CTAB-NaOH混合液碱处理HZSM-35分子筛催化DME羰基化反应

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)-NaOH混合溶液对HZSM-35分子筛进行碱处理,并采用XRD、XRF、N2物理吸附-脱附、NH3-TPD、Py-IR、TPO手段对碱处理HZSM-35分子筛进行表征,同时将其应用于催化二甲醚(DME)羰基化反应。结果表明,采用NaOH浓度在0.1~0.6 mol/L范围的CTAB-NaOH混合溶液碱处理HZSM-35分子筛,可部分脱除HZSM-35分子筛微孔孔道内的无定形硅铝物种,提高其八元环的总酸量,使其在催化DME羰基化反应时的DME转化率(64.4%)比未碱处理(50.0%)和单独NaOH碱处理者(54.9%)均有一定程度的提高,同时有效地抑制了催化剂上积炭的生成,但乙酸甲酯选择性变化不明显。碱处理HZSM-35在DME羰基化反应中的催化性能不仅与其八元环的总酸量有关,而且还与其孔道扩散性能相关。     

ZSM-22和ZSM-35分子筛催化苯和甲醇烷基化反应研究

采用水热法合成了ZSM-22和ZSM-35分子筛,使用XRD、SEM、NH3-TPD、N2吸附-脱附、TPO、TG和拉曼光谱等方法对合成的分子筛进行表征,并将合成的ZSM-22和ZSM-35以及工业级 ZSM- 5分子筛用于苯和甲醇烷基化反应。结果表明：合成的ZSM-22和ZSM-35分子筛的外比表面积、微孔体积、酸性等性质相似,而两种分子筛的积炭位置、积炭速率以及石墨化程度不同。合成的ZSM-22和ZSM-35较工业生产的ZSM- 5酸性稍弱,催化苯和甲醇烷基化反应时,甲苯和二甲苯(TX)的总选择性更高,分别可达93.63%和96.50%,其中对二甲苯在二甲苯中的选择性显著高于ZSM-5分子筛,分别为51.96%和41.45%,而乙苯和C9+等副产物的选择性明显低于ZSM-5。     

碱处理对ZSM-5分子筛膜结构及其催化性能的影响

以片状或管状不锈钢为载体,采用原位生长法制备ZSM-5分子筛膜,考察了碱处理对ZSM-5分子筛膜结构及其催化性能的影响。结果表明,用0.2 mol/L的NaOH溶液处理ZSM-5分子筛膜时,碱处理温度偏高或时间偏长,均会导致分子筛膜表面出现裂痕,影响膜基界面结合强度;在合适的碱处理条件下,可避免分子筛膜出现裂痕,但不能如粉末样品那样产生介孔;碱处理可溶解分子筛膜表面的无定型物质,从而改善其催化性能。     

Cu-Fe-Zn改性H-MOR分子筛催化二甲醚羰基化合成乙酸甲酯

采用离子交换法制备了金属改性M/H-MOR(M=Cu、Fe、Zn、Cu-Fe、Cu-Zn或Cu-Fe-Zn)分子筛,用于催化二甲醚(DM E)羰基化合成乙酸甲酯反应.采用EDXRF、XRD、N2等温吸附-脱附、N H3-T PD和Py-IR等手段对催化剂进行了表征.对Cu-Fe-Zn/H-MOR催化二甲醚羰基化反应进行...     

前处理方法中铝源对ZSM-35分子筛合成的影响

以硅溶胶作为硅源、铝溶胶作为铝源、吡啶作为结构导向剂合成ZSM-35分子筛,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱(XRF)、N₂等温吸附-脱附(BET)、氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段进行表征,考察了不同的合成方法(铝源前处理方法、硅源前处理方法及常规水热合成法)和不同铝源(硫酸铝、氢氧化铝、偏铝酸钠和铝溶胶)对ZSM-35分子筛物理性能的影响。结果表明：相比于常规水热合成法,采用前处理方法所制备ZSM-35分子筛的相对结晶度均达到110%以上,固体收率在80%左右,且固相产物具有较高的实际硅/铝摩尔比(简称硅/铝比);铝源前处理法在4种不同铝源上的作用结果差异较大,以铝溶胶为铝源所制备的样品具有高结晶度(157%)、高固体收率(80%)、片层结构均匀(3~5μm)、硅/铝比适中、孔径和比表面积小、酸性适宜等优点;铝溶胶是ZSM-35分子筛合成的最佳铝源。     

合成条件对ZSM-35分子筛结构和形貌的影响

分别以乙二胺、环己胺和吡咯烷为模板剂,采用静态水热晶化法合成ZSM-35分子筛。通过XRD、SEM、低温N2吸脱附手段对分子筛的晶体结构、形貌和孔结构进行表征,对加料顺序、碱度、晶化温度和时间以及模板剂种类等影响分子筛合成的因素进行考察。结果表明：ZSM-35分子筛需在较强的碱性条件下合成,晶化温度为170 ℃时得到的分子筛样品结晶度较好,晶化时间适当延长有利于晶体的生长;模板剂种类对分子筛的形貌和粒径有较大影响,采用吡咯烷作模板剂在相同条件下得到的分子筛粒径最小,同时采用乙二胺和环己胺作模板剂时,得到了片状且分散较好的小粒径晶体。     

HMS介孔分子筛催化剂上苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯

以正十八胺为模板剂合成了介孔HMS分子筛,采用微波辅助分步浸渍溶剂热法在HMS分子筛上合成了结构新颖的Pd(Salen)配合物催化剂;采用FTIR和1H NMR等手段确定了Pd(Salen)配合物的结构,XRD和N2吸附-脱附表征结果显示Pd(Salen)固载于HMS分子筛上。将该负载型Pd(Salen)/HMS催化剂用于苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯的反应中,该催化剂对此反应具有较好的催化性能,考察了反应温度、反应压力、反应时间等条件对碳酸二苯酯收率的影响,并对工艺条件进行了优化。实验结果表明,当反应温度为373K、反应压力为4.0MPa(n(CO)∶n(O2)=7∶1)、反应时间为8h时,碳酸二苯酯收率可达18.8%。     

ZSM-5负载氨基酸席夫碱型异双核配合物催化剂的制备及其催化苯酚氧化羰基化反应性能

采用微波辅助分步浸渍溶剂热法,以ZSM-5分子筛为载体,合成了结构新颖的氨基酸型异双核配合物催化剂CuPdTS/ZSM-5(TS为L-亮氨酸缩水杨醛配体)。采用FT-IR、ICP-AES、¹H NMR、XRD、N₂吸附-脱附等手段对CuPdTS/ZSM-5进行表征,并将该催化剂用于催化苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯(DPC)反应,考察了助催化剂Cu用量、反应时间和反应温度对DPC产率和选择性的影响。通过表征确定了CuPdTS配合物的结构,也确认CuPdTS已负载于ZSM-5分子筛上。当Cu(OAc)₂用量0.03 g、反应时间8 h、反应温度100℃时,CuPdTS/ZSM-5催化苯酚氧化羰基化反应的碳酸二苯酯收率可达18.3%,选择性为47.4%。     

MCM-22/ZSM-35共结晶分子筛的合成

以HMI(六亚甲基亚胺)为模板剂对MCM-22/ZSM-35共结晶分子筛的合成条件进行了优化.在优化的合成条件下,采用X光粉末衍射(XRD)、动态光散射(DLA)和扫描电镜(SEM)手段对MCM-22向ZSM-35的转晶过程进行了研究.结果表明,晶化温度为174℃,SiO2/Al2O3=25,Na2O/SiO2=0.11,HMI/SiO2=0.35,H2O/SiO2=45条件下,可合成MCM-22/ZSM-35共结晶分子筛,其中ZSM-35晶相的含量可通过控制晶化时间调节.     

ZSM-35分子筛催化醚后C_4烯烃骨架异构反应性能及稳定性研究

采用X射线衍射仪(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)等方法对合成的ZSM-35分子筛进行了表征,并以醚后C4为原料,考察了ZSM-35分子筛催化剂催化醚后C4烯烃骨架异构的反应性能和催化剂的长周期稳定性。结果表明,ZSM-35分子筛具有结晶度高的特点,在反应压力为0.5 MPa,反应温度为290~320℃,质量空速为1.0~2.0 h~(-1)的条件下,产品中异丁烯的质量分数从0.36%增加到17.00%,满足了甲基叔丁基醚反应活性烯烃的含量要求。     

改性HBeta分子筛催化二甲醚转化制六甲基苯的研究

以金属氧化物改性的HBeta分子筛为催化剂,对二甲醚催化转化制六甲基苯进行了初步研究。采用浸渍法制备MnO_2、ZnO、WO_3、MoO_3和K_2O改性的HBeta分子筛催化剂,并利用NH_3-TPD、Py-IR、BET及XRD等对催化剂的结构和性质进行表征,在固定床反应器中测试了其催化性能。结果表明,10%MnO2/HBeta的六甲基苯选择性最高。催化剂表征结果表明,10%MnO_2改性HBeta催化剂可提高HBeta的强酸量,适宜的强酸量有利于六甲基苯的生成;10%MnO_2改性HBeta催化剂可适量降低HBeta的B酸量,适宜的B酸量有利于六甲基苯的生成。对10%MnO_2/HBeta催化剂,六甲基苯选择性随反应温度升高或空速升高均先升高后降低,在常压、280℃、空速为100h-1反应条件下,二甲醚转化率达76.36%,六甲基苯选择性25.1%。     

Study on Catalytic Alkylation of Benzene with Methanol over ZSM-22 and ZSM-35

The ZSM-22 and ZSM-35 zeolites were synthesized via the hydrothermal crystallization method. The samples were characterized by XRD, SEM, N_2 adsorption-desorption, NH_3-TPD, TPO, TG, and Raman spectrometry, and the results showed that ZSM-22 and ZSM-35 possessed similar microporous volume and acidity. In the alkylation of benzene with methanol, ZSM-22 and ZSM-35 showed different coke location, coking rate and graphitizing degree. Compared with the industrial ZSM-5, ZSM-22 and ZSM-35 both showed higher selectivity of toluene and xylene(93.63% and 96.50%,respectively) during the alkylation of benzene with methanol, and the selectivity of para-xylene in xylene isomers was51.96% and 41.45%, respectively. Meanwhile, the selectivity of ethylbenzene and C_9~+ aromatics was also lower than that of industrial ZSM-5.     

Natural gas conversion on ZSM-5 zeolites modified with zirconium and molybdenum nanopowders

The joint promoting action of zirconium and molybdenum nanosized powders on the catalytic properties of ZSM-5 zeolite with different silica ratios in the conversion of natural gas into liquid hydrocarbons was studied. By means of thermal analysis and high-resolution transmission electron microscopy, data on the amount and nature of the coke deposit produced during the reaction on the surface of the Zr-Mo/ZSM-5 catalyst were obtained. It was shown that the addition of zirconium to the molybdenum-containing catalyst leads to enhancement of the catalyst activity and selectivity in the formation of aromatic hydrocarbons from natural gas components. It was found that the maximal amount of aromatic compounds is formed in the presence of zeolite having a silica ratio of 40 and containing 0.5% Zr and 4.0% Mo.     

ZSM35分子筛催化剂上1-己烯骨架异构化反应的研究

在H2/1-己烯=8(分子比),p=0.2MPa,T=270℃,SV=1.0h-1的条件下比较了Si-ZSM12、Si-ZSM35、Si-Y、Si-SAPO114种分子筛催化剂的1-己烯骨架异构化反应性能,结果表明:弱酸中心可以满足1-己烯的骨架异构化催化过程;具有0.4～0.6nm孔径的分子筛是1-己烯进行骨架异构的前提条件,研究表明,对于1-己烯骨架异构化反应,在反应温度270℃,反应压力0.2～1.0MPa的反应条件下,Si-ZSM35分子筛催化剂具有独特的1-己烯骨架异构化性能。     

金属离子改性ZSM-5分子筛催化甲醇制烯烃性能研究

采用等体积浸渍法制备金属离子改性催化剂Cu-ZSM-5、Fe-ZSM-5和Ag-ZSM-5,利用XRD、N2吸附/脱附、NH3-TPD和CO脉冲吸附分析催化剂的孔结构和表面酸性,测定各催化剂催化甲醇制低碳烯烃产物的选择性,并考察浸渍温度和时间对Ag-ZSM-5催化活性的影响。结果表明,ZSM-5分子筛经金属离子Cu(II)、Fe(III)和Ag(I)改性后,催化剂孔径降低,表面强酸消失,烯烃的选择性增大。其中Ag-ZSM-5具有最弱的表面酸强度和较好的金属分散度,MTO催化性能最佳,在浸渍温度和时间分别是40℃和18h,乙烯+丙烯的选择性达88.04%,与ZSM-5相比,提高了26.93%。     

非金属元素改性ZSM-5分子筛催化甲醇制烯烃性能研究

采用等体积浸渍法制备非金属元素改性催化剂P-ZSM-5、F-ZSM-5、B-ZSM-5,利用XRD、NH_(3-)TPD和N_2吸附/脱附分析催化剂的表面酸性和孔结构,测定各催化剂催化甲醇制低碳烯烃产物的选择性,并考察磷酸浓度对P-ZSM-5催化活性的影响。结果表明,ZSM-5分子筛经磷、氟改性后,催化剂的孔容和比表面积增大,表面强酸消失,烯烃选择性增大;经硼改性后,催化剂比表面积、孔体积显著减小,烯烃选择性降低。其中磷改性催化剂P-ZSM-5具有较大的孔容、比表面积和弱酸量,烯烃选择性最佳,在磷负载质量分数为6%时,乙烯+丙烯的选择性达85.09%,与ZSM-5相比,提高了22.7%。     

改性多级孔ZSM-5催化裂解MTP副产烃性能研究

围绕甲醇制丙烯(MTP)副产烃的综合利用,选择其中较难裂解的C_4-C_6低碳混合烃为研究对象,开展了Ce、Fe、La、P改性多级孔ZSM-5的催化性能研究。元素改性后多级孔ZSM-5表面酸分布发生了较大变化。P改性样品具有最大的B/L值,丙烯及双烯(乙烯和丙烯)选择性达到最大;P含量增加降低了表面B酸量及强酸强度,同时增加了B/L值,丙烯及双烯选择性增加,但转化率下降。在500℃及1850h~(-1)条件使用3.5P/MZ催化剂,丙烯及双烯选择性达到39.4%和65.5%,收率分别为25.6%和42.6%。     

无模板一段晶化法ZSM-5分子筛的制备与表征

无模板水热体系中,在摩尔组成12Na2O:(80、100)SiO2:2Al2O3:2500H2O条件下,室温动态老化24h后180℃晶化24~48h,成功制得ZSM-5分子筛,采用XRD和SEM等手段考察分子筛的结晶度和表观形貌随晶化时间的变化规律。结果表明,在硅铝比为40~50条件下,随晶化时间的延长,分子筛经历了从无定形前驱体、菜花状层片结构和结晶度较高的蛹状大单晶(20μm×10μm)等晶化阶段;采用Py-IR对比考察有机胺体系商品ZSM-5分子筛与本实验无模板ZSM-5的酸性,结果表明,无模板一段晶化法制得的ZSM-5分子筛B、L酸量较大,B/L比值较低。     

制备方法对磷锆复合改性ZSM-5分子筛及其催化裂化性能的影响

在组合使用烘干、焙烧、水热老化处理的不同方法制备了磷改性ZSM-5分子筛的基础上,引入金属组分锆制备了磷锆复合改性ZSM-5分子筛系列试样（标记为PHZ-Z 5,PBZ-Z 5,PLZ-Z 5）,并以复合改性分子筛为活性组分制备了催化裂化助剂,使用XRD,BET,NH3-TPD,XPS等方法对经水热老化处理后的磷锆复合改性后分子筛进行了表征,在先进的催化裂化催化剂评价装置（ACE）上,考察评价了不同改性方法制备所得催化助剂对重油催化裂化生产丙烯的影响。结果表明:在连续依次经烘干、焙烧、水热老化处理所得磷改性ZSM-5分子筛后,接着引入锆制备的磷锆复合改性分子筛水热老化试样PLZ-Z 5 L保留有最多的微孔结构和总酸量;当含PLZ-Z 5试样组分制备的催化助剂应用于重油催化裂化反应时,具有最高的丙烯和液化气收率,分别为8.66%和28.41%。