One-Step Synthesis of Dimethyl Ether from Syngas with Fe-Modified Zeolite ZSM-5 as Dehydration Catalyst

A number of Fe-containing ZSM-5 zeolites, such as HFeZSM-5 and HFeAlZSM-5 prepared by hydrothermal synthesis and Fe-modified ZSM-5 through solid-state ion-exchange, were adopted as methanol dehydration catalysts for syngas to dimethyl ether (STD) process. Their structures, acidic and basic properties were characterized by XRD, ESR, ICP-AES, TPD and FT-IR. Among these Fe-containing zeolites, the Fe-modified ZSM-5 displayed the highest dimethyl ether selectivity, least CO₂ production. Some correlations between catalytic performance and acidity and basicity of Fe-containing ZSM-5 zeolite were discussed.     

低成本合成介孔ZSM-5沸石及其负载CoMo催化剂的加氢脱硫活性

以廉价的水玻璃、硫酸铝为原料,以阳离子聚季铵盐为介观尺度模板剂,通过水热合成方法制备了较高结晶度的介孔ZSM-5沸石(MZSM-5)。采用等体积浸渍法制备MZSM-5负载CoMo金属硫化物催化剂(CoMo/MZSM-5),考察了其对4,6-二甲基二苯并噻吩加氢脱硫活性。与传统的γ-Al2O3负载的CoMo(CoMo/γ-Al2O3)催化剂相比,CoMo/MZSM-5表现出更高的加氢脱硫活性。     

ZSM-5分子筛合成研究

介绍了以正丁胺为模板剂,水玻璃为硅源,硫酸铝为铝源合成ZSM-5分子筛的试验.实验结论表明,以正丁胺为模板剂模板作用明显,导向能力强,合成样品晶面规则,结晶度高,各项指标优异.并从陈化、正丁胺加入量、加料顺序、晶化时间、投料硅铝比方面探讨了这些工艺条件对ZSM-5分子筛合成的影响.     

ZSM-5分子筛催化合成乙撑胺

研究了从单乙醇胺 (MEA)和氨合成乙撑胺。所用的催化剂为 ZSM- 5分子筛。反应条件为 :t=2 80～ 3 6 0°C,p=2 .0～ 8.0 MPa,NH3/MEA=5～ 5 0 (摩尔比 )。反应对 EDA、PIP、TEDA的选择性较高 ,MEA的转化率可达到 85 %。     

ZSM-22分子筛的快速合成及表征

采用动态水热晶化法,通过加入结构导向剂,在较短的时间内成功合成出结晶度良好的ZSM-22分子筛。结果表明,结构导向剂能够明显影响分子筛的合成过程,尤其是能够大幅度缩短晶化时间,与常规方法相比,晶化时间由36 h缩短到20 h。采用XRD、SEM、TG-DTA技术,对合成的ZSM-22分子筛表征,并考察了一些参数对合成过程的影响。     

无模板剂合成ZSM-5分子筛及其催化性能

采用水热合成法制备了无模板剂ZSM-5分子筛,考察了制备工艺对无模板剂ZSM-5分子筛结构的影响,并用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、傅立叶变换-红外光谱(FT-IR)和N2低温吸附(BET)等方法对合成产物的物相、形貌和酸性等进行了表征。结果表明,在140℃晶化24 h,可制得性能较好的无模板剂ZSM-5分子筛,其相对结晶度为151%,具有较大的比表面积、适中的酸强度和较高的热稳定性,在催化甲醇制丙烯(MTP)单程反应中,甲醇转化率为100%,丙烯选择性为39.5%。     

模板剂在ZSM-5分子筛合成中的应用

分析了模板剂在合成ZSM-5分子筛中的作用机理,在总结常用ZSM-5分子筛模板剂的基础上,系统阐述了模板剂对ZSM-5分子筛的粒径大小、结晶度和晶体形态的影响,最后探讨了混合模板剂在ZSM-5分子筛合成中的应用。     

无模板剂法合成ZSM-35分子筛研究

在K+体系下研究了新型无模板剂无晶种法合成ZSM-35分子筛,并考察了SiO2/Al2O3、KOH/SiO2、H2O/SiO2、晶化时间、晶化温度对合成的影响.采用XRD(X射线衍射仪)、SEM(扫描电子显微镜)、XRF(X射线荧光衍射仪)等手段对分子筛的晶体结构和形貌进行表征.结果 表明,初始凝胶SiO2/Al2O3=37.3 ～ 45,KOH/SiO2=0.23 ～0.41,H2O/SiO2=24.1 ～ 34.2,晶化温度为160 ～170℃,晶化时间为4～8d可以合成出ZSM-35分子筛.当温度在160℃下合成7d所得样品的相对结晶度最高,当温度在170℃下合成4d为最佳合成条件.而且使用该方法合成出的ZSM-35分子筛形貌呈花瓣球状,片状花瓣大小介于358 nm～ 2.87 μm.     

多孔ZSM-5沸石负载Ni2P催化剂对苯乙炔的选择性加氢性能

以酸性多孔ZSM-5沸石(HZSM-5-M)和高比表面积的氧化硅(SiO2)为载体，采用等体积浸渍法制备了负载Ni2P催化剂(Ni2P/HZSM-5-M和Ni2P/SiO2)，对比研究了它们在苯乙炔选择性加氢反应中的催化性能。采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD、H2-TPR、SEM和TEM对载体及其负载的Ni2P催化剂进行了表征。催化剂活性结果为：当反应时间为2 h，苯乙炔在Ni2P/HZSM-5-M催化剂的转化率为98.5%，而在Ni2P/SiO2催化剂上仅为45.6%。说明Ni2P/HZSM-5-M催化剂的加氢活性显著高于Ni2P/SiO2催化剂。这是因为，与Ni2P/SiO2催化剂相比，在Ni2P/HZSM-5-M催化剂上形成了小颗粒的Ni2P活性相。同时，Ni2P/HZSM-5-M催化剂的活性具有良好的重复性。     

协同导向法合成ZSM-5/ZSM-11共生分子筛

使用四丁基铵(TBA~+)模板剂和Beta分子筛作晶种协同导向合成ZSM-5/ZSM-11共生分子筛。Beta分子筛晶种的加入扩大了ZSM-5/ZSM-11分子筛的合成相区,抑制了丝光沸石杂相的生成。研究了合成条件对共生结构中ZSM-5、ZSM-11的含量及分子筛晶体形貌的影响,发现相同条件下晶种添加量越大、合成碱度越小、投料硅铝比越高,共生结构中ZSM-11的含量越高,分子筛的晶粒尺寸越小。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N_2物理吸附(BET)、~(27)Al魔角旋转固体核磁(MAS-NMR)、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)等对样品进行表征,发现ZSM-5/ZSM-11共生分子筛具有高的结晶度、丰富的孔结构、优良的Al的配位状态和强酸性,是具有潜在应用价值的优良催化剂。     

改性HZSM-5分子筛催化乙醇胺合成哌嗪

利用离子交换法对HZSM-5分子筛进行改性,得到了KCl-ZSM-5,NiO-ZSM-5,ZnO-ZSM-5,KCl-NiO-ZSM-5和KCl-ZnO-ZSM-5分子筛催化剂,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂进行表征,并考察了改性HZSM-5分子筛对乙醇胺(MEA)合成哌嗪(PIP)的催化性能。结果表明:HZSM-5分子筛经KCl,NiO和ZnO改性后出现了相应的特征衍射峰,且其表面较改性前出现许多小晶粒;改性后催化剂的活性有所降低,但哌嗪的选择性明显提高。KCl-NiO-ZSM-5催化性能较好,在常压,温度360℃,NH3和MEA物质的量之比为0.7的条件下,原料MEA的转化率和PIP的选择性分别是66.34%和28.66%。     

多级孔ZSM-5沸石的制备及其催化性能

采用干胶转化法,在晶种辅助下,制备出多级孔ZSM-5沸石,考察了晶种加入量、水加入量和晶化时间等因素对多级孔沸石结构和形貌的影响.结果表明:加入晶种,大大加快了沸石合成的晶化速率,无定形硅铝凝胶直接在晶种表面形成的水膜中溶解并就近快速生长为ZSM-5纳米沸石,纳米沸石相互聚集,并在纳米沸石间形成了介孔孔道.通过调节晶种...     

L/ZSM-5复合分子筛的合成与表征

采用水热晶化法,旨在合成出具有双重孔结构和双重酸性中心的L/ZSM-5复合分子筛,合成条件为:n(SiO2/Al2O3)=35,pH=12.5。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)对其进行表征,考察反应温度对其芳构化性能的影响。XRD和IR表明,样品中同时存在ZSM-5和L分子筛结构和特征吸收峰。SEM表明,L/ZSM-5复合分子筛显示出不规则的六方棱柱面状的大颗粒,其表面附晶生长类似圆球状的小颗粒,晶界不再明显,且大颗粒表面变粗糙;反应温度为520℃时,L/ZSM-5复合分子筛催化正戊烷生成BTX的收率最高,为29.9%。合成的L/ZSM-5复合分子筛,其骨架结构、表面形貌和催化性能明显不同于其机械混合物。     

蒸汽相传输法合成高硅铝比ZSM-5沸石分子筛

沸石分子筛在石油化工、卷烟烟气减害领域有较好的应用前景。以蒸气相传输法(VPT)合成高硅ZSM-5沸石,通过X射线衍射(XRD),红外光谱(FT-IR),扫描电镜(SEM),低温氮吸附,29Si固体核磁共振(MAS NMR)等研究了含ZSM-5晶种的Na_2O-SiO_2-Al_2O_3干胶(DG)在乙胺/水混合蒸气相中的结晶行为。结果表明,在乙胺/水混合蒸气中以VPT法可合成结晶度较高、晶体形貌理想的高硅ZSM-5沸石。对比水热合成法,蒸汽相传输合成法具有模板剂使用量少,晶化时间短,产物收率高的优势。     

NaY型分子筛负载PW_(12)催化肌苷合成四乙酰核糖的研究

对NaY型分子筛负载PW12 催化肌苷合成 1,2 ,3 ,5 O 四乙酰 β D 呋喃核糖进行了研究。结果表明 :0 5gPW12 /mLH2 O的水溶液等体积浸泡NaY型分子筛 30h ,烘干后于 430℃焙烧 2 8h ,制得催化剂。 3 0g肌苷 (11 2 3mmol)和 0 45g催化剂混合物中加入 2 4g乙酸酐 (0 2 5 5mol)在 138℃下搅拌回流反应 6 5h ,1,2 ,3,5 O 四乙酰 β D 呋喃核糖的收率达到 92 3 %。     

亚微米ZSM-5催化剂预处理及其在乙醇脱水过程中的积炭行为

在固定床反应器中考察了乙醇脱水反应中亚微米ZSM-5分子筛催化剂的预处理及积炭行为,采用热重(TG)、低温氮吸附、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)和核磁共振(NMR)等方法对催化剂进行表征。结果表明,催化剂在使用前活化时的焙烧温度以550℃为宜。催化剂在水蒸气预处理后,初始活性升高。随着质量空速的升高,初始乙醇转化率和乙烯选择性以及积炭量均有所降低;但质量空速过低时,催化剂活性降低很明显。原料乙醇中的水能降低催化剂的积炭量和积炭的不饱和度,可使催化剂脱铝增加约5%。随着催化剂颗粒粒径的减小,催化剂的活性增高,在粒径约为0.4 mm时,积炭量较低。     

磷钨酸改性ZSM-5催化合成乙酸乙酯

采用吸附方法制备了磷钨酸改性ZSM-5分子筛催化剂,并对催化剂进行XRD表征,表征结果表明磷钨酸在分子筛中均匀分散,而且分子筛结构未遭到破坏。将催化剂用于合成乙酸乙酯,探讨了操作条件包括原料组成,催化剂用量和反应时间对酸转化率的影响并与浸渍方法得到的催化剂进行重复使用性能比较。得到最佳反应条件为:醇酸摩尔比为2∶1,催化剂用量为1.0%(质量分数),反应时间为6h,此时产品酸转化率为70.00%,催化剂连续使用6次活性无明显下降。     

喷动-载流床中Co/ZSM-5分子筛催化剂对煤热解的催化作用

在喷动-载流床中考察了Co/ZSM-5分子筛催化剂对煤热解气、液、固产物产率及组成变化的影响,分析了催化剂失活的原因及催化剂的再生使用寿命. 结果表明,在550~600℃的热解温度范围内,Co/ZSM-5分子筛催化剂提高煤热解总转化率达70%以上. 而在650℃时,煤热解正己烷可溶物产率最大,其中酚类、脂肪烃类和芳香烃类的产率比无催化剂时分别增加203%, 51%和78%. 因积碳失活的Co/ZSM-5分子筛催化剂经过500℃焙烧后再生使用6次,活性下降不到5%. Co/ZSM-5分子筛催化剂的结构表征结果说明,Co进入了ZSM-5分子筛骨架. Co的催化加氢活性促进了H·与煤热解焦油片断的结合,减少了焦油聚合成大分子的几率,从而提高了煤热解油品的产率和品质.     

ZrO_2/TiO_2催化剂上一步法合成乙二醇二甲醚

采用共沉淀法制备了ZrO2/TiO_2催化剂,在固定床反应器上考察其催化二甲醚(DME)与环氧乙烷(EO)一步法合成乙二醇二甲醚(DMG)的性能,并采用X射线衍射(XRD)、氮气吸附(BET)、氨气化学吸附和氨气傅立叶红外(NH_3-FTIR)等对催化剂进行表征。结果表明,当ZrO_2质量分数为25%时,催化剂呈现无定形态,最可几孔径分布为7.5 nm,NH_3吸附酸量670μmol/g,表面分布B酸与L酸。在反应温度80℃,压力0.6 MPa,DME与EO物质的量之比为3,气体空速(GHSV)为1 800.0 h~(-1)的条件下,EO转化率100.0%,DMXG(乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚和多乙二醇二甲醚)选择性89.5%以上。催化剂连续使用720 h,EO转化率99.7%,DMG选择性为71.7%。