操作条件对锡改性HZSM-5催化剂芳构化性能的影响

采用75~120℃的催化裂化轻汽油馏份为原料,在小型固定床反应器上研究了不同方法制备的锡改性HZSM-5催化剂的芳构化性能,考察了反应温度和反应压力对芳构化过程的影响。结果表明,HCl-Sn/HZSM-5催化剂的稳定性最好,最佳反应条件为:液时空速(LHSV)1.0 h-1,反应温度为550℃,反应压力为0.3 MPa,在最佳反应条件下,芳烃总含量为92.88%,烯烃和烷烃转化率分别为93.93%和89.97%。     

改性HZSM-5催化剂上甲苯-甲醇的烷基化反应的研究

采用浸渍法制得了P、B、Cu、Mg单组分及Mg、P、Si多组分复合改性的HZSM-5催化剂,通过XRD、BET、NH3-TPD等手段对改性前后催化剂的结晶度、孔结构及表面酸性进行了表征,在常压连续流动固定床反应装置上考察了改性HZSM-5在甲苯-甲醇烷基化制备对二甲苯反应中的催化性能,并对其微结构、表面酸性与择形选择性进行了关联。结果表明,P、B、Cu、Mg单组分改性的HZSM-5催化剂中,质量分数20%MgO改性使HZSM-5催化剂微孔面积和微孔容大幅下降,强酸显著降低,目标产物对二甲苯选择性明显提高(>60%);Mg、P、Si复合改性的HZSM-5催化剂中,改性剂之间的酸碱等相互作用对改性催化剂的开孔和表面酸性位的影响较大,与单组分改性相比复合改性效果不明显。     

HZSM-5催化剂上甲醇制丙烯反应条件的研究

以HZSM-5分子筛为催化剂,在固定床反应器中考察了反应温度和原料空速对甲醇制丙烯性能的影响。结果表明,随着反应温度的升高,乙烯和丙烯选择性均增加,但温度过高容易引起催化剂的失活;而随原料空速的增大,甲醇转化率、乙烯和丙烯的选择性均呈下降趋势。最佳的反应条件为反应温度为460°C,原料液时空速为1.4 kg(Methanol)/kg(cat.).h。对添加粘结剂与未添加粘结剂成型后的催化剂性能比较,表明添加粘结剂成型后,甲醇转化率和丙烯选择性有所下降。     

HZSM-5催化甲醇制丙烯工艺条件的考察

以工业应用的HZSM-5为催化剂,在连续固定床反应器中考察了反应温度和甲醇分压对甲醇制丙烯反应产物的影响,发现当温度大于450℃时,随着温度的升高,甲醇的转化率都能达到99%以上,乙烯和丙烯的总选择性增加,低碳烷烃选择性增加,高碳产物选择性下降;随着甲醇分压降低,甲醇转化率下降,产物丙烯/乙烯质量比(P/E比)增加,丙烯在甲醇分压为33 kPa时达到最高值,而当分压极低时,催化剂快速失活。从转化率、丙烯选择性、P/E比以及低碳烯烃产物选择性等多方面综合考虑,甲醇转化制丙烯的反应温度优选470℃,并建议甲醇分压为33 kPa。     

改性HZSM-5分子筛上苯酚与甲醇的烷基化反应

在反应温度为673K,苯酚与甲醇的摩尔比为1:1,重时空速(WHSV)为0 5h-1的反应条件下,研究了改性HZSM-5分子筛上苯酚与甲醇烷基化反应的反应规律。用酸性氧化物(P2O5),碱性氧化物(MgO),中性氧化物(Sb2O3)对HZSM-5改性都可以提高苯酚甲基化反应产物芳香醚(Anisole+methylAnisole)的选择性,降低甲酚和二甲酚的选择性。随着氧化物负载量的增加,邻-甲酚的选择性增加。适度的氧化物改性可以提高对-甲酚的选择性,改性效果:Sb2o3>P2O5>MgO。     

改性HZSM-5甲醇制丙烯催化剂的研究

系统地研究了不同硅/铝比HZSM-5分子筛负载的La、Mg、Ce、P改性剂对甲醇制丙烯催化剂催化性能的影响。实验表明,La、Mg、Ce改性剂对HZSM-5催化剂合成丙烯选择性有良好的促进作用,HZSM-5分子筛的水蒸气处理条件、分子筛的硅/铝比及结晶状态对催化剂性能都有重要影响。在共浸渍法制备的1.5%La-3%Mg-HZSM-5(硅/铝=120)催化剂上,在600℃-24 h水蒸气处理条件下,丙烯选择性可达57%。     

轻汽油催化裂解生产丙烯催化剂的研究

采用HZSM-5和改性的HZSM-5催化剂,以抚顺石油二厂初馏点~75℃的催化裂化轻汽油馏分为原料,在实验室连续固定床反应装置上进行了催化裂化轻汽油的催化裂解反应,考察了反应条件对催化裂化轻汽油裂解及芳构化反应的影响和A l2O3作为催化剂的载体对HZSM-5催化剂上催化裂解产品分部的影响,并且考察了载镧HZSM-5催化剂上主要产品分布的影响。研究结果表明,在载镧量5%左右的催化剂上,丙烯产率比改性前下降5%、芳烃产率下降15%;当催化剂中载体组分为30%时,丙烯产率最高为38.26%,芳烃产率为26.26%,同不使用载体相比,芳烃产率下降了5.1%。     

改性HZSM-5对甲醇制烯烃反应性能的影响研究

分别用非金属、碱金属、碱土金属、过渡金属以及稀土金属对HZSM-5催化剂进行改性,考察了改性催化剂对低碳烯烃的选择性影响,并选取改性效果较好的元素组合制备双金属改性催化剂,以进一步提高低碳烯烃的选择性。结果表明,双金属改性催化剂可明显提高C2=～C4=的总烯烃选择性,副产物得到了有效抑制。其中,钾-钙改性后丙烯的选择性最好,从25%提高到42%;钙-铈改性后,乙烯选择性较高,从25%提高到43%;钾-锌和钙-锌改性后,低碳烯烃选择性下降,二甲醚的选择性呈现不断上升趋势,从5%提高到60%左右。改性催化剂对反应过程的影响从一定程度上验证了本文提出的MTO反应网络。     

轻汽油在HZSM-5分子筛上催化裂解制丙烯的研究

以催化裂化轻汽油（≤75 ℃）为原料,在小型固定床反应器上,考察了反应温度、反应空速、催化剂不同硅铝物质的量比及载体Al₂O₃含量对轻汽油的催化裂解性能及丙烯选择性的影响。实验结果表明,反应温度和空速对催化裂解的产物分布和丙烯收率有较大的影响,高硅铝比催化剂的丙烯选择性比低硅铝比催化剂好,适量Al₂O₃的添加有助于提高丙烯收率。选择合适的反应条件可以有效提高催化剂的裂化性能并能很好抑制氢转移反应的进行,从而提高丙烯的选择性。在550 ℃、0.2 MPa和空速4 h^－1条件下,高硅铝比n(SiO₂)∶n(Al₂O₃)=200］催化剂的丙烯收率为37.56％,当添加30%的Al₂O₃时,丙烯收率增至38.26%。     

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.     

甲苯甲醇烷基化反应催化剂改性HZSM-5分子筛的研究进展

甲苯甲醇烷基化具有甲苯利用率高,产物选择性高等特点,是一条很有应用前景的合成路线。综述了改性后的HZSM-5分子筛催化剂用于甲苯甲醇烷基化反应的研究进展,通过负载元素改性或是在HZSM-5分子筛上生长Sillicalite-1层的改性方法,减小孔径或缩小孔口,屏蔽ZSM-5分子筛外表面的酸性位,可提高产物对二甲苯的选择性。     

改性HZSM-5分子筛催化剂芳构化性能研究

制备Ni改性及水热改性HZSM-5分子筛催化剂,并在固定床连续微型反应装置上考察对正辛烷芳构化反应的催化性能。采用低温氮吸附、NH₃-TPD和FT-IR等方法对催化剂进行表征。结果表明,随着Ni含量的增加,催化剂B酸逐渐减少,L酸逐渐增多,总酸呈现出先减少后增多的趋势,适宜的Ni含量能够促进芳构化反应。随着水热温度的提高,B酸减少,总酸增多,催化剂的芳构化活性逐渐降低。催化剂活性与表面酸性有关,尤其是与强酸量有关,强酸量下降,芳构化能力下降。     

HZSM-5催化剂在MTG反应中的积炭失活

在固定床不锈钢反应器中进行了HZSM-5分子筛催化甲醇制汽油(MTG)反应的催化性能和失活实验。采用热重、X射线衍射、FT-IR、低温氮吸附-脱附、色谱-质谱联用仪等方法对催化剂进行了表征。结果表明,在反应进行到336 h时,甲醇转化率为40%,汽油收率低至12.6%,催化剂严重失活,但在700℃有氧再生后活性恢复,且保持了完整的MFI结构。积炭是催化剂失活的主要原因,大部分积炭沉积在分子筛微孔中,积炭物种主要是带有双键的聚合态化合物和稠环芳烃。     

High-performance phosphate supported on HZSM-5 catalyst for dehydration of glycerol to acrolein

The purpose of this study is to increase acrolein yield and capability of coking resistance in the reaction of glycerol dehydration to acrolein by assembling metal phosphate supported on HZSM-5 catalyst.The as-prepared catalysts were characterized by XRD,SEM,EDS,BET,NH3-TPD,CO2-TPD and Py-IR techniques.It was found that metal phosphate species were incorporated into the porous structure of HZSM-5 zeolites,thus influencing the surface and textural physico-chemical properties of the supporters.The alkaline-treated HZSM-5 catalyst promoted the dispersion of phosphate species on the carriers.Moreover,the amount of strong aridity was tremendously improved by adding the different metal hydrophosphates and the catalysts show high catalytic activity.In this present work,the Sn1/4H2PO4/HZSM-5 catalyst exhibited good performance in the catalytic activity and coking resistant ability,which resulted in a high acrolein yield of 83％ initially and acrolein yield of 68％ after 30 h.The aridity,especially the ratio of strong to weak acid,plays an important role in promoting acrolein yield and stability simultaneously.     

微孔-双介孔核壳型HZSM-5@BMMs催化甲醇芳构化

采用外延法,以HZSM-5为核,双介孔分子筛BMMs为壳制备了多级孔核壳型HZSM-5@BMMs甲醇芳构化(MTA)催化剂。采用XRD、BET、NH3-TPD、SEM和TEM对催化剂进行了表征。结果表明:HZSM-5@BMMs具有明显的核壳结构和微孔-双介孔多级孔孔道,孔径集中分布于0.9、2.2和5.3 nm,其比表面积(510.8 m2/g)和孔容(0.399 cm3/g)均高于HZSM-5的比表面积(408.4 m2/g)和孔容(0.190 cm3/g),而酸量(0.573 mmol/g)和酸强度均低于HZSM-5的酸量(0.883 mmol/g)和酸强度。相同反应条件下HZSM-5@BMMs寿命比HZSM-5增加38 h,最高芳烃收率为25.7%,最高BTX(轻质芳烃:苯、甲苯、二甲苯)选择性为55.3%。     

HZSM-5型分子筛催化合成2-乙酰噻吩

用固体酸催化剂HZSM-5型分子筛代替液体磷酸催化合成2-乙酰噻吩,探讨了反应时间、反应温度、催化剂质量对该反应的影响。采用正交实验法优化的工艺条件是:反应温度为95℃,反应时间为2.5 h,催化剂质量为2.5 g(约占原料质量的3.5%)。最优工艺条件下2-乙酰噻吩的收率为90.60%。产物通过色谱-质谱联用仪分析可知:产品2-乙酰噻吩的质量分数约为98.28%,副产物主要是少量的3-乙酰噻吩。该实验中,固体催化剂可以回收、再生和重复使用,给出的收率几乎与新鲜的催化剂相同。     

HZSM-5分子筛在甲醇工业上的应用

基于HZSM-5分子筛上甲醇的转化广泛应用于甲醇工业上，考察了有关甲醇在HZSM-5上的应用，介绍了HZSM-5分子筛在甲醇制烯烃、汽油、以及芳烃工业的现状和前景，并对甲醇在HZSM-5分子筛上转化的机理进行了概述。     

HZSM-5对生物质合成气一步法合成LPG的影响

研究了MeLi与HZSM-5型分子筛不同质量配比混合制备的合成液化石油气(LPG)催化剂的性能,评价了不同硅铝比(硅铝摩尔比为25、38、50)HZSM-5型分子筛酸性对LPG合成的影响,结果表明,MeLi与HTZSM-5型分子筛质量比在2∶1时对合成LPG最佳,随着分子筛硅铝摩尔比的降低,分子筛的酸性增强,CO单程转化率提高.HZSM-5型分子筛在合成LPG过程中,硅铝比为38时最佳,空速在1 500 h->时,CO转化率为84.87%,碳氢化合物产物中C3 C4所占比例(摩尔分数)最高,达到58.21%.通过计算,每吨干基生物质气化得到合成气,经合成单程转化可得到0.0786 t LPG,联产电力607 kWh.     

Upgrading of tall oil to fuels and chemicals over HZSM-5 catalyst using various diluents

The upgrading of crude tall oil (CTO) to fuels and chemicals was studied at atmospheric pressure and in the temperature range 370 to 440°C in a fixed bed microreactor containing HZSM-5. The oil was co-fed with diluents such as tetralin, methanol and steam. High oil conversions of the order of 80–90 wt. % were obtained using tetralin and methanol as diluents but with steam the conversion only ranged between 36 to 70 wt. %. The maximum concentration of gasoline range aromatic hydrocarbons in the liquid product was 52 and 57 wt. % with tetralin and steam but only 39 wt. % with methanol. The amount of gas product in most of the runs was 1–4 wt.%. A reaction scheme is postulated based on the results.     

催化裂化轻汽油在改性HZSM-5上的芳构化研究

采用同步浸渍法制备了w（ZnO）=2%、w(P₂O₅)=4%的ZnP/HZSM-5催化剂,以沸点75～120 ℃的催化裂化汽油馏分为原料,在小型固定床反应器上考察了工艺条件对该汽油馏分芳构化反应的影响。探讨了催化剂的失活机理。对汽油调合前后产品组成进行了对比。结果表明,在反应温度450 ℃、反应压力0.1 MPa和液空速1.0 h^-1的最佳反应条件下,原料中烯烃和烷烃转化率分别达到96.77%和88.94%,液相产品中烯烃质量分数及芳烃质量分数分别为6.79%和74.57%。再生后催化剂活性与新鲜催化剂相差无几,说明主要是由于积炭而导致失活。调合产品中烯烃质量分数较以前下降9个百分点,而芳烃质量分数上升12个百分点。