喷雾成型TS-1分子筛催化剂的制备及其性能

制备了喷雾成型TS-1分子筛催化剂,并采用FT-IR、XRD、N2物理吸附、SEM等手段对其进行了表征,考察了SiO2 质量分数、焙烧温度、焙烧时间、焙烧气氛等工艺条件对其催化环己酮氨肟化反应活性的影响。结果表明,与TS-1原粉相比,喷雾成型TS-1分子筛催化剂的骨架保留了MFI的拓扑结构,其比表面积及微孔孔体积有所降低,颗粒粒径明显增大;适宜的制备条件为焙烧温度800℃、焙烧时间4 h、焙烧气氛O2、SiO2质量分数6%,此条件下制得的成型TS-1分子筛催化环己酮氨肟化反应的环己酮转化率及环己酮肟选择性均可达99%。该成型催化剂较TS-1原粉在分离方面有明显的优势。     

石科院进行HTS分子筛催化丙烯环氧化反应的研究

石油化工科学研究院在传统水热合成TS-1分子筛的基础上，自主开发了TS-1分子筛重排改性工艺。该工艺具有制备重复性好的优点，经重排改性后的TS-1分子筛晶粒具有空心结构（商品牌号为HTS），催化苯酚羟基化反应活性可提高2～4倍，催化环己酮氨肟化反应活性亦有大幅度提高，且已成功应用于巴陵石化公司己内酰胺的工业化生产。     

晶化母液介质中制备多级孔TS-1分子筛

将微孔TS-1分子筛 晶化过程中产生的母液回收处理后用于多级孔TS-1分子筛制备，考察回收母液作为介质的体系中，模板剂/碱体系和碱浓度等因素对多级孔TS-1制备的影响。结果表明：所制备的多级孔TS-1分子筛在保留MFI结构的同时，产生了较多的介孔，使其在环己酮氨肟化反应中显示出更好的催化性能，在较低的催化剂浓度下（1.6 g/L），环己酮转化率为94%，环己酮肟选择性为99%；将回收晶化母液用于多级孔TS-1分子筛的制备，降低了纯水用量，减少了废液排放，符合绿色化学的发展要求。     

成型Ti-MWW分子筛催化环己酮液-液-固三相氨肟化反应及失活原因

采用连续淤浆床反应装置,对比研究了环己烷为溶剂的液-液-固三相体系中成型Ti-MWW分子筛与TS-1分子筛催化环己酮氨肟化反应的性能。结果表明,成型Ti-MWW分子筛催化环己酮氨肟化的性能明显优于TS-1分子筛。催化剂寿命评价以及反应副产物的定性分析结果表明,在催速失活工艺条件下,成型Ti-MWW分子筛在环己烷为溶剂的液-液-固三相体系中稳定运行28.1h,环己酮肟选择性大于99%,反应副产物主要为高沸点极性有机物。通过对新鲜、失活及再生催化剂进行SEM、XRD、N_2物理吸附、UV-Vis和FT-IR等表征,表明成型Ti-MWW分子筛单程失活未见明显骨架硅流失,拓扑结构没有被破坏,失活主要是由反应副产物堵孔造成的。     

薄片状TS-1分子筛催化剂及其在丙烯环氧化反应中的催化性能

采用络合法制备了薄片状TS-1分子筛;考察了TS-1分子筛含量对催化剂物性和催化性能的影响,并对所制备催化剂的稳定性进行了评价。结果表明,随催化剂中TS-1分子筛含量减小,催化剂比表面积降低,孔容和平均孔径增大,颗粒强度提高;在丙烯环氧化连续反应中,随催化剂TS-1分子筛含量增加,双氧水转化率升高,环氧丙烷选择性下降,而环氧丙烷收率先升高后下降,且在催化剂TS-1分子筛质量分数为80%～85%时效果较佳。扫描电镜分析结果表明,反应前后TS-1催化剂颗粒大小一致,无明显破碎现象,催化剂中TS-1分子筛晶粒接触部分为薄片的扁平面,因此增强了相互之间的作用力,而晶粒接触面间的空隙使分子筛晶粒不易脱落,解决了因产物扩散而导致选择性低的问题。稳定性试验结果表明,连续运行140h,双氧水转化率和环氧丙烷选择性均保持在约90%。     

四丙基氢氧化铵热稳定性对TS-1分子筛合成的影响

在170℃下研究了TPAOH溶液的热稳定性。结果表明，TPAOH容易分解为三正丙胺和正丙醇；采用改进方法可在低于150℃下合成TS-1分子筛，提高了TPAOH的有效利用率，TPAOH用量仅为传统方法合成TS-1分子筛的1/3。改进方法合成的TS-1分子筛经N2吸附-脱附、XRD、FT-IR和TEM等技术表征，其物化性能与传统方法合成的分子筛基本相同，晶粒尺寸为0.2～O.4μm，晶粒大小均匀，形状规整。在环己酮氨肟化反应中，改进方法合成的TS-1分子筛催化剂，其环己酮转化率达到97％，环己酮肟的选择性达到99％。     

逐级放大制备的TS-1分子筛表征与丙烯直接氧化催化性能对比

采用以络合剂提高钛源稳定性合成钛硅分子筛的方法,在0.2 L,2 L,100 L,2 m3四种不同规模的晶化釜中制备TS-1分子筛,采用XRD,IR,SEM和微结构分析等手段对合成的TS-1分子筛进行表征,考察TS-1分子筛在间歇反应釜中对丙烯直接环氧化的催化效果。结果表明,在四种不同规模晶化釜中合成的TS-1分子筛具有相同的骨架结构,晶形均一,在相同的反应条件下,双氧水转化率与环氧丙烷选择性均在90%以上,逐级放大制备的TS-1分子筛的催化性能基本相当。说明该法制备TS-1分子筛重复性好,易于放大。     

钛硅分子筛HTS的开发和应用

具有空心结构的新型环境友好催化氧化材料钛硅分子筛HTS,显著改善和提高了现有钛硅分子筛TS-1的催化氧化反应性能,解决了钛硅分子筛合成难于重复以及反应活性不易稳定的问题,探针反应苯酚羟基化的反应诱导期比传统合成法所得钛硅分子筛TS-1缩短一半.HTS在低温氮吸附等温线和脱附等温线之间存在明显滞后环;尺码分子苯吸附量也远大于常规钛硅分子筛TS-1的苯吸附量;已在环己酮氨肟化过程得到工业应用,显著简化了现有生产工艺,转化率大于99.5%,选择性大于99%.     

环己酮直接合成环己酮肟——Ⅰ.钛层柱粘土催化环己酮氨肟化反应特征

钛层柱粘土(Ti-PILC)首次用于液相催化环己酮经氨肟化直接合成环己酮肟,氨肟化反应性能取决于制备Ti-PILC时钛源的选择和催化剂的孔结构。选择合适的反应条件,如反应介质、反应物投料比和催化剂量可进一步提高肟的选择性。     

TS-1催化的酮氨肟化反应机理的进一步研究

考察了TS-1对丙酮、丁酮、环己酮、3-甲基环己酮、4-叔丁基环己酮的液相吸附及其催化5种酮与H2O2和NH3的氨肟化反应,并对反应后的催化剂用TGA进行了表征.吸附结果表明,前4种酮能够进入TS-1孔道内而4-叔丁基环己酮不能,所研究的酮氨肟化反应都具有高转化率和选择性.结合TGA分析结果可以得出,对于肟化反应中酮参与的反应,丙酮和丁酮大部分发生在催化剂的孔道内,环己酮和3-甲基环己酮则只有少部分发生在催化剂的孔道内,而对于4-叔丁基环己酮因其分子不能进入催化剂的孔道内而主要发生在催化剂的外表面.     

环己酮氨肟化反应体系中TS-1分子筛失活原因的研究

在TS－1分子筛催化环已酮氨肟化制备已酮肟反应体系中考察了催化剂的稳定性及失活原因，对新鲜催化剂和失活催化剂进行的XRD，FT－IR，FT－Raman,ICP,TGA/DTA等一系列对比表征和初步再生试验的结果表明，TS－1分子筛在单程运转周期内失活的主要原因是沉积物堵塞了分子筛的孔道，此外还存在着骨架钛结构变化的趋势，但失活子筛的晶相结构没有遭到明显破坏。     

Ti-HMS分子筛的合成、表征及催化性能研究

以十二胺为模板剂，正硅酸乙酯为硅源，钛酸四丁酯为钛源，于室温下合成了含Ti中孔分子筛Ti-HMS。通过改变Ti的用量得到了一系列不同硅／钛摩尔比（n（SiO2）／n（TiO2））的样品，采用XRD、TEM、XRF、UV-Vis等手段对这些样品进行表征；利用二苯并噻吩（DBT）和4，6-二甲基二苯并噻吩（4，6-DMDBT）氧化反应、丙烯环氧化反应、1-丁烯环氧化反应、环己酮氨氧化反应评价了所得样品的催化性能。结果表明，Ti-HMS分子筛多为20～70nm的球状颗粒，且具有2～3nm的蠕虫状（Worm-like）孔道；随着合成原料中Ti量的增加，进入Ti-HMS的骨架Ti量增多，但非骨架Ti也增多；随着骨架Ti含量的增加，样品的催化性能提高；Ti—HMS在大分子反应中的催化活性较高，在小分子反应中的催化活性不及TS-1。     

TS-1/H2O2绿色催化体系研究现状

钛硅分子筛是1种绿色友好的新型催化剂,广泛用于多种催化体系。其中钛硅分子筛(TS-1)与过氧化氢(H₂O₂)组成的绿色催化氧化体系受到了较多科研工作者的关注,不仅仅是因为该体系具有反应条件温和、工艺流程短、产物选择性高等优势,该体系还能应用于烷烃氧化、烯烃氧化、酚羟基化、醇氧化及酮肟化等多个领域,且跟据现已完成的丙烯环氧化及环己酮氨肟化的工业化应用表明,该技术成本较低,很容易实现装置扩能、改造的需求。由此看来,TS-1/H₂O₂催化体系符合当今化工行业的绿色友好的发展趋势。     

晶种硅烷化合成的小粒径SAPO-11分子筛的表征及其临氢异构化催化性能评价

采用正丙基三乙氧基硅烷（Pr-TES）对SAPO-11分子筛晶种进行有机硅烷化,于环己烷-正丁醇体系合成出小粒径SAPO-11分子筛（H-SAPO-11-S）。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、N2吸附-脱附、吡啶吸附红外光谱等表征方法研究H-SAPO-11-S的物化性质,并与常规法合成的H-SAPO-11-N进行对比,结果表明：Pr-TES晶种硅烷化可以合成出纯相的SAPO-11分子筛,平均粒径由常规法合成的8.0 μm减小到1.0 μm;与H-SAPO-11-N相比,H-SAPO-11-S具有更高的外比表面积、孔体积与中强B酸含量。进一步评价了催化剂对正十六烷临氢异构化反应的催化活性,结果表明,与Pt/H-SAPO-11-N相比,Pt/H-SAPO-11-S具有更高的异构化活性与异构体选择性。     

焙烧温度对Silicalite-1催化环己酮肟气相Beckmann重排反应的影响

采用水热方法合成Silicalite-1分子筛,考察不同焙烧温度处理后用于催化环己酮肟气相Beckmann重排反应的催化性能。利用XRD,IR,BET和热分析方法对催化剂进行表征。结果表明,焙烧温度对环己酮肟的转化率和催化剂稳定性的影响较大,而对己内酰胺的选择性影响不明显。随着焙烧温度的升高,分子筛的比表面积变化不明显,而外表面积先增大后减小,微孔体积积占总孔体积积的比例呈下降趋势。最佳的焙烧温度为400 °C,在该焙烧温度下的分子筛用于气相Beckmann重排反应中的活性和稳定性最佳。     

杂多酸(盐)催化环己酮氨肟化反应

 制备了4种杂多酸并用红外光谱对其进行了表征,研究了它们及其负载型催化剂对环己酮氨肟化反应的催化性能,并以磷钨酸为催化剂,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、H2O2用量、氨水用量和溶剂种类对环己酮氨肟化反应转化率和环己酮肟选择性的影响。结果表明,所制备的4种杂多酸均具有Keggin型结构。以水为溶剂时,4种杂多酸对环己酮氨肟化反应均具有催化活性,其中磷钨酸的催化活性最高。在m(H3PW12O40)/m(C6H10O)为0.3、n(H2O2)/n(C6H10O)为1.6、n(NH3)/n(C6H10O)为3.0、20℃下反应5h的条件下,环己酮氨肟化反应的转化率为90.88%,环己酮肟选择性达98.38%。在相同的反应条件下,负载型磷钨酸催化剂中,以活性Al2O3为载体的磷钨酸催化剂环己酮氨肟化反应的催化活性最高,环己酮转化率为87.60%,环己酮肟选择性达到97.45%。