HZSM-5硅铝比对生物质合成气合成二甲醚的影响

以不同硅铝比的HZSM-5分子筛为甲醇脱水活性组分,采用共沉淀沉积法制备合成二甲醚的双功能催化剂Cu-ZnO-Al2O3/HZSM-5,在加压固定床反应装置上进行了生物质合成气合成二甲醚的研究。考察了不同硅铝比的HZSM-5对生物质合成气合成二甲醚的影响。结果表明,随着硅铝比的增加,催化剂的酸性降低,使得CO的转化率降低。当硅铝比为38时,双功能催化剂具有较好的活性和选择性。     

固体酸对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂性能的影响

以Cu-ZnO-Al2O3催化剂作为甲醇合成组分,以不同固体酸作为脱水组分,制备了一系列CO2加氢合成二甲醚的复合催化剂。研究表明CO2的转化率与固体酸的酸性无关,而取决于Cu-ZnO-Al2O3催化剂上甲醇的合成速率;二甲醚的选择性取决于固体酸的酸量和酸强度,脱水速率与固体酸的中/强酸有关。HZSM-5分子筛作为复合催化剂脱水组分时,二甲醚的收率最高;硅铝比对CO2转化率无影响,但可显著地影响二甲醚选择性;低硅铝比的HZSM-5更适合作为CO2加氢合成二甲醚复合催化剂的脱水组分。     

二甲醚蒸气重整催化制氢工艺

考察了HZSM-5型分子筛在不同温度下对二甲醚水解的活性与稳定性,分析了分子筛硅铝比的影响。还将HZSM-5-50（硅铝比为50）与自制Cu-Zn-Al（摩尔比为3∶5∶2）催化剂进行物理混合制成复合催化剂,研究了两者质量配比对复合催化剂上二甲醚蒸气重整制氢过程中转化率与氢选择性的影响,并考察了不同原料气体空速下复合催化剂的性能。结果表明,复合催化剂质量比Cu-Zn-Al∶HZSM-5-50为1∶1、温度为275 ℃、气体空速为18000 mL/(gcat·h)的反应条件下性能比较稳定,当空速接近4000 mL/(gcat·h)时,H2收率可获极值,达到54%左右。     

合成气一步法合成二甲醚的催化剂研究

简述了现有的几种合成气一步法合成二甲醚的反应机理及动力学模型,并分别对双功能催化剂中的甲醇合成活性组分、甲醇脱水活性组分进行了研究,CuO／ZnO／Al2O3作为甲醇合成组分已经比较成熟,甲醇脱水活性组分以γ-AlO3、分子筛及其改性后产物最为常用。探讨了双功能催化剂的制备方法及改性方法的研究,这也将成为今后合成气一步法制二甲醚技术的研究热点。     

固体酸脱水剂表面酸性对一步法合成二甲醚的影响

采用甲醇合成催化剂JC207和固体酸脱水剂(HZSM-5分子筛或g-Al2O3)混合制得合成二甲醚双功能催化剂，并在固定床反应装置中进行了活性评价，考察了固体酸脱水剂的酸性对一步法合成二甲醚的影响. 结果表明，脱水在B酸、L酸中心都可以进行，并且可能存在协同作用. 在实验范围内，L酸/B酸酸值比为3.270脱水效果最好. 固体酸脱水剂的脱水效果还与总酸值有关，在实验范围内，总酸值等于0.521时，脱水效果最好     

ZrO_2对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂性能的影响

采用湿混法制备了一系列不同ZrO2含量的CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5复合催化剂,其中CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2与HZSM-5分子筛(硅铝比为25)的质量比为2:1,CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2(CuO/ZnO/Al2O3=3/6/1质量比)组分采用改进的两步共沉淀法制备。系统考察了ZrO2对CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5复合催化剂CO2加氢合成二甲醚反应性能的影响。研究表明ZrO2主要作为结构助剂改善了CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5复合催化剂对于CO2加氢合成二甲醚的催化性能。     

二氧化碳催化加氢合成二甲醚的研究

以自然界广泛存在的二氧化碳为原料，催化加氢制甲醇和二甲醚具有重要的经济价值。采用CNJ202工业合成甲醇催化剂和HZSM-5沸石分子筛为原料制得二氧化碳加氢一步法合成甲醇及二甲醚双功能催化剂。测试结果表明，在实验条件下，该催化剂合适的配比是HZSM-5/ CNJ202=0.5（wt），焙烧温度550℃。还原条件是在以N₂为载气，2% H₂气氛中，于250℃、常压下还原6小时，催化剂粒度和一定变化的操作空速对二甲醚选择性无明显影响，提高反应温度有利于增大二甲醚的选择性。     

不同硅铝比HZSM-5催化正己烷耦合甲醇芳构化

在温度为400℃,压力为0.50 MPa,质量空速为1 h~(-1),甲醇与正己烷质量比为7/3的条件下,在50 mL固定床反应器中考察了5种不同硅铝比HZSM-5分子筛催化正己烷耦合甲醇芳构化反应的活性和稳定性,并对HZSM-5分子筛进行了X射线衍射(XRD)、N_2吸-脱附、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)、扫描电镜(SEM)和吡啶吸附红外光谱(Py-IR)表征。研究结果表明:硅铝比低的HZSM-5分子筛作为催化剂时,产物中芳烃的选择性较大;硅铝比高的HZSM-5分子筛作为催化剂时,其反应稳定性较好。硅铝比为15时,芳烃选择性为49.7%,催化剂寿命为144 h;硅铝比为75时,芳烃选择性为27.7%,催化剂寿命为384 h。表征结果显示:不同硅铝比HZSM-5分子筛是由纳米尺寸的小晶粒构成,均具有MFI晶型结构,比表面积和孔体积相近;高硅铝比HZSM-5分子筛的中强酸量和Br?nsted酸量较小,反应温和,催化剂稳定性较好,不同硅铝比HZSM-5分子筛的酸量差异可能是造成催化性能不同的主要原因。     

分子筛改性γ-Al_2O_3催化剂对甲醇脱水反应的影响

以水热法制备的拟薄水铝石粉体为原料,制得甲醇脱水制二甲醚催化剂,用2种不同沸石分子筛对其改性,考察了分子筛种类、添加量、硅铝比对甲醇脱水制二甲醚反应的影响。结果表明,催化剂被2种分子筛改性后催化活性均有所提高;分子筛添加量低于10%(质量分数,下同)时,催化剂甲醇脱水活性随着硅铝比和添加量增加而增强;ZSM-5添加量为20%时,催化剂高温活性略有下降;相同硅铝比的2种分子筛对甲醇脱水反应而言,用ZSM-5改性的催化剂的活性更高。     

合成气一步法制二甲醚催化剂研究进展

简述了二甲醚的物化特性及其应用前景,对现有的几种合成气一步法合成二甲醚的反应机理及动力学模型进行了概述。分别研究了双功能催化剂中的甲醇合成活性组分和甲醇脱水活性组分,CuO/ZnO/Al₂O₃ 作为甲醇合成组分,活性和稳定性较好,甲醇脱水活性组分以γ-Al₂O₃ 、分子筛及其改性后产物较为常用。探讨了双功能催化剂的制备方法及改性方法。     

Catalytic dehydration of methanol to dimethyl ether (DME) over Al-HMS catalysts

A series of Al-HMS with different Si/Al ratio was used as a solid acid catalyst for methanol dehydration to dimethyl ether (DME). The effect of temperature, feed composition, space velocity, and the catalyst Si/Al ratio on the catalytic dehydration of methanol was investigated. By decreasing Si/Al, the temperature required to reach equilibrium conversion of methanol decreased due to the increased number of acidic sites. Compared to commercial γ-Al₂O₃, Al-HMS-5 and Al-HMS-10, catalysts exhibited a high yield of DME. Among all Al-HMS catalysts, Al-HMS-10 exhibited an optimum yield of 89% with 100% selectivity and excellent stability for methanol dehydration to DME.     

Small-sized HZSM-5 zeolite as highly active catalyst for gas phase dehydration of glycerol to acrolein

The catalytic properties of nanocrystalline HZSM-5 catalysts with high Si/Al molar ratio (ca. 65) were investigated in the gas phase dehydration of aqueous glycerol. Compared with bulk HZSM-5, the small-sized catalyst exhibits greatly enhanced catalytic performance in glycerol dehydration even with very high GHSV (=1438 h^?1). Catalysts with different Si/Al ratios were studied, but it is difficult to separate the influence of Si/Al ratio from that of particle size. However, by varying the proton exchange degree for one mother batch of zeolite, a series of H_xNa_1–xZSM-5 catalysts with same particle size and different Brønsted acid site densities was prepared. The catalytic results for this series of samples show that high density of Brønsted acid sites favors the production of acrolein. Based on these results, small-sized HZSM-5 with high aluminum content appears to be most promising for gas phase dehydration of glycerol.     

高温水蒸汽处理对HZSM-5分子筛催化甲醇制丙烯的影响

考察不同硅铝比的HZSM-5分子筛催化剂和经过高温水蒸汽处理后的HZSM-5分子筛催化剂在甲醇制丙烯反应中的催化性能,考察温度和空速对催化反应的影响。结果表明,随着HZSM-5分子筛硅铝比的增加,产物中丙烯选择性增大,可能是分子筛的酸性降低所致;经过高温水蒸汽处理后的HZSM-5分子筛表面酸性降低,提高了催化剂的催化性能。在反应温度450 ℃和空速1.0 h^-1条件下,600 ℃高温水蒸汽处理后的催化剂HT-600的丙烯选择性从改性前的26.8%提高到33.5%。     

均匀凝胶法制备CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3/HZSM-5催化二氧化碳加氢合成二甲醚

采用均匀凝胶法制备了CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3/HzSM-5催化剂,采用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和热重-差热分析(TG-DTA)进行了表征,并在固定床微型反应器中考察了反应温度、反应压力,CuO与ZnO质量比、Al2O3和Cr2O3的质量分数对CuO-ZnO-Al23-Cr2O3/HzSM-5催化剂在CO2加氢制备二甲醚反应中催化性能的影响.结果表明,在533 K,3MPa,H2与CO2体积比为3和反应混合气体积空速为1600 h-1的条件下,在CuO与ZnO质量比2,Al2O3和Cr2O3分别占催化剂质量的10.0%和1.5%的CuO-ZnO-Al2O3-Cr2 O3/HZSM-5催化剂作用下,CO2的单程转化率达到28.94%,二甲醚的选择性和收率分别为31.76%和8.76%,甲醇和二甲醚的总收率达到13.98%.     

Dual effects of supported W catalysts for dehydroaromatization of methane in the absence of oxygen

The screening of a series of W-based catalysts on different supports i.e. HZSM-5, Hβ, USY and Al₂O₃ for the dehydroaromatization of methane (DHAM) revealed that HZSM-5 emerged as the best support. Next, the performance of W/HZSM-5 and W-H₂SO₄/HZSM-5 catalysts for the DHAM reaction was compared to study the effect of acidic treatment in the impregnation method. The results showed that the optimum activity of W-H₂SO₄/HZSM-5 catalyst exceeded that of W/HZSM-5 catalyst. Finally, the influence of Si/Al ratio in the W-H₂SO₄/HZSM-5 catalyst was studied and the catalyst with Si/Al ratio = 30 was found to be the most promising for the DHAM reaction. The remarkable activity of the catalyst is attributed to the presence of dual effects: suitable content of octahedral polymeric and tetrahedral monomeric tungstate species accompanied by proper amount and strength of acid sites in the catalyst.     

Effect of the P/Al ratio on the performance of modified HZSM-5 for methanol dehydration reaction

The precipitation method was used to modify HZSM-5 by coating it with aluminophosphate at P/Al molar ratios of 0.3, 0.8, 1.2 and 1.5. These catalysts were characterized by XRD, NH₃-TPD, BET, FT-IR, ICP-TEOS and SEM and evaluated as catalysts for the methanol dehydration reaction. The ZALPO0.8 catalyst achieved 86% conversion which was the highest conversion till 315 °C. It was found that primary benefits of AlPO modification were that it tended to retard the activity of the highly active acid sites which promote dimethyl ether decomposition and led to decrease in the apparent activation energy.     

沉淀温度对CO2加氢合成二甲醚催化剂的影响

考察了沉淀温度对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5的影响,研究结果表明,沉淀温度为343 K时,所制备的催化剂前驱体的晶形完整且晶相组成均一,焙烧后的催化剂中CuO和ZnO的相互分散程度较好,催化剂中氧化铜物种比较容易还原,复合催化剂表面具有较强的酸性中心,对于二氧化碳加氢直接合成二甲醚的催化活性最为理想.     

碱改性介-微孔HZSM-5分子筛催化乙醇脱水制乙烯性能

对两种不同硅铝比的HZSM-5分子筛进行碱处理,制备介-微孔复合HZSM-5分子筛,研究乙醇脱水制乙烯的催化性能,并考察碱溶液浓度和处理温度对HZSM-5分子筛孔结构和表面酸性的影响。结果表明,适宜的碱处理条件有利于分子筛发生骨架脱硅和脱铝,从而形成介孔。碱处理对硅铝比低的HZSM-5分子筛酸性质影响明显,而硅铝比高的HZSM-5分子筛在碱处理过程中酸性质变化不明显,更易发生脱硅和脱铝而形成更多介孔。碱改性介-微孔HZSM-5分子筛催化剂使乙醇脱水制乙烯催化性能得到改善,尤其低温催化活性提高,这主要归功于碱处理中介孔的形成和表面酸性的调变。