多级孔ZSM-5分子筛的加氢脱硫性能

以四头聚季铵盐为模板合成的多级孔ZSM-5分子筛为载体、Pd为金属组分制备新型介孔分子筛基Pd催化剂,考察其对4,6-二甲基二苯并噻吩的加氢脱硫活性,并与其他催化剂进行对比。结果表明,与常规ZSM-5分子筛基Pd催化剂和γ-Al2O3基Pd催化剂相比,以多级孔ZSM-5分子筛为载体制备的Pd催化剂表现出更高的加氢脱硫活性。该催化剂同时具有介孔和B酸中心,为4,6-二甲基二苯并噻吩的异构化和脱硫反应提供了更多的活性中心,使其能够发生甲基异构化反应,生成3,6-二甲基二苯并噻吩后进行氢解脱硫。     

介孔USY沸石负载Pd催化剂对大分子芘的深度加氢性能研究

通过水蒸气脱铝的方法制备含有介孔结构的超稳Y沸石(USYM),同时采用四氯化硅蒸汽脱铝方法制备了缺乏介孔的超稳Y沸石(USYSI).采用等体积浸渍方法将金属Pd负载到载体USYM,USYSI和Al-MCM-41 上用于大分子芘的加氢反应.芘加氢反应活性在USYM负载的Pd催化剂上明显高于USYSI和Al-MCM-41负载的Pd催化剂.催化剂的表征结果表明,与 USYSI相比,引入到USYM沸石中的介孔结构有利于大分子芘的扩散;Al-MCM-41相比,USYM沸石具有强酸中心有利于负载Pd催化剂对芳烃分子加氢活性的提高.     

哌啶对负载型Pt催化剂加氢脱硫性能的影响

将ZSM-5溶于偏硅酸钠水溶液,用水热合成法以十六烷基三甲基溴化铵作模板剂自组装合成了ZSM-5/MCM-41介孔硅铝分子筛(ZM)。以二苯并噻吩(DBT)和哌啶作为模型含硫和含氮化合物,考察了含氮化合物对ZM担载的Pt催化剂加氢脱硫(HDS)反应性能的影响。结果表明,DBT在Pt/ZM催化剂上主要通过直接脱硫(DDS)反应路径脱硫,引入哌啶显著抑制了DBT的HDS反应。与DDS相比,哌啶对加氢路径(HYD)抑制作用更强,并且几乎完全抑制了HYD路径含硫中间体的脱硫。动力学分析表明,DBT的HDS反应和DDS路径级数为一级而其HYD路径则为零级,说明DDS和HYD反应可能是在Pt/ZM不同活性中心上进行的。     

高分散纳米Y型分子筛负载Ni_2P催化剂的制备及其加氢脱硫性能

以无模板剂法合成的纳米Y型分子筛(35 nm左右)为载体,采用低温还原法制备了高分散Ni_2P/NY催化剂,同时制备了普通Y型分子筛担载的Ni_2P/Y催化剂作为对比。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对载体和催化剂进行了表征,并在固定床反应器中考察了不同催化剂对4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)的加氢脱硫反应性能。结果表明,该催化剂的高活性来自纳米Y型分子筛上Ni_2P分散度的提高和高活性中心的暴露。在反应温度为340℃,反应压力为3.0 MPa的条件下,以Ni_2P/NY为催化剂,4,6-DMDBT的转化率达到了96.0%,高于CoMoS/Al_2O_3商业催化剂(77.2%)和Ni_2P/Y催化剂(67.0%)。     

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。     

ZSM-5负载杂多酸催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

以ZSM-5材料为载体,分别采用浸渍法、溶胶凝胶法、水热分散法将杂多酸（磷钼酸、磷钨酸）负载于ZSM-5上制备催化剂。利用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等方法对催化剂进行了表征,发现杂多酸能够高度分散在载体表面。以苯并噻吩为反应物进行氧化脱硫反应,考察了不同合成条件对反应效率的影响。结果表明：水热分散法合成负载磷钨酸催化剂的脱硫效果最好,在反应温度为60℃,负载量为10%,剂油等体积比的最佳反应条件下,脱硫率为73.2%。     

MoO3/TiO2催化剂的二苯并噻吩加氢脱硫性能

以介孔氧化钛晶须成型材料为载体,通过浸渍法制备不同MoO3负载量的MoO3/TiO2加氢脱硫催化剂. XRD分析表明,介孔氧化钛晶须成型载体为纯锐钛矿相,MoO3负载量为7.2%(w)的催化剂未出现MoO3的衍射峰;BET分析显示,负载7.2%(w) MoO3后,氧化钛晶须成型载体的比表面积和孔容能保持原来的80%以上. 活性评价结果表明,未经预硫化的MoO3/TiO2催化剂直接应用于二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫反应时,在温度280~300℃、氢分压2.0 MPa、体积空速4 h-1、H2/油体积比600的条件下,DBT转化率达100%. 将模型溶液中硫含量由400′10-6 g/g降至10′10-6 g/g以下,催化剂表现出较高的活性,且在一定条件下运行1000 h未出现失活迹象.     

油品氧化脱硫介孔催化剂研究进展

综述了介孔催化剂包括改性SBA-15介孔催化剂、改性MCM-n系列介孔催化剂、改性HMS介孔催化剂,介孔硅酸盐催化剂、介孔过渡金属氧化物催化剂及介孔碳催化剂在油品氧化脱硫中的应用。指出介孔催化剂能够高效催化转化油品中的大分子有机硫化物,通过负载钨、磷、钼、钛等元素使得油品氧化脱硫率大大增加,但是催化剂活性中心的稳定性和催化剂的寿命还需要进一步的提高。     

非负载介孔Co-Mo-Al2O3催化剂的制备及其加氢脱氧性能

采用热沉淀法制备了非负载介孔Co-Mo-Al2O3复合氧化物催化剂,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和N2吸附-脱附等方法分析了焙烧温度和超声振荡对催化剂微观结构的影响,并以苯酚为探针分子,在连续流动固定床反应器上考察了催化剂的加氢脱氧性能.结果表明:非负载介孔Co-Mo-Al2O3复合氧化物催化剂具有较窄的孔径分布(最可几孔径3.9 nm)和良好的苯酚加氢脱氧活性;在热沉淀过程中辅以超声振荡可有效控制催化剂的粒径尺寸、均匀度和介孔结构,可使催化剂的比表面积提高约50%,使苯酚的加氢脱氧活性提高约45%.     

以双长碳链烷基酰胺乙基有机硅季铵盐为模板制备介孔ZSM-5沸石及其表征

为使沸石分子筛具有更大的孔隙率,使用一种新型有机硅季铵盐介孔模板剂,采用一步水热合成法制备了含介孔沸石。在150℃下水热反应72 h, 100℃干燥4 h, 600℃下焙烧6 h获得ZSM-5-H产品。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氮吸附方法对其进行表征,结果表明,所得沸石分子筛具有良好的晶态结构和较大的介孔体积。其粗糙的表面和丰富的介孔证明了所合成的模板剂具有改变沸石形貌和内部构造的功能。     

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%。     

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。     

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。     

ZSM-5分子筛膜的形成过程及其影响因素

采用打磨法在多孔-αAl2O3载体上引入尺寸为100 nm的分子筛晶种,再用水热法合成了ZSM-5分子筛膜。考察了合成液中硅铝比、水硅比和碱度等对成膜的影响,并对合成的膜进行SEM、XRD表征。结果表明,在反应液配比为n(SiO2)∶n(Al2O3)∶n(Na2O)∶n(NBA)∶n(H2O)=100.0∶1.0∶9.0∶20.0∶3 000.0时,合成分子筛膜最好,膜厚约为11μm。并通过不同时间下的膜的SEM图表征膜的成膜过程,成膜主要是液相机制起作用,即存在于溶液中硅酸根和铝酸根离子在晶种的表面上缩聚使晶体长大。     

浸涂晶种法合成ZSM-5分子筛膜及气体渗透性能研究

采用操作简单,方便易行的浸涂法,在多孔α-A12O3载体表面种上晶种,再水热合成出渗透率较大的ZSM-5沸石分子筛膜.用XRD,SEM和H2,N2,CO2和CH4等气体渗透对ZSM-5沸石分子筛膜进行了表征.XRD分析表明,陶瓷基质表面的膜层是ZSM-5沸石晶相,SEM结果显示合成的沸石膜层是一层连续的多晶层,厚度约10μm.在室温,0.1MPa下对H2,N2,CO2和CH4的渗透率分别为4.76×10-6,1.36×10-6,2.07×10-6和1.80×10-6mol·m2·s-1·Pa-1,H2/N2,H2/CO2,H2/CH4的理想分离因子分别为3.50,2.30,2.64.     

Hydrodesulfurization over noble metals supported on ZSM-5 zeolites

Pt/HZSM-5 showed high and stable catalytic activity for the hydrodesulfurization of thiophene at 400°C and its catalytic activity was higher than that of commercial CoMo/Al₂O₃ catalyst. Pt/HZSM-5 zeolite was not poisoned by hydrogen sulfide in the hydrodesulfurization of thiophene and hydrocracking of hydrocarbons. The catalytic activity of Pt/HZSM-5 decreased with increase of SiO₂/Al₂O₃ ratio in HZSM-5. The Brønsted acid site of HZSM-5 and spillover hydrogen formed on Pt particle in Pt/HZSM-5 catalyst play an important role for the hydrodesulfurization of thiophene.