表征手段对改性催化剂的物理化学性质进行了表征.通过构建串联催化剂针对性地探究了锌在甲醇制芳烃反应中的作用,尤其是对烯烃芳构化过程的影响.结果表明,锌的引入不仅提高了反应中脱氢芳构化活性,还抑制了氢转移反应,进...     

CaO改性SAPO-34分子筛的表面酸性及其催化性能

用CaO对SAPO-34分子筛进行固态离子交换改性,并用XRD,SEM,NH3-TPD等表征方法对改性分子筛进行表征.表征结果表明,CaO改性后,分子筛的结晶度降低;弱酸中心数量减少;强酸中心数量减少,同时酸强度降低.固定床甲醇制低碳烯烃反应结果表明,CaO改性可以在一定程度上抑制甲烷的生成.     

合成气一步法制二甲醚双功能催化剂中甲醇脱水组分对催化性能的影响

采用并流共沉淀法制备的甲醇合成CuO-ZnO-Al2O3催化剂与不同甲醇脱水组分混合制成合成气一步法制二甲醚双功能催化剂,并在高压固定床反应器评价其催化性能。发现以西南化工研究设计院自主研制的甲醇脱水制二甲醚催化剂(改性的γ-Al2O3)为脱水组分时表现出最佳的催化性能。NH3-TPD研究表明改性后的γ-Al2O3表面酸量和酸强度都有所增加,且在双功能催化剂表面同时存在着弱酸中心和中等强度的酸中心。     

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,...     

柠檬酸及磷改性RE-USY分子筛性能研究

对RE-USY分子筛分别进行柠檬酸改性、柠檬酸及磷(P)混合改性,利用NH3-TPD,FI-IR,XRD等分析仪器,表征了分子筛的酸性、结构参数及元素含量,并对其水热稳定性和微反活性进行了考察。结果表明,柠檬酸改性RE-USY分子筛,主要脱除的是非骨架Al,且柠檬酸优先作用于RE-USY分子筛晶格中的强酸中心;柠檬酸改性后再经P改性,RE-USY分子筛中B酸和L酸量及强度均增加,但随着分子筛中P质量分数的增大,其增幅降低;RE-USY、柠檬酸改性、柠檬酸改性后再经P改性3种RE-USY分子筛的水热稳定性依次增强,微反活性亦相应增大。     

分子筛晶粒大小及磷改性对ZSM-5催化甲醇转化制丙烯的影响

 采用水热法合成了晶粒大小分别为5、1和0.25 ?m的3种ZSM-5分子筛样品,并对0.25 ?m 粒径的ZSM-5分子筛进行磷改性。采用SEM、NH3-TPD和TGA等技术对它们进行了表征,并将它们作为催化剂用于甲醇转化制丙烯反应,考察了ZSM-5分子筛晶粒大小和磷改性对催化剂活性和稳定性的影响。结果表明,尽管3种晶粒尺寸的分子筛具有相近的表面酸性,但小晶粒的ZSM-5分子筛(粒径0.25 μm)具有微孔短、外比表面积大和孔口多的特点,表现出较高的丙烯收率和较好的稳定性。适量的磷改性可显著提高小晶粒ZSM-5分子筛催化剂的活性和稳定性。在常压、甲醇空速(WHSV)为3 h-1和温度为500 ℃的反应条件下,丙烯的初始收率达48％以上,维持在45％以上的时间长达100 h以上。     

不同金属改性HZSM-5对甲醇制丙烯(MTP)反应性能的影响

研究了La、Ce、Zr、Fe、K、Ca等不同金属改性的HZSM-5(n(Si O2):n(Al2O3)=150)分子筛对甲醇制丙烯(MTP)催化性能的影响。并利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、氨-程序升温脱附(NH3-TPD)等技术对改性前后样品的结构和酸性进行了表征;并在常压、450℃和甲醇空速(WHSV)为1.25h-1的反应条件下,在连续流动固定床反应器上考察了其对甲醇制丙烯反应的催化性能。结果表明,金属改性可以有效降低HZSM-5的酸性和酸量,其中K改性的HZSM-5催化甲醇制丙烯的效果优于其他金属改性催化剂,甲醇转化率为99.5%,丙烯选择性为50.0%。     

甲醇气相羰基化Ni/AC催化剂失活机理的研究

考察了甲醇气相羰基化反应Ni/AC催化剂的稳定性及其失活机理,并利用BET、SEM、NH3-TPD等方法对催化剂进行了表征.结果表明,催化剂在反应条件下长时间运行时,由于积碳堵塞催化剂孔道,从而使Ni活性中心数减少,导致催化剂活性降低.NH3-TPD研究显示反应后的催化剂酸量明显增加,酸量的增加促进了碳在催化剂表面的沉积.     

氧化物改性MCM-22上甲苯与甲醇的烷基化性能研究

 用动态水热法合成了MCM-22分子筛，以混合稀土、乙酸镁、硅酯等为改性剂，采用浸渍法对其进行了改性。采用NH3-TPD、IR等表征了改性前后催化剂的酸性，考察了改性MCM-22分子筛上甲苯与甲醇烷基化合成对二甲苯的反应性能。结果表明，H型MCM-22分子筛在该反应中具有很高的催化活性，但是对二甲苯和二甲苯的选择性都比较低。经过混合稀土、醋酸镁改性之后，对二甲苯的选择性达到62.61%，催化剂综合性能明显提高。     

Ce改性对Y型分子筛酸中心可接近性及催化活性的影响

以液相离子交换法制备了不同Ce含量的Ce-NaY分子筛,采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD等手段对分子筛微观结构、织构性质和总酸量等进行表征,采用原位FTIR光谱技术研究了Ce改性对分子筛酸性的影响,以不同探针分子测定改性前后分子筛的酸中心可接近性(AAI),并以大港轻柴油为原料对改性前后分子筛的催化裂化微反活性进行评价。结果表明:经不同含量的Ce改性后,NaY分子筛的骨架结构并未改变,但其颗粒更为精细,孔隙结构更为发达;随Ce含量的增加,分子筛的非骨架铝减少,脱铝过程得到抑制,L酸中心AAI降低、B酸中心AAI显著提高;Ce-NaY分子筛的催化裂化活性与Ce含量紧密相关,适宜含量Ce物种的引入对提高分子筛的酸催化活性十分有利。     

改性Hβ沸石在甲醇汽油催化改性中的应用和表征

采用浸渍法制备了Ag,Mo改性的Hβ沸石,并将其用于甲醇与汽油的体积比为15:85的甲醇汽油(简称M15甲醇汽油)轻组分的催化改性反应中,考察了改性Hβ沸石的催化活性;采用NH_3-TPD,IR,XRD方法对改性Hβ沸石的结构和酸性进行了表征。实验结果表明,改性前后Hβ沸石在M15甲醇汽油轻组分催化改性反应中都具有一定的活性,其中负载量(质量分数)为3%的Ag改性Hβ沸石的活性最高,用其催化M15甲醇汽油轻组分改性反应后,M15甲醇汽油的饱和蒸气压显著降低,各改性Hβ沸石的催化活性是强酸中心和弱酸中心共同作用的结果;表征结果显示,部分改性Hβ沸石的IR谱图中出现了新吸收峰,但试样的晶体结构没有改变。     

金属离子改性NaY分子筛催化乳酸脱水制丙烯酸

对乳酸脱水制取丙烯酸的热力学进行了计算,并以NaY分子筛为催化剂对乳酸脱水反应参数进行了优化;采用K+,Ba2+,La3+对NaY分子筛进行改性,并用N2物理吸附,NH3-TPD,CO2-TPD等手段对催化剂进行了表征。实验结果表明,优化的工艺条件为乳酸质量分数38%、载气N2流量30 mL/min;金属离子改性的分子筛改变了分子筛表面酸碱位点分布进而影响了催化剂的乳酸脱水性能,其中,La/NaY分子筛具有适度的酸量及最高的碱量从而呈现出优异的催化性能,在325℃时丙烯酸收率达56.3%,而NaY分子筛上丙烯酸收率只有21.6%。适当降低酸强度及酸量可提高丙烯酸收率,并可削弱乙醛的形成;而提高碱量及适度减弱碱强度可有效提高丙烯酸收率。     

合成气在以锑改性的HZSM-5分子筛为酸性组份的双功能催化剂上直接转化制二甲醚

 采用固态离子交换法制备了一系列不同氧化锑Sb2O3含量(0~30%)的锑改性HZSM-5分子筛，并以其为酸性组分与铜基甲醇合成活性组分组成双功能催化剂，在连续流动加压固定床反应器上考察了对合成气直接制二甲醚反应的催化性能。结果表明，在温度为260 ℃、压力为4 MPa和原料气空速为1500 ml/(g.h)的反应条件下，HZSM-5分子筛经适量的Sb2O3改性后，产物中二甲醚的选择性由改性前的55%显著提高到69%，而二氧化碳和烃类副产物的选择性则分别由32.4%和9.3%降低到约27%和0.6%。结合NH3-TPD酸性表征结果可知，Sb2O3改性显著提高二甲醚选择性的主要原因是其明显减少了HZSM-5分子筛强酸中心的数量。另外，还考察了反应条件如温度(240-280 ℃)、压力(3-5 MPa)和原料气空速(1500-5000 ml/(g.h))对双功能催化剂反应性能的影响。     

添加Ce(La)的Pd/γ-Al_2O_3甲醇低温裂解催化剂的结构和性能

采用XRD、BET、NH3 TPD、TPR等方法对CeO2 以及La2 O3和CeO2 共同改性的γ -Al2 O3担载Pd催化剂的结构和性能进行研究。结果表明 ,CeO2 改性的Pd/γ -Al2 O3具有很高的甲醇低温分解活性 ,但表面酸性导致生成较多的二甲醚 ;La2 O3的加入掩蔽了催化剂的表面酸性 ,同时促进了CeO2 在γ -Al2 O3载体内外表面的分散 ,使活性组分Pd和CeO2 之间的相互作用加强 ,从而大大提高了甲醇的裂解率。     

改性Beta/Al2O3无水环境催化合成聚甲氧基二甲醚

分别采用硝酸镧、柠檬酸和磷酸改性Beta/Al2O3,对改性后的分子筛材料进行XRD、TEM、N2吸附-脱附、NH3-TPD和Py-IR表征,并将改性后的Beta/Al2O3用于催化甲缩醛(DMM)和三聚甲醛(TOX)合成聚甲氧基二甲醚(PODEn)的反应中,考察其孔结构和酸性质对反应活性的影响。结果表明：3种形式的改性并未改变原有Beta分子筛的晶相结构,镧改性对孔结构影响不大,而2种酸改性都出现多级孔道结构;所有改性后Beta/Al2O3的B酸含量均有所提高,酸处理还会导致Beta/Al2O3的L酸量明显下降,有效地改善了其酸分布;B酸量的增加会提高Beta/Al2O3催化剂的催化反应活性,其孔径的大小直接影响传质效率,进而影响其催化反应活性;柠檬酸处理的Beta/Al2O3具有最优的孔道结构,与未改性前相比,三聚甲醛的转化率提高了80%。     

ZSM-11分子筛改性及其在苯、甲醇烷基化反应中的应用

采用NaOH溶液碱处理、HCl溶液酸处理、负载Mg等方法对ZSM-11分子筛进行改性。采用XRD,FE-SEM,NH3-TPD,N2吸附-脱附等方法对改性前后的分子筛及催化剂进行表征,结果表明：改性后的分子筛中引入了大量的介孔,但最大限度地保留了分子筛的晶型和微孔,负载Mg后,容易产生积炭副反应的强酸中心被覆盖。将改性后的分子筛催化剂用于苯、甲醇的烷基化反应中,在反应温度为460 ℃、反应压力为0.2 MPa、质量空速为3 h-1、n（苯）：n（甲醇）=1的条件下,苯转化率达到52.60%,甲苯、二甲苯总选择性达到89.91%,二甲苯选择性达到34.08%。苯、甲醇烷基化反应的稳定性实验结果表明,改性后分子筛催化剂在200 h内保持了反应活性的相对稳定。