复合改性ZSM-5分子筛在催化裂解中的应用

为达到增加低碳烯烃的目的,对催化裂解ZSM-5分子筛进行磷和金属的复合改性.通过XRD、IR、NH3-TPD、SEM等研究其物化性质,并采用XTL-5提升管和ACE装置对其催化裂解性能进行评价.结果表明,ZSM-5分子筛改性后,颗粒分散均匀,介孔体积增加、酸性降低、B酸和L酸酸量比值增加,活性稳定性大幅度提高.催化裂解...     

正己烷催化裂解制低碳烯烃：ZSM-5分子筛催化剂酸性的影响

在小型固定床装置上,以ZSM-5分子筛为催化剂,研究不同硅铝物质的量比对合成的ZSM-5分子筛织构性能以及酸性对正己烷催化裂解性能的影响。采用XRD、SEM、N₂吸附-脱附和NH_3-TPD等方法对不同硅铝物质的量比的ZSM-5分子筛进行表征,结果表明,硅铝物质的量比的改变对ZSM-5分子筛的形貌和结构没有影响;随着硅铝物质的量比的增加,分子筛的酸量减少,酸强度减弱,正己烷催化裂解活性逐渐降低。同时,随着酸量减少和酸强度减弱,高硅ZSM-5分子筛上氢转移反应得到明显抑制,丙烯选择性提高。     

PZSM-5分子筛催化剂用于烯烃催化裂解的研究

以固定流化床研究了不同磷含量改性的ZSM-5分子筛对混合₄烯烃催化裂解性能的影响,并以适当磷含量的催化剂进行了工艺条件试验。试验表明,磷与ZSM-5分子筛骨架中的羟基发生了化学作用,改善了催化剂的催化性能及水热稳定性;高负荷、高水比及适当增加磷的负载量,可以抑制烯烃裂解的氢转移反应,有利于提高丙烯选择性。     

催化裂解制低碳烯烃技术研究进展

对以石油路线生产低碳烯烃的催化裂解工艺进行了综述。催化裂解结合了传统蒸汽裂解和流化催化裂化的优势,表现出良好的原料适应性和较高的低碳烯烃产率,针对不同的石油裂解原料已经开展了相应工艺技术的研究。本文总结了目前催化裂解制低碳烯烃技术的研究进展,指出ZSM-5分子筛催化剂、热力学平衡限制和动力学反应条件是催化裂解反应过程中的重要影响因素和研究内容。催化剂研究仍是催化裂解工艺开发的重点,而热力学和动力学是研究反应规律的有效方法,这是今后实现石油烃类定向转化的研究方向。     

碱溶液改性ZSM-5分子筛直接催化合成气制低碳烯烃

通过Na和K等碱金属溶液对ZSM-5载体进行离子交换改性,采用等体积浸渍法制备合成气制低碳烯烃铁基催化剂,采用N2吸附-脱附、SEM、XRD、TPR等测试手段对催化剂进行表征。在固定床催化反应装置中考察了铁基催化剂在纯氢气氛围中预还原4 h后,在325℃、1. 5 MPa、气体空速为1 200 h-1、V(H₂)∶V(CO)=2∶1条件下进行合成气制低碳烯烃的催化性能研究。结果表明,改性后载体孔径变大,加速原料气在催化剂的内部扩散,产物烯烃可及时析出,避免二次反应生成烷烃,提高了CO的转化率和烯烃的选择性。通过碱金属对ZSM-5的改性,合成气的转化率可提高30%～40%,转化率与碱金属活性成正比。此外,催化剂的催化活性随KOH溶液浓度的增加先增加后降低,当KOH溶液浓度为0. 1 mol/L时,CO+H₂的转化率和烯烃的选择性均最高,分别为81. 84%和49. 67%。     

多级孔道ZSM-5分子筛催化正庚烷裂解制烯烃性能

石脑油裂解制烯烃分子筛催化剂的性能同时受到酸性和扩散性质的影响,调变二者可以提升催化剂稳定性和烯烃选择性。采用溶剂挥发自组装方法制备了Si/Al物质的量比分别为30和50的多级孔道ZSM-5分子筛,经P和La修饰后,以正庚烷裂解作为探针反应,考察了多级孔道分子筛的催化性能,并与普通微孔分子筛进行了比较。结果表明：在正庚烷裂解制烯烃反应中,制得的纳米组装多级孔结构分子筛表现出更高的催化稳定性,双烯收率和丙烯选择性更高。Si/Al比的提高以及分子筛的多级孔道结构,有利于单分子裂解反应的发生,也有利于抑制氢转移等副反应的发生,从而降低了烯烃的损失。     

Ni改性ZSM-5催化裂解正己烷的研究

采用浸渍法制备了Ni/ZSM-5分子筛,利用X射线衍射、N2吸附-脱附、NH3-程序升温脱附等方法考察了Ni负载对催化剂晶相、孔结构和酸性质的影响,并用于催化正己烷裂解.结果表明,Ni负载降低了ZSM-5的比表面积、微孔孔容和原有中强酸酸量,当Ni质量分数≥0.6％时,分子筛出现新的强酸位且该处酸量随Ni质量分数的提高...     

催化裂解多产低碳烯烃工艺技术进展

介绍了不同原料、不同催化剂的各类催化裂解工艺的技术特点和工业应用情况,提出了催化裂解工艺应关注的问题及发展建议。     

石脑油催化裂解制低碳烯烃动力学

根据石脑油催化裂解的反应体系和集总理论,建立6集总动力学模型,采用Levenberg-Marquardt算法求解ZSM-5分子筛催化剂作用下的石脑油催化裂解动力学参数。结果表明,丙烯收率大大高于乙烯收率,丙烯与乙烯的质量比为1.0～2.0,明显高于传统的石脑油水蒸气裂解工艺,各集总的反应活化能均大于100 kJ/mol。通过对模型进行检验,发现模型计算值与实验值之间的误差均小于15%,表明该动力学模型能较好地预测石脑油催化裂解制低碳烯烃反应。     

HZSM-5纳米片催化正癸烷裂解高产低碳烯烃性能

为提高分子筛纳米片催化烷烃裂解的低碳烯烃收率,通过改变双季铵盐表面活性剂C22-6-6与Na+的比例(C22-6-6/Na+),水热合成出不同厚度(7.5～20.6 nm)的HZSM-5纳米片(ZN-x),并将其用于催化正癸烷裂解反应.结果表明:随纳米片厚度增加,催化剂外表面积和介孔体积显著降低,外表面Br?nsted...     

甲醇制烯烃用ZSM-5分子筛的研究进展

综述了甲醇制烯烃用ZSM-5分子筛催化剂的研究进展,包括甲醇制低碳烯烃的合成机理、ZSM-5分子筛的结构与酸性对合成低碳烯烃性能的影响以及分子筛的改性。重点探讨了ZSM-5分子筛的改性（如水热处理改性、磷改性、氟改性、硼改性、金属离子改性及其他化学改性）对催化剂表面酸性和孔径、低碳烯烃选择性和催化剂稳定性的影响,指出分子筛孔径/表面酸性的调控和MTO/MTP反应机理的研究是甲醇制低碳烯烃催化剂研究的发展方向。     

磷改性ZSM-5沸石的催化裂化性能

用磷改性ZSM-5沸石,并将其制备成催化剂。初步考察了其物化性能的变化,并在固定床重油微反装置上考察了其催化裂化反应特性。研究发现,磷能显著改善ZSM-5沸石的活性、稳定性和选择性。ZSM-5沸石上不同的磷含量和其与不同的Y型分子筛配伍对催化裂化反应有着显著的影响。合理调配催化裂化催化剂的活性组分,适当控制其氢转移能力和烷基化能力,对增产丙烯有着积极的意义。     

ZSM-5分子筛的磷改性及其碳四烯烃催化裂解性能

ZSM-5分子筛的磷改性及其碳四烯烃催化裂解性能
薛扬,袁桂梅*,陈胜利,李淑娟,袁锐
（中国石油大学（北京）重质油国家重点实验室,北京 102249） 为了提高丙烯和乙烯产率,增强催化剂的稳定性,采用等体积浸渍法对硅铝物质的量比为38的ZSM-5分子筛进行磷改性,对制备的催化剂进行SEM、XRD、N2吸附-脱附和NH3-TPD表征,考察不同磷含量ZSM-5分子筛对C4烯烃催化裂解反应性能的影响。表征结果表明,随着磷含量的升高,磷改性后的ZSM-5分子筛晶体结构变化不大,比表面积和孔容逐渐减小,结晶度降低,酸强度减弱,酸量减小。性能评价结果表明,随着磷含量的升高,丁烯转化率逐渐下降,丙烯和乙烯选择性、收率先升后降,磷质量分数为2%时,ZSM-5分子筛催化性能较好,相对结晶度为84.66%,平均孔径2.334 nm,孔容0.154 cm3·g-1,微孔孔容0.082 8 cm3·g-1,比表面积264.1 m2·g-1,总酸量0.559 mmol-NH3·g-1,丙烯选择性约40%,乙烯和丙烯总收率约57%。     

不同ZSM-5分子筛对增产低碳烯烃的性能对比及改性研究

低硅择形分子筛在增产液化气和丙烯方面优于高硅择形分子筛,但加入低硅择形分子筛助剂后汽油收率降低幅度较大。改性后ZSM-5分子筛制备的催化剂与未改性ZSM-5分子筛制备的催化剂相比,液化气和丙烯产率均有明显提高,重油产率明显降低,转化率升高,总液收基本不变,汽油中烯烃含量有所降低,芳烃含量提高。     

高岭土附晶ZSM-5分子筛的合成及对正丁烷催化裂解性能

以高岭土微球为基体,在水热体系中成功地附晶生长了ZSM-5分子筛,并采用XRD、SEM、NH3-TPD和BET等测试手段对催化剂进行表征,考察高岭土附晶ZSM-5分子筛和对比催化剂在固定床微反装置上催化裂解正丁烷性能.结果表明,实验合成的高岭土附晶ZSM-5分子筛催化剂在正丁烷的催化裂解中具有更高的乙烯选择性,乙烯选择...     

超声辅助改性ZSM-5分子筛固定化漆酶处理间苯二酚废水

采用具有微介双孔结构改性ZSM-5分子筛（ZSM-5_m）为载体,以物理吸附法固定化漆酶（Lac/ZSM-5_m）,利用扫描电子显微镜、比表面及孔径分析仪和激光扫描共聚焦荧光显微镜对Lac/ZSM-5_m的形貌结构、孔径分布及漆酶在载体上固定化进行表征。结果表明Lac/ZSM-5_m表面有大量微纳米级孔道,最可几孔径为24.8nm,漆酶成功吸附固定于ZSM-5_m内部,Lac/ZSM-5_m比表面积略有减小。与游离漆酶相比,对pH和温度均表现出较好的耐受性,最适温度为50℃,在pH=3.0～7.0较稳定,具有良好的操作稳定性,循环使用10次后,仍能保持初始酶活的69.2%。以间苯二酚（1,3-DHB）为目标污染物,考察不同1,3-DHB初始浓度下Lac/ZSM-5_m对其降解性能的影响,发现该体系下符合非均相酶催反应动力学模型α（1–α）=（K·t）^χ。在超声功率为120W（45kHz）,温度为50℃、pH为4.0、1,3-DHB的初始浓度为30mg/L、Lac/ZSM-5_m用量8.0g/L条件下,反应8h,对1,3-DHB的降解率达到79.4%,表现较好的催化活性。超声辅助下ZSM-5_m多孔结构可以为漆酶与污染物的接触反应提供通道,缩短底物和中间产物在分子筛孔道中的扩散距离,能显著提高传质性能,对有毒有害的工业有机废水的处理有潜在的商业应用价值。     

Catalytic cracking of 1-butene to propylene by Ag modified HZSM-5

Silver modified HZSM-5 (AgHZ) zeolite catalysts were prepared by ion exchange method and their catalytic properties in the 1-butene cracking reaction were measured. The catalysts were characterized by infrared spec-troscopy with pyridine adsorption (Py-IR), N2 adsorption and X-ray diffraction (XRD). The effects of Ag loading and steaming treatment on catalytic performances were studied. It is found that the activity of HZSM-5 (HZ) cat-alyst significantly decreases with the steaming time, whereas AgHZ catalysts show stable activity in the steaming time of 24–48 h and their activities increase with the Ag loading. When the steaming time is 24–48 h, the yield of propylene over HZ catalyst significantly decreases, whereas it is stable over AgHZ catalysts. The AgHZ catalysts with Ag loadings of 0.28%–0.43%(by mass) show similar propylene yields (~30%), which are higher than that over the AgHZ catalyst with a Ag loading of 0.55%(by mass). These results indicate that the steam-treated AgHZ catalysts with optimum Ag loadings have higher yield of propylene and are more stable than the steam-treated HZ catalyst. The regeneration stability measurement in butene cracking also shows that the AgHZ catalyst steam-treated under a suitable condition has better stability than the HZ catalyst.     

ZSM-5分子筛上轻烃裂解性能:晶粒尺寸的影响

设计合成了纳米、亚微米和微米级晶粒尺寸ZSM-5分子筛,并研究了其在两种反应温度下(510,650℃)对正庚烷催化制低碳烯烃反应行为。结果表明,在反应初始阶段,两种反应温度下晶粒尺寸对正庚烷转化率和产物选择性影响较小。但随着反应进行,纳米和亚微米ZSM-5在510℃下反应性能(低碳烯烃选择性及反应活性稳定性)相近且均高于微米ZSM-5;而650℃下,具有更短扩散路径和更大外表面积的纳米ZSM-5则体现出更高的反应性能。微米ZSM-5在两种温度下虽具有相对较高的低碳烯烃选择性,但其活性稳定性最低。进一步研究晶粒尺寸对费-托过程中石脑油催化裂解性能的影响发现,亚微米ZSM-5表现出最高的催化反应性能,这可能与反应原料的组成及相关反应途径变化有关。     

Surface properties of ZSM-5 modified by phosphorus

Phosphorus modification of ZSM-5 leads to extra framework P⁵⁺ and probably incorporation of +3 valence state of P in the framework. The resulting system has increased Brønsted acidity. Theoretical calculations also favour the postulate that phosphorus in +3 valence state can be incorporated into the lattice.