丙烷在Mo/HZSM-5上的芳构化 Ⅰ.催化剂制备条件及反应性能间的关系

采用浸渍法、机械混合法和水热法制备Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５分子筛催化剂,考察了Ｍｏ含量、催化剂预处理气氛、在线反应时间及催化剂再生对丙烷芳构化反应的影响。结果采用水热法制备的催化剂能显著提高丙烷转化率和芳烃选择性,在５５０℃、６００ｈ－１条件下,转化率和选择性分别达到８９．７％、７８．６％;该催化剂具有较高的活性稳定性,经２４ｈ反应后,仍能保持较高的芳构化活性。对Ｍｏ含量影响的考察表明,浸渍法和水热法制备的催化剂分别在ｗ（Ｍｏ）＝２％、６％时芳构化活性最高。     

丙烷在Mo/HZSM-5上的芳构化Ⅱ.制备条件对催化剂结构和表面酸性的影响

采用XRD、FT IR、NH3 TPD等方法对浸渍法和水热法制备的Mo/HZSM 5催化剂的结构和表面酸性进行研究。结果表明 ,水热法制备的催化剂 ,氧化钼物种高度分散在HZSM 5外表面和内表面。ω(Mo) =1 0 % ,仍检测不到MoO3 结晶 ,HZSM 5的晶体结构受影响很小。而由浸渍法制备的催化剂 ,此时已出现MoO3 结晶 ,且HZSM 5的晶体结构受到破坏 ,结晶度下降。FT IR和NH3 TPR研究表明 ,对于水热法制备的Mo/HZSM 5催化剂 ,其酸性的改变将有利于芳烃的生成。     

丙烷在Mo／HZSM—5上的芳构化Ⅱ.制备条件对催化剂？…

采用ＸＲＤ、ＦＴ－ＩＲ、ＮＨ３－ＴＰＤ等方法对浸渍法和水热法制备的Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５催化剂的结构和表面酸性进行研究。结果表明，水热法制备的催化剂，氧化钼物种高度分散在ＨＺＳＭ－５外面和内表面。ω（Ｍｏ）＝１０％，仍检测不到ＭｏＯ３结晶，ＨＺＳＭ－５的晶体结构受影响很小。而由浸渍制备的催化剂，此时已出现ＭｏＯ３结晶，且ＨＺＳＭ－５的晶体结构受到破坏，结晶度下降。ＦＴ－ＩＲ和ＮＨ３－ＴＰＲ研究表明，对     

含锌HZSM-5催化剂的XPS表征与丙烷芳构化性能

用ＸＰＳ技术对离子交换法制备了Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５和机械混合法制备的ＺｎＯ／ＨＺＳＭ－５两种丙烷芳构化催化剂进行了研究,结果表明,催化剂上的锌物种有两种形态,它们的Ｚｎ（２ｐ）电子结合能差（△Ｅｂ＝Ｅｂ（２ｐ３／２）－Ｅｂ（２ｐ１／２））不同,Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５上主要锌质物的△Ｅｂ比ＺｎＯ／ＨＺＳＭ－５上的高１．４６ｅＶ,分别对应于「Ｚｎ（ＯＨ）」＾＋和ＺｎＯ。高温氢处理使Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５的△Ｅｂ     

丙烷芳构化催化剂的新进展

<正> 1 前言全世界苯的需求总趋势是供不应求。面对纯苯的短缺,各国先后采取了四项措施:(1) 充分利用现有装置提高开工率;(2) 增加生产能力,兴建新装置;(3) 增加甲苯脱烷基生产苯的装置;(4) 开发三苯的新来源,     

Mo/HZSM-5催化剂上甲烷脱氢芳构化反应—催化剂制备方法的影响

采用高温蒸汽处理的方法对机械混合法制备的Mo/HZSM-5催化剂进行了改良,利用XRD、XPS等表征催化剂的晶相组成、Mo物种的分散度。结果表明,Mo/HZSM-5催化剂的甲烷脱氢芳构化性能与其Mo物种的分散度密切相关。机械混合法制备的催化剂上,Mo物种主要以微晶的形式分布在分子筛的外表面,由于缺少分子筛孔道择形保护,使积炭副反应的容易发生。经高温蒸汽处理后,催化剂上Mo物种的分散度显著提高,有较多的Mo物种迁移至分子筛的孔道内,并与B酸发生强相互作用生成钼氧二聚体。因此在甲烷芳构化反应中,蒸汽处理的Mo/HZSM-5催化剂显示出较强的抗积炭能力,甲烷转化活性及芳烃的选择性较传统机械混合法制备的催化剂有明显提高。     

Y改性Mo/HZSM-5催化剂上甲烷直接芳构化反应性能的研究

研究了稀土元素Ｙ对Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５催化剂的活性和选择性的影响，发现适量的稀土元素Ｙ促进了催化剂的活性，提高了甲烷的转化率及苯的选择性，在１０２３Ｋ时，甲烷的芳构化转化率达１９．６％，苯的选择性达９６．５％，且催化剂活性较稳定。失活催化剂经氢气脱炭再生后，活性较稳定，说明催化剂失活的主要原因是表面积炭。     

制备工艺对Mo/HZSM-5催化剂甲烷脱氢芳构化性能的影响

采用室温浸渍抽滤工艺、室温浸渍旋蒸工艺和室温球磨浸渍工艺三种方法制备了Mo/HZSM-5催化剂,并在流化床反应装置上对催化剂上的甲烷芳构化反应性能进行了考察。结果表明,与室温浸渍抽滤工艺相比,用室温浸渍旋蒸工艺和室温球磨浸渍工艺所制备的催化剂Mo物种的担载量较高,并具有较高的甲烷转化率(分别为16%~19%和18%~21%)、总芳烃选择性(分别为85%和83%)和较低的磨损指数(分别为0.71%/h和0.85%/h)。     

轻烃在HZSM-5催化剂上芳构化的研究进展

综述了轻烃芳构化催化剂的研究进展,分析比较了各种改性HZSM-5催化剂的特点,讨论了HZSM-5催化剂失活的原因。认为对纳米HZSM-5分子筛进行改性将是轻烃芳构化催化剂今后发展的趋势。     

甲烷脱氢芳构化反应机理及Mo/HZSM-5催化剂研究进展

甲烷脱氢芳构化反应在“碳达峰”、“碳中和”和清洁能源利用等领域具有广阔的应用前景。从甲烷脱氢芳构化反应机理与催化剂积炭失活原因、催化剂性能提升方法和催化剂再生方法 3方面综述了甲烷脱氢芳构化反应及Mo/HZSM-5催化剂的研究进展,并对甲烷脱氢芳构化反应的应用前景及研究方向进行了展望。     

Mo/HZSM-5催化剂上甲烷脱氢芳构化反应——分子筛水蒸气脱铝的影响

采用蒸汽脱铝法对HZSM-5分子筛进行预处理,利用XRD、N2物理吸附及NH3微分量热吸附对分子筛的结构和酸性质进行表征,在关联催化剂的活性评价结果的基础上,研究了分子筛的结构、酸性质对Mo/HZSM-5催化剂反应性能的影响。结果表明,市售的母本HZSM-5分子筛上,少量的强B酸中心的存在,促使了反应中间物种的深度脱氢,造成催化剂在反应过程中发生严重积炭;水蒸汽处理的HZSM-5分子筛,其骨架结构和酸性质随处理温度的不同而改变。923K蒸汽处理的分子筛,结晶度显著降低,骨架结构的严重受损导致了微孔的阻塞和B酸中心的大量减少,不利于C2中间物种的芳构化;823K处理的HZSM-5分子筛,骨架铝脱出相对缓和,在有效地消除了母本分子筛原有的强B酸中心的同时,又保持着较高的结晶度,改善了分子筛的抗积碳能力,因此其Mo基催化剂的甲烷芳构化反应性能较传统制备的Mo/HZSM-5催化剂有显著提高。     

Mo/HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯

以HZSM-5分子筛为载体、采用等体积浸渍法制备了不同Mo负载量的Mo/HZSM-5催化剂,采用BET,XRD,NH3-TPD,H2-TPR,TG等方法考察了Mo负载量对催化剂的结构、表面酸性和还原性的影响,并与催化剂的乙醇脱水反应活性和稳定性进行了关联。实验结果表明,随Mo负载量的增加,催化剂的比表面积和孔体积逐渐减小、总酸量减少、中强酸量逐渐增加。Mo负载量为5.0%(w)的Mo/HZSM-5催化剂(MHZ-5.0)的中强酸量较多,催化活性最佳;Mo负载量为10.0%(w)的Mo/HZSM-5催化剂中部分Mo抽提了骨架铝,破坏了分子筛骨架结构,催化活性下降。在反应温度250℃、重时空速3.0 h-1、0.1 MPa、MHZ-5.0催化剂6 g、50%(w)乙醇溶液进料的条件下反应200 h后,乙醇转化率和乙烯选择性仍维持在97%以上,远高于HZSM-5分子筛原粉,说明Mo的添加不仅提高了催化剂的活性还有效延长了催化剂的使用寿命。     

在改性的Mo/HZSM-5催化剂上的甲烷无氧芳构化

在750℃、0 1MPa、纯甲烷进料、空速为1704h-1、固定床反应条件下,用Cu、Cr、Ba、Ni、V对Mo/HZSM 5催化剂进行了改性研究,使芳烃收率高达13%～15%,同时对催化剂的稳定性和反应机理进行了分析。     

CH_4在Mo/HZSM-5及其改性催化剂上的无氧偶联反应

研究了Ｍｏ／ＨＺＳＭ ５催化剂的Ｍｏ载量、焙烧时间、焙烧温度、焙烧和处理气氛以及Ｖ等助剂改性对甲烷无氧偶联反应性能的影响。用２％Ｖ改性的Ｍｏ／ＨＺＳＭ ５催化剂,ＣＨ４转化率最高（２５０１％）,Ｃ２选择性为９７９４％,Ｃ２收率约２４５％     

氧对丙烷在Ga／HZSM－5上催化芳构化影响的研究

利用连续和脉冲反应技术，考察了添加少量氧对丙烷在Ｇａ／ＨＺＳＭ－５上催化芳构化的影响。试验结果表明，氧的存在对丙烷转化为芳烃ＢＴＸ不利。通过进一步条件试验，对氧的作用进行了分析讨论，认为这与催化剂中活性组份镓的存在直接相关。     

稀土改性Mo/HZSM-5催化剂上甲烷直接芳构化反应的研究 Ⅰ催化性能的研究

研究了稀土元素Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｙｂ和过渡金属Ｚｎ对Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５催化剂的活性和选择性的影响，发现适量的稀土元素Ｙ、Ｌａ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｙｂ促进了催化剂的活性，提高了甲烷的转化率及苯的选择性，其中Ｙ或Ｅｕ改性的催化剂上的甲烷转化率分别达１９．６％和１９．３％，苯的选择性分别为９６．５％和９７．５％，还研究了非氧除炭再生催化剂的方法，发现催化剂经此方法再生后，其活性略有提高，且较稳定，说明原位非氧除炭再生催化剂的方法是可行的。     

红外光谱研究铕改性Mo/HZSM-5催化剂的表面酸性

采用红外光谱方法考察了催化剂样品中的探针分子吡啶在程序升温脱附过程中的谱图变化,将红外光谱的特征峰强度与样品温度进行关联,并进行微分处理。从而得知铕增强了Ｍｏ／ＨＺＳＭ－ ５ 催化剂的Ｂ 酸强度,而对Ｌ 酸强度无影响。     

Zn-Ga/HZSM-5分子筛芳构化催化剂

以硝酸锌或硝酸镓为改性剂,纳米HZSM-5分子筛为原料,采用浸渍法可制备单(双)金属改性HZSM-5分子筛催化剂(负载Zn,Ga质量分数分别为6.0%,0.1%)。以正丁烷或异丁烷为原料,在反应温度为400～550℃,反应压力为0.8 MPa,质量空速为0.60 h^-1的条件下,研究了不同金属离子负载顺序对所制备催化剂芳构化反应性能的影响。结果表明：在反应温度为550℃的条件下,以异丁烷为研究对象,采用Zn-Ga/HZSM-5分子筛催化剂,转化率达到93.75%,芳烃选择性达到46.54%;以正丁烷为研究对象,选用Ga-Zn/HZSM-5分子筛催化剂,上述各值依次为62.18%,49.52%;与单金属改性HZSM-5分子筛催化剂相比,双金属改性不仅可以提高异丁烷和正丁烷芳构化反应性能,还能够降低干气收率,抑制小分子烃的生成。     

甲烷直接转化制苯的Mo－HZSM－5催化剂研究

研究了Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５催化剂的钼含量对催化剂活性及物理化学性质的影响，探讨了甲烷选择制苯的反应特征。结果表明，ＺＳＭ－５沸石上担载的高价钼及其适合芳烃生成的中孔结构和强Ｂ酸中心是催化剂获得高选择性和高活性的必要因素，钼含量２％～３％可获得最好活性。Ｗ可作为添加助剂改进催化剂活性减少积炭。