全无机体系干胶自转晶合成大孔高硅丝光沸石

报道了一种新颖的无机无氟体系干胶自转晶合成大孔高硅丝光沸石的方法.对合成产物进行X射线粉末衍射(XRD)表征,发现干胶的硅/铝比(n(SiO2)/n(Al2O3))与碱度对合成结果有显著影响.在优化条件下,可直接合成n(SiO2)/n(Al2O3)大于30的高硅丝光沸石.该产物的扫描电镜(SEM)、铝核磁共振和吸附测试结果表明,产物结构完美,孔道开放,为(1～3)μm×(0.2～0.5)μm棒状单晶,比表面积378 m2/g,微孔容积0.18 cm3/g,苯吸附量9.0%(质量分数).所合成的高硅丝光沸石比低硅丝光沸石具有更为优良的水热稳定性.     

硅酸为硅源合成丝光沸石晶体

合成尺寸较大、形状均一的丝光沸石(MOR)晶体对于研究分子在MOR晶体中的吸附和扩散有重要意义.笔者采用硅酸作为硅源水热法合成了丝光沸石晶体,以XRD和SEM手段对所合成的丝光沸石进行表征,考察硅酸焙烧温度、硅酸粉末颗粒大小、体系Si/Al摩尔比(n(SiO2)/n(A12O3))以及碱度对合成丝光沸石晶体的影响.结果表明,减小硅酸粉末的颗粒大小、提高体系n(SiO2):n(A12O2)、适当降低体系碱度均可抑制杂晶相(ANA和PHI)的产生,同时得到尺寸较大、形状均一的纯相丝光沸石晶体.采用200～250目的硅酸粉末作为硅源,在n(Na2O)∶n(Al2O3)∶n(SiO2)∶n(H2O)＝5∶1∶25∶293.6的合成体系中,合成了晶体大小均一(约为23 μm×13 μm)的六方棱柱状MOR晶体,且不伴有杂晶产生.     

合成条件对丝光沸石结晶度的影响

以四乙基溴化铵为模板剂,自制硅胶粉和铝酸钠分别为硅源和铝源,用水热晶化法合成出丝光沸石,用X射线粉末衍射、XRF、BET等手段对所制备的沸石进行了表征.考察了搅拌速率、碱度、硅铝比、水量及模板剂含量等因素对合成丝光沸石结晶度的影响,得出最佳合成工艺条件n(Al2O3)/n(Na2O)/n(SiO2)/n(H2O)/n(模板剂)=1/2.8/17/110/2,在165℃下晶化16 h,可以得到相对纯净的丝光沸石晶体粉末.     

丝光沸石晶化过程硅源的影响机制

摘要:通过设计一系列实验,探讨了硅源(硅溶胶和固体硅胶)对丝光沸石晶化过程的影响机制.结果表明,对于组成相同的合成体系(n(Na2O)/n(SiO2)=0.2、n(SiO2)/n(Al2O3)=30、n(H2O)/n(SiO2)=26),分别采用硅溶胶和固体硅胶为硅源时,在相同的水热条件下.所得产物组成相差很大:180℃下水热晶化24～72 h,硅溶胶为硅源时,产物均为硬块,主要成分为无定形物质;固体硅胶为硅源时,根据晶化时间的不同,产物为硬块和粉末的混合物或全部都是粉末,粉末的主要成分为丝光沸石.不同硅源使丝光沸石晶化过程产生不同水热晶化产物,主要是由于不同硅源与铝酸钠所形成的凝胶硅/铝比(n(SiO2)/n(Al2O3))不同(尽管体系的表观硅/铝比相同)所致.     

极浓体系下高硅L型分子筛的合成

在极浓体系中,以硅铝微球为硅源、硝酸镁为促进剂,引入氟化物作为矿化剂,合成了高硅/铝摩尔比(n(SiO2)/n(Al2O3))的L型分子筛.通过改变氟/硅摩尔比(n(F-)n(SiO2))、氟源种类、结晶时间、结晶温度等条件,考察了高硅L型分子筛的合成规律,并采用XRD、SEM等手段对合成样品进行了物化性能表征.结果表明.在170℃、以KF为矿化剂、n(KF)/n(SiO2)＝0.2、晶化36 h条件下,可以合成出n(SiO2)/n(Al2O3)＝10的纯相高硅L型分子筛.     

超低硅/铝比EU-1沸石的合成及烃类催化裂化活性

在极浓体系下,按照投料硅/铝比n(SiO2)/n(Al2O3)分别为20和35,采用不同原料合成EU-1沸石.当投料n(SiO2)/n(Al2O3)为20时,以硅溶胶为原料合成出较高结晶度的EU-1沸石.采用X射线荧光(XRF)测定产物的n(SiO2)/n(Al2O3)和反应初始凝胶基本一致.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)及低温氮气吸附等手段对样品的物相、晶体形貌以及表面积和孔体积进行表征,并将样品作为活性组分制备烃类裂化催化剂,对其催化性能进行了评价.结果表明,与高n(SiO2)/n(Al2O3)的EU-1沸石相比,超低n(SiO2)/n(Al2O3)的EU-1沸石具有较大的比表面积和孔体积,因此具有最高的裂化活性,且裂化气体产率也最大.     

ZSM-5沸石酸性对合成甲基叔丁基醚的影响

采用磺酸＋丙酮溶剂浸渍法对一组不同硅铝比（28.0-68.0）的ZSM－5沸石改质，得到不同酸性的ZSM－5沸石。利用NH3－TPD和Py-IP法分别考察改质前后的两种ZSM－5沸石的酸性，并对两种沸石制成的催化剂进行了合成MTBE反应的活性评价，反应条件为：T=92℃、P＝1.6MPa、LHSV=1.2h^-1、n(MeOH)/n(i-C4H8)＝1.2。结果表明，改质后的ZSM－5沸石B酸量较改质前有所增加，ZSM－5沸石的活性同沸石的n(SiO)/n(Al2O3)呈现一致的变化规律。     

超浓体系中快速合成NU-87分子筛的新方法

首次采用超浓体系合成法,并引入促进剂,在180℃条件下晶化48 h,合成出具有高结晶度的NU-87纯相分子筛,并考察了促进剂、投料硅/铝比(n(SiO2)/n(Al2O2))、碱/硅比(n(OH-)/n(SiO2))、水/硅比(n(H2O)/n(SiO2))、模/硅比(n(DecBr2)/n(SiO2))等对合成结果的影响.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)等手段对样品进行了表征.结果表明,在促进剂的作用下,在n(SiO2)/n(Al2O3)为40～50、n(0H-)/n(SiO2)为0.12～0.18、n(H2O)/n(SiO2)为13、n(DecBr2)/n(SiO2)为0.10～0.12条件下,可得到高结晶度的NU-87分子筛.对NU-87的裂化催化评价结果显示,与添加ZSM-5的催化剂相比,添加NU-87的催化剂不仅可以使汽油收率增加2%～5%,而且明显地增加了异构烷烃、芳烃产率,改善了产品分布.     

以硅溶胶为硅源高效合成MCM-22分子筛

以六亚甲基亚胺(HMI)为模板剂,采用静态水热晶化法制得不同硅铝比的MCM-22分子筛,并通过XRD,SEM方法对制备的MCM-22分子筛进行了表征。结果表明,以硅溶胶为硅源,在n(HMI)/n(SiO2)为0.18~0.75、n(H2O)/n(SiO2)为35~50、n(Na)/n(SiO2)和n(OH)/n(SiO2)为0.127~0.177、n(SiO2)/n(Al2O3)为25~75的较宽范围内,在158℃晶化温度下,于5~8d内高效合成出高质量的MCM-22分子筛。同时表明,动态陈化过程有利于硅的溶解和MCM-22分子筛晶核的形成。     

ZSM-5/丝光沸石混晶分子筛的合成、表征及性能研究

采用水热晶化法直接合成了ZSM-5／丝光沸石混晶分子筛。采用X射线衍射仪、X射线荧光谱仪、扫描电子显微镜、红外光度仪、吸附仪等对其结构进行了表征，还在脉冲微反和轻瓦斯油微反上评价了其裂化、异构化活性。结果表明，混晶分子筛适宜的合成条件：物料组成n(Al2O3)：n(SiO2)：n(H2O)为1：(20～50)：(700～2000)，pH为11．5～13，反应温度(T)175℃．反应时间(f)60～96h；混晶分子筛和ZSM-5与丝光沸石的机械混合分子筛在形貌和微观结构上有差别，混晶分子筛的裂化、异构化活性优于机械混合分子筛。     

不同硅/铝比ZSM-35分子筛对戊烯骨架异构化性能的影响

以市售ZSM-35分子筛为晶种,使用静态晶种法合成了具有不同投料硅/铝比(n(SiO2)/n(Al2O3))的ZSM-35分子筛,通过X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、扫描电镜(SEM)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、氧气程序升温氧化(O2-TPO)等手段对其进行表征。以炼油醚化副产品C5馏分为原料,研究了不同硅/铝比ZSM-35分子筛催化剂的骨架异构化反应催化性能。结果表明,成功合成出了具有较高相对结晶度且为纳米薄片状堆积结构的ZSM-35分子筛。随着投料硅/铝比从30增加到200,ZSM-35分子筛XRF实测硅/铝比从19.59逐渐增加到60.01,其弱酸和强酸的酸强度都有一定程度的降低,相对酸量也随之降低;同时O2-TPO测定的反应后催化剂上碳燃烧的CO和CO2峰面积也逐渐降低,造成对反应性能的影响。随着投料硅/铝比的增大,ZSM-35分子筛催化正构戊烯异构化转化率和收率都呈现先增加后减少的趋势,其中当投料硅/铝比为100时,转化率和收率均达到最大值。     

超细HZSM-5分子筛硅/铝比对其催化甲醇制丙烯反应的影响

 采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD和吡啶吸附红外光谱(Py-IR)对3个不同硅铝摩尔比(n(SiO2)/n(Al2O3))的超细HZSM-5分子筛的结构和酸性进行表征,并在连续流动微型固定床反应器上考察它们对甲醇转化制丙烯反应(MTP)的催化性能。结果表明,随着n(SiO2)/n(Al2O3)的增加,超细HZSM-5分子筛的酸强度降低,酸量减少,MTP催化活性稳定性不断提高;丙烯和丁烯的选择性先升高后降低,而甲烷、乙烯和芳烃的选择性先降低后升高。     

水热处理ZSM-5沸石对乙苯转化型二甲苯异构化催化剂性能的影响

对ZSM-5沸石进行水热处理,将其按一定比例与丝光沸石复配制备了乙苯转化型二甲苯异构化催化剂(简称MZ催化剂);在连续流动固定床反应器中评价了MZ催化剂的异构化性能;考察了ZSM-5沸石的水热处理温度、处理时间和水蒸气用量对MZ催化剂异构化性能的影响。实验结果表明,较适宜的水热处理条件为:温度450～500℃,时间4～6 h,水蒸气用量18～36 g/h。在该条件下水热处理的ZSM-5沸石制备的MZ催化剂,在反应温度370℃、压力0.60 MPa、重时空速3.5 h~(-1)、n(H_2):n(原料油)为5.0的反应条件下,异构化活性达23%以上,乙苯转化率保持在38%左右,C_8芳烃收率在96%以上。     

硅铝比对SAPO-34催化剂在甲醇制烯烃反应中催化性能的影响

以四乙基氢氧化铵-三乙胺为模板剂,采用水热法合成了SAPO-34催化剂;研究了不同硅铝比(n(SiO2)∶n(Al2O3))合成的催化剂催化甲醇制烯烃反应的性能;并用XRD,BET,SEM,NH3-TPD等手段对催化剂进行了表征。实验结果表明,当n(SiO2)∶n(Al2O3)=0.30时,SAPO-34的结晶度最大,比表面积为490m2/g,晶粒粒径最大(0.6～1.5μm);随n(SiO2)∶n(Al2O3)的增大,SAPO-34的结晶度减小,比表面积增大,晶粒粒径减小。在反应温度425℃、甲醇的WHSV=1h-1时,以甲醇为原料,对不同n(SiO2)∶n(Al2O3)合成的催化剂的催化性能进行评价结果显示,当n(SiO2)∶n(Al2O3)=0.30时,甲醇转化率达到100.0%,低碳烯烃(乙烯+丙烯)的总选择性最高(达到86.87%),催化活性时间最长(546min);随n(SiO2)∶n(Al2O3)的增大,催化剂对低碳烯烃(乙烯+丙烯)的总选择性降低,催化活性时间缩短。     

丝光沸石的酸性对乙苯异构化反应的影响

在微型连续流动固定床反应器上,以乙苯为原料,考察C_8芳烃异构化双功能催化剂中丝光沸石的酸性对乙苯异构化反应的影响,着重考察了丝光沸石的硅铝比、Na~+交换度和含量等对乙苯转化反应的影响;对载体预处理进行了研究,考察了氨处理和化学改性对乙苯异构化反应的影响。实验结果表明,随丝光沸石的硅锅比、Na~+交换度和含量的增大,乙苯转化率增加;但异构化选择性随硅铝比的增大而降低,随Na~+交换度和丝光沸石含量的增大先增加后下降,在一定酸性时出现峰值;适宜的硅铝比约为11,适宜的Na~+交换度约为80%,适宜的丝光沸石质量分数为30%～40%。总体上,化学改性方法可降低副反应程度,但对主反应的影响也较大;氨处理氢型载体的方法则可在降低副反应的同时,保持较高的活性,且选择性有所提高。     

裂解副产碳五馏分芳构化

研究了温度,空速、ＺＳＭ－５分子筛的硅铝比（ｎ（ＳｉＯ２）／ｎ（Ａｌ２Ｏ３）及原料中二烯烃含量对碳五馏分芳构化反应的影响。结果表明,反应温度对芳烃产物分布有显著影响,空速降低,可延长催化剂的单程反应寿命,芳烃产物分布也有所变化;ＺＳＭ－５分子筛的硅铝比降低,其芳构化反应活性提高;原料中二烯烃含量升高,芳烃收率上升,催化剂单程反应寿命降低。另外,在一定氧含量的气流中于５４０℃下烧碳７ｈ为催化剂的最佳     

C_8芳烃异构化催化剂在大型装置上的工业应用

介绍了中国石化石油化工科学研究院开发的新一代C8芳烃异构化催化剂RIC-200在中国石化扬子石化公司芳烃厂2#大型芳烃联合装置上的工业应用情况。工业应用标定结果表明,RIC-200催化剂具有活性高、选择性高和开工过程简单的特点。在重时空速4.0 h-1的条件下,RIC-200催化剂的标定结果为异构化活性23.10%、乙苯转化率32.76%、C8芳烃收率98.06%。与国内外同类催化剂相比,RIC-200催化剂具有乙苯转化能力强、C8芳烃收率高和增产对二甲苯显著的优势。     

Quasi-solid state synthesis of EU-1 zeolite and its catalytic properties for the isomerization of C8 aromatics

In this study,EU-1 zeolite was successfully synthesized via a quasi-solid state approach and assembled to catalyst for the C 8 aromatics isomerization process.The catalytic properties were tuned through careful modification of the acidity of EU-1 zeolites and metal-doping of the catalyst.It was shown that EU-1 was an excellent candidate for the C 8 aromatics isomerization process due to its unique structure.In addition,steam treatment of EU-1 at 450-500 ℃ could optimize the acidic properties of the catalyst,hence enhance its catalytic performance.The effect of the amount of Pt on ethylbenzene conversion was studied and the optimum amount was determined to be about 0.3-0.4 wt%.It was confirmed that EU-1 zeolite prepared via a quasi-solid state approach and then dealuminated by steam treatment had better activity and selectivity than conventional mordenite(MOR) zeolite and could be an excellent candidate for C 8 aromatics isomerization.     

Cu-ZnO-Al_2O_3-ZrO_2/HZSM-5催化剂上CO_2加氢合成二甲醚

采用共沉淀法和机械混合法合成了Cu-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂,研究了该催化剂催化CO2加氢合成二甲醚反应的性能,考察了HZSM-5分子筛的硅铝比、反应温度和反应压力对CO2转化率、二甲醚选择性和收率的影响。实验结果表明,随硅铝比的增大,二甲醚选择性和收率呈峰形变化特性;随反应温度的升高,CO2转化率增加,二甲醚选择性降低;而随反应压力的升高,二甲醚选择性增加。当硅铝比(n(SiO2)∶n(Al2O3))为50、反应温度和压力为250℃和3.0 MPa时,CO2转化率达到19.6%,二甲醚的选择性和收率分别为47.0%和9.2%。H2-TPR,NH3-TPD,XRD表征结果显示,Cu-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂中HZSM-5分子筛的结构没有明显变化,但硅铝比的变化影响双功能催化剂的酸性,HZSM-5分子筛的加入使Cu的还原温度降低。