MeMo/USY催化剂对神东煤热解产物的调控

以USY分子筛为载体,通过等体积浸渍MoO₃、Fe₂O₃、Co₃O₄、NiO四种过渡金属氧化物,制备了Mo/USY、FeMo/USY、CoMo/USY、NiMo/USY催化剂,并借助ICP、XRD、BET、NH₃-TPD、TG等手段对催化剂进行表征。使用粉-粒流化床进行神东煤的催化热解实验,考察了过渡金属氧化物对USY的改性作用及其对热解产物的影响。结果表明：不同催化剂作用下,半焦收率基本保持在65%左右;与SiO₂相比,USY分子筛使焦油中酚类化合物含量从36.95%减少到5.08%,萘类化合物含量从8.24%增加到72.76%;与USY相比,Mo/USY使气体、液体产物的收率分别降低了4.4个百分点、30.0个百分点,萘类含量减少了18.5个百分点;Fe₂O₃、Co₃O₄、NiO对Mo/USY的改性作用明显,降低了催化剂的积炭率,提高了CH₄、C₂、C₃、CO₂的收率和气体总收率;FeMo/USY促进了产物的芳构化和萘类的生成;CoMo/USY促进了产物的芳构化反应,抑制了萘类的生成反应;NiMo/USY抑制了产物的芳构化反应、萘类的生成反应。     

Ni-ZSM-5分子筛对神东煤热解产物分布的影响

利用原位合成法、等体积浸渍法分别向全硅ZSM-5催化剂中引入5%的过渡金属Ni进行改性,并使用X射线衍射仪、扫描电镜、等离子发射光谱仪、全自动化学吸附仪等仪器对合成的催化剂进行表征,利用粉-粒流化床热解实验装置考察了不同金属引入方式对神东煤热解产物分布的影响。结果表明：催化剂对半焦收率的影响很小,对液体收率和气体收率的影响较明显。与非催化热解相比,全硅ZSM-5催化剂使液体产物收率降低了13.2%,但提高了焦油中脂肪烃和单环芳烃的相对含量。与全硅ZSM-5催化剂相比,浸渍改性的催化剂显著提高了气体产物中H₂、CO的生成量,并使焦油中脂肪烃的相对含量增加了31.5%;原位合成改性的催化剂使焦油中酚类物质相对含量减少,萘类物质相对含量增加,芳烃明显富集。     

改性ZSM-5对神东煤热解行为的影响

以自制的ZSM-5为载体,制备了NiW/ZSM-5及磷改性PNiW/ZSM-5负载型催化剂,通过XRD,ICP,BET,NH3-TPD和SEM等检测手段对催化剂进行系列表征.结果表明:绝大部分Ni,W和P活性组分被引入到载体上,且分散均匀,改性后分子筛的强酸性位数量明显减少.利用热重-红外联用(TG-FTIR)装置对神东煤在不同催化剂上的热解性能进行评价.结果显示,与原煤热解相比较,催化剂NiW/ZSM-5和PNiW/ZSM-5均使神东煤热解的最大失重峰温提前了8℃,失重率分别增加了1.2%和2.0%.FTIR谱显示,在ZSM-5作用下气相产物析出量无明显增加,而在NiW/ZSM-5和PNiW/ZSM-5催化剂作用下,CH_4、CO、NH_3、轻质脂肪烃和芳香烃的析出量增加明显,其中以PNiW/ZSM-5催化剂效果最佳.     

碱处理HZSM-5分子筛对神东煤热解产物分布的影响

使用NaOH溶液对HZSM-5分子筛进行处理,利用粉-粒流化床快速热解实验装置,考察了经过不同时间碱处理的HZSM-5分子筛对神东煤热解产物分布的影响。结果表明：适当的碱处理能够在不破坏HZSM-5分子筛晶相结构的情况下在晶体内部引入介孔,且随着碱处理时间的延长,分子筛的介孔孔容、介孔比表面积增加,孔径分布变宽,总酸量先增大后减小。碱处理0.5h的HZSM-5分子筛催化时焦油中苯、甲苯含量最大,较原煤热解分别增加了268%、296%;碱处理2h的HZSM-5分子筛催化下热解气体总含量达到最大,较原煤热解增加了24.8%;碱处理4h的HZSM-5催化时焦油中萘及萘的同系物、多环芳烃（除萘类）含量最大,分别较原煤增加了92%、192%。     

水分对神东煤热解产物分布的影响

为考察原料煤中水分对神东煤热解产物分布的影响,通过格金试验和固体热载体小试试验研究了神东煤中水分对热解特性的影响,得到神东煤在不同水分下热解产物的分布规律。格金试验表明,水分对神东煤热解产物中焦油和热解气收率有显著影响。随着水分降低,神东煤热解产物中焦油收率从9.98%降至4.92%,热解气收率从8.47%上升至11.07%,热解水收率从2.74%上升到5.94%。小试试验结果与格金试验趋势基本相同。随着原料煤中水分的降低,焦油收率下降,热解气收率上升;未经干燥的原煤在不同温度下热解的焦油收率比干燥后煤样平均高2.17%,热解气收率平均低1.58%。热解温度对H2和CO比例影响较大,对其他气体比例影响较小。研究结果表明,水分对神东煤的热解过程及其热解产物分布有显著影响,热解原料煤中水分的增加有利于抑制神东煤热解水和热解气的生成,提高焦油收率,因此有望通过控制原料煤中的水分来调节热解产物的分布。     

酸洗改性对USY分子筛结构及煤催化热解性能的影响

煤热解获得轻质芳烃(如苯、甲苯、二甲苯等)对煤化工洁净高效生产具有重要意义。以商业USY分子筛为母体,考察酸种类、酸浓度对USY分子筛结构及煤催化热解性能的影响,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、氮气吸脱附等表征手段分析改性USY分子筛的织构、形貌,研究了酸处理对USY分子筛结构的影响;利用Py-GC/MS探讨了改性USY分子筛对神府煤催化热解产物的影响。结果表明：USY分子筛的结晶度随酸浓度的增加而降低,在保证USY分子筛晶体结构良好的条件下,盐酸的最大浸渍浓度为0.4 mol/L,硫酸和磷酸浓度为0.2 mol/L。盐酸改性可提高USY分子筛的平均孔径和介孔孔容。酸洗改性USY分子筛有利于煤催化热解轻芳烃的生成,尤其是对萘系生成具有较好的选择性。HCl-USY-0.4催化效果最好,催化热解产物中苯系、甲苯、二甲苯、萘系相对含量分别为11.39%、9.36%、11.68%、31.27%。     

MxOy/USY双功能催化剂对神东煤的快速热解产物的调控

以USY分子筛为载体,采用等体积浸渍法分别制备了NiO、Fe₂O₃、Co₃O₄、MoO₃负载量均为9%的M_xO_y/USY双功能催化剂,并借助ICP、XRD、BET、TEM、NH₃-TPD、TG等分析手段对催化剂进行表征。使用自建的粉-粒流化床对神东煤进行快速催化热解实验,结果表明：①M_xO_y/USY使气体产物收率提高,液体产物收率降低,催化剂的积炭量增加,对半焦的产率基本没有影响;②M_xO_y/USY使CH₄、CO的收率均不同程度地提高,但H₂、C₂的收率皆有所降低;焦油中脂肪烃、单环芳烃、酚类化合物、含氧化合物的含量大幅增加,萘类化合物、联（多）苯的含量显著减少;③M_xO_y/USY的调控作用存在差异性。其中,Fe₂O₃/USY、Co₃O₄/USY的产物调控作用相似,但Fe₂O₃/USY的气体选择性更高,气体总收率提高23%;NiO/USY使C₃收率提高79%,CO₂收率降低91%,使焦油中脂肪烃、酚类、含氧化合物的含量分别增加1555%、739%、412%,萘类化合物的含量减少46%;MoO₃/USY使稠环芳烃的含量增加8%。     

USY分子筛酸处理对催化脱烯烃性能的影响

研究了稀硫酸水溶液对USY沸石的多级孔化处理效果,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N₂低温吸附-脱附、NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)、核磁共振(²⁷Al MAS NMR)等分析手段对分子筛产品进行了表征。结果表明：改性所得H-USY样品在相对结晶度维持较高水平的同时,外比表面积和介孔体积达到187 m²/g和0.20 cm³/g,相比母体USY分子筛分别提升了175%和150%,减缓了大分子催化反应的失活速率;另外,酸处理可以调控分子筛表面的活性酸中心分布和铝原子配位,可在有效减少“强酸中心”的同时促成更为丰富的“中强酸中心”,并使Br?nsted/Lewis酸分布更为合理,有助于抑制重质组成的生成。在重整生成油的脱烯烃反应中,催化剂C_H-USY对脱除芳烃中微量烯烃的催化效果明显高于C_USY,在原料进样空速(WHSV)为6 h^-1、反应压力...     

分子筛担载硼酸镧催化脂肪醇乙氧基化反应

通过微波加热的方法，将质量分数为20％的硼酸镧分散在Y分子筛上，得到负载型La2(B2O7)3-NaY分子筛催化剂。k(B2O7)3-NaY用于催化正辛醇乙氧基化反应。结果表明：k(B2O7)3-Nay的催化活性与b2(B2O7)3及Y分子筛相比均有较大程度的提高。正交实验结果表明：La2(B2O7)3-NaY催化剂的用量为正辛醇质量的5％，反应温度为140℃，初始压力为0．4MPa-0．5MPa，当环氧乙烷(EO)平均加成数为2．2时，EO加成数为1、2和3的3种组分之和占产物中醇醚总质量的73．2％，正辛醇转化率为85％，产品的分子质量分布指数E=2888，具有较好的窄分布效果，且催化剂可重复使用，重复使用3次催化速率没有改变。     

有机酸改性对USY分子筛晶体结构的影响

采用有机酸作为脱铝改性剂,对工业水热超稳Y型分子筛USY进行了化学改性.考察了酸的加入量、反应温度和反应时间对分子筛晶体结构的影响.结果表明,该有机酸可以起到脱除USY非骨架铝的作用,改性后分子筛的结晶度明显提升.     

过渡金属氧化物催化剂对丙酮氧化的催化性能

以氧氯化锆和过渡金属硝酸盐为原料,溶胶-凝胶法制备氧化锆载体,采用溶液浸渍法制备出负载型纳米复合氧化物催化剂。对过渡金属氧化物(Mn、Ni、Cu、Fe和Co)催化剂进行初步筛选,其中Mn₂O₃/ZrO₂催化活性最佳。考察了活性组分含量、焙烧温度和焙烧时间等对催化剂催化活性的影响。催化剂的最佳制备条件：锰负载量为6%,450 ℃焙烧6 h。丙酮的转化率达62%。通过TEM、SEM、XRD和TG-DTA对催化剂结构进行了表征。结果显示,催化剂颗粒均匀,大小约为20 nm;无定形的Mn2O3是催化剂的活性中心。     

HF/USY分子筛催化合成2-叔丁基对甲酚

以USY负载 HF为催化剂、甲基叔丁基醚（MTBE）和对甲酚为原料,在小型固定床反应器上进行合成2-叔丁基对甲酚的研究,考察了HF负载量、反应温度、空速及原料配比对反应转化率和选择性的影响以及催化剂的稳定性。结果表明,HF改性后,USY的L酸中心增加,B酸中心减少,对甲酚转化率增大。L酸中心是烷基化反应的主要活性中心。最佳反应条件为：反应温度160 ℃,HF负载质量分数1%,空速1.2 h^-1,n(MTBE):n(对甲酚)＝1.5∶1。最佳条件下,对甲酚的转化率84.4%,2-叔丁基对甲酚的选择性98.6%。催化剂使用110 h,仍保持较好的催化活性。     

USY型分子筛晶胞对其酸性及焦炭选择性的影响

采用NH3-TPD、FTIR、XRD、快速精密定炭仪研究了不同晶胞USY分子筛的水热稳定性、酸性以及其焦炭选择性。结果表明,用高温水蒸气法改性分子筛时,提高水热处理温度有利于其晶胞的收缩,使其稳定性增加。分子筛强酸量、总酸量、B酸都随着分子筛晶胞常数的减小而减小,而分子筛L酸的酸量、酸强随着分子筛晶胞的减小而增加。不同晶胞USY分子筛的晶胞越小其活性越强,而其积碳越小,分子筛的焦炭选择性也随着其晶胞的减小而减小。     

过渡金属氧化物催化氧化甲醛的研究进展

归纳分析了单一金属氧化物、复合金属氧化物、负载贵金属、添加碱金属以及MOFs型的过渡金属氧化物催化剂在甲醛氧化方面的研究进展,指出各类过渡金属氧化物催化剂的优点与不足.对各类过渡金属氧化物催化剂的特点进行总结并展望其未来的发展方向.     

过渡金属氧化物催化氧化甲醛的研究进展

归纳分析了单一金属氧化物、复合金属氧化物、负载贵金属、添加碱金属以及MOFs型的过渡金属氧化物催化剂在甲醛氧化方面的研究进展,指出各类过渡金属氧化物催化剂的优点与不足。对各类过渡金属氧化物催化剂的特点进行总结并展望其未来的发展方向。     

USY分子筛扩孔对低温煤焦油加氢裂化的影响

以NH4F溶液、NH4F和HF混合液处理USY分子筛,制备加氢裂化催化剂。通过BET、XRD表征催化剂的比表面积、孔容孔径及晶体结构,在340℃,5.0MPa,空速3.0h-1以及氢油体积比为600条件下,使用改性后催化剂对低温煤焦油进行加氢裂化反应,评价催化剂的催化效果。结果表明,处理后的载体制备的催化剂不但没有完全破坏分子筛固有结构,而且平均孔径有很大的提高,出现二次孔,在催化剂效果评价中,以NH4F和HF混合液处理得到的催化剂由于维持了催化剂的酸性,其催化效果远好于空白USY系列和NH4F溶液系列催化剂。     

过渡金属氧化物对硅橡胶耐热性的影响

采用液相沉淀法制备一系列的过渡金属氧化物，将它们作为耐热添加剂，研究了对高温硫化硅橡胶耐热性能的影响。通过热空气老化及热失重分析，研究了不同的过渡金属氧化物的热稳定效果，分析了作用机制。     

钼系催化剂对神东煤直接液化的影响

利用间歇式高压釜,采用钼系催化剂钼酸铵、三氧化钼和二硫化钼对神东煤进行煤直接液化性能的研究。研究表明,钼的添加量为0.1%时,钼酸铵的效果最好,转化率和油产率最高,分别为82.14%,39.47%。     

工艺因素对神东煤直接液化性能的影响

采用间歇式高压釜,模拟示范工程反应条件,在不同反应温度和停留时间下,考察了神东煤直接液化性能.结果表明,随着反应温度的提高,转化率增加,油产率先增加后降低,气产率增加,沥青质产率减少;随着停留时间的增加,转化率增加,油产率和气产率均增加,沥青质产率下降;适宜的反应温度和停留时间分别为455℃和120 min.     

USY分子筛催化FCC汽油烷基化脱硫工艺条件的研究

采用小型固定床反应器,对USY分子筛催化FCC汽油烷基化硫转移工艺条件进行考察。结果表明,在反应温度为140℃,系统压力为0.4 MPa,质量空速为3 h-1的条件下,小于120℃的馏分中的硫含量由原来的108.13 mg/L降低到10.12 mg/L,脱硫率为90.64%。在此条件下,USY催化剂连续使用32 h后仍具有较高的稳定性。