用氟离子选择性电极测定ZSM分子筛的硅铝比

硅铝比是关系到分子筛的组成、结构和性能的一项重要参数。用化学法测硅铝比,一般先用重量法测 SiO_2含量,用络合滴定法测 Al_2O_3含量,然后计算出硅铝比值。对于硅铝比较高的分子筛来说,由于耐酸性强,含铝量低,采用此法测定,手续比较复杂,误差也比较大。我们参考玻璃中 SiO_2含量的测定和合金钢中 Al 含量的测定,采用氟离子选择性电极测定 ZSM-5分子筛的硅铝比,取得了较好的效果。     

X射线衍射法测定NaY分子筛硅铝比

用Ｘ射线衍射外推函数法测定ＮａＹ分子筛的晶胞参数，经晶胞参数与２９Ｓｉ、２７Ａｌ固体魔角核磁共振谱仪测定ＮａＹ分子筛骨架中的硅铝比关联的经验公式，得到的Ｘ射线衍射法测定ＮａＹ分子筛骨架中硅铝比的分析方法，以便满足ＮａＹ分子筛骨架中硅铝比测定工作的需要。试验结果分析表明，该方法测定的ＮａＹ分子筛硅铝比，比通常采用的化学方法省时、简便、重复性好。     

提高细晶粒Y型分子筛的结构稳定性及其裂化性能的研究

在实验室研究了晶粒粒径约0．2－0．4μm的分子筛硅／铝比与结构稳定性之间的关系,提出了提高细晶粒Y型分子筛结构稳定性的关键是在提高其硅／铝比的同时保持完整的晶体结构;用特殊的热－化学法制备的骨架硅／铝比11．7、结晶度大于90％的细晶粒USY分子筛具有与常规粗晶粒USY分子筛相近的结构和活性稳定性;与常规粗晶粒USY分子筛相比,细晶粒USY分子筛具有较高的裂化活性和动态活性,有更强的渣油转化能力,有更高附加值的产品产率和选择性。     

分子筛孔结构和硅铝比对催化裂化产品中乙烯选择性的影响

通过对不同结构及硅铝比的分子筛进行催化裂化反应中低温低转化率、高温高转化率裂解的反应以及反应温度对乙烯选择性影响的考察，认为：分子筛的孔径是影响乙烯选择性的主要因素，中小孔分子筛对乙烯的选择性都比大孔分子筛的好。在中小孔分子筛中，二维孔道对乙烯的选择性更好。在低温低转化率的条件下，随着HZSM—5分子筛硅铝比的增加，乙烯选择性基本变化很小；在高温高转化率的条件下，乙烯选择性随着HZSM—5分子筛硅铝比的增加而增加。     

X射线衍射法测定ZSM－5分子筛硅铝比

用ｘ射线衍射最小二乘法测定ＺＳＭ－５分子筛的晶胞参数，经ＺＳＭ－５分子筛硅铝比与晶胞参数关联的经验公式，得到ＺＳＭ－５分子筛的硅铝比。试验结果表明，该方法测定的ＺＳＭ－５分子筛硅铝比比通常采用的化学分析方法省时、简便、重复性好。     

MFI结构分子筛硅铝比对催化裂化汽油辛烷值桶的影响

采用复合酸化学抽铝的方法制备了不同硅铝比的MFI结构分子筛并对其物化性质进行了表征。结果表明:以该方法制备的高硅铝比MFI结构分子筛结晶度高、比表面积大、孔体积大、总酸中心密度低,强酸在总酸中的比例高,B酸在总酸中的比例高;磷改性后的高硅铝比MFI结构分子筛水热稳定性好,将其制成助剂后添加到催化裂化催化剂体系中,可以在不降低汽油收率的前提下有效提高催化裂化汽油的辛烷值桶。     

不同硅铝比的小晶粒Y分子筛的理化性质及其加氢裂化性能

通过改变导向剂的陈化时间及合成母液的碱度制备出不同硅铝比的小晶粒Y分子筛,考察了硅铝比对小晶粒Y分子筛的性质及其加氢裂化性能的影响;采用XRD,BET,NH3-TPD,SEM等手段表征了小晶粒Y分子筛的晶型、骨架结构、孔结构、酸性和形貌。表征结果显示,随硅铝比的增大,Y分子筛表面的酸量减少,骨架稳定性增强。加氢裂化反应结果表明,与工业Y分子筛相比,以小晶粒Y分子筛为载体的催化剂的裂化活性更高,以硅铝比为5.2的小晶粒Y分子筛为载体的催化剂在保持较高裂化活性的前提下,轻油选择性和化工原料收率较高,是优选的轻油型加氢裂化催化剂的活性组分。     

正己烷在不同硅铝比HZSM-5分子筛上吸附的分子模拟研究

采用巨正则蒙特卡洛方法研究了正己烷在不同硅铝比的HZSM-5分子筛上的吸附行为。通过模拟298 K和423 K下正己烷分子在不同硅铝比的HZSM-5分子筛上的吸附,得到并分析了其吸附等温线、吸附能量密度图、吸附势能、径向分布函数等相关参数,重点分析了硅铝比对正己烷分子吸附行为的影响。结果表明：正己烷与HZSM-5分子筛间的吸附符合Langmuir-Freundlich吸附模型;高硅铝比时,正己烷分子优先吸附在HZSM-5分子筛交叉孔道中T₃和T₉位的B酸位上,且正己烷分子间的相互作用较明显;随着硅铝比的降低,正己烷的饱和吸附量升高,在直孔道吸附的正己烷分子比例增加,正己烷分子间的相互作用减弱。     

影响合成Y型分子筛硅铝比因素的初步探讨

Y 型分子筛是分子筛微球裂化催化剂的活性组分,其裂解活性和热稳定性随着组成硅铝比的增大而增强。为了进一步改进分子筛微球裂化催化剂的质量,我们以水玻璃为原料,采用导向剂法,在实验室进行了提高 NaY 硅铝比的研究,着重考察了投料硅铝比、钠硅比、水钠比、偏铝酸钠溶液的苛性系数和硫酸钠的不同浓度对合成产物硅铝比的影响,找到了较好的配方,使 NaY 分子筛的结晶度达90%,硅铝比稳定在5.0以上。     

不同硅铝比小晶粒ZSM-5分子筛的合成及催化苯/甲醇烷基化反应性能

采用简单的原位水热合成法制备了5种硅铝比不同的小晶粒多级孔ZSM-5分子筛,并对制备的小晶粒多级孔ZSM-5分子筛进行了X射线衍射、NH₃程序升温脱附和N₂吸附-脱附等表征分析,考察了不同硅铝比的ZSM-5分子筛催化苯/甲醇烷基化反应的性能。结果表明：合成的5种不同硅铝比的ZSM-5分子筛具有多级孔结构,呈现不规则的颗粒状,晶粒尺寸较小,颗粒聚集形成蜂窝状;随着硅铝比升高,分子筛的比表面积和孔体积增大、酸强度减小、酸量降低。在470℃、0.5 MPa、质量空速2 h^-1、苯/甲醇摩尔比1∶1条件下,不同硅铝比ZSM-5分子筛催化苯/甲醇烷基化反应的结果表明：随着分子筛硅铝比升高,苯转化率和二甲苯选择性提高,乙苯选择性降低;当分子筛硅铝比为150、反应时间为72 h时,苯转化率最高为62.92%,二甲苯选择性为37.38%,乙苯选择性为0.81%;该ZSM-5分子筛运行1 200 h后仍具有良好的活性,应用前景较好。     

HY分子筛的SO2吸附性能研究

以3种不同硅铝比的HY分子筛HY-1,HY-2,HY-3为吸附剂,在小型固定床评价装置上进行SO2动态吸附试验,考察HY分子筛的SO2吸附性能,得到饱和吸附容量与分子筛硅铝比的关系。釆用BET比表面积测试、X射线衍射、X射线荧光光谱和CO2/O2程序升温脱附等分析手段对HY-1,HY-2,HY-3进行物理化学性质表征,并将表征结果与SO2动态吸附试验结果相关联。结果表明：随着硅铝比增大,HY分子筛HY-1,HY-2,HY-3的SO2穿透时间依次减短,饱和吸附容量依次减小,增大硅铝比不利于HY分子筛吸附SO2;HY分子筛的SO2饱和吸附容量与其表面碱性位含量成正比;分子筛对SO2的吸附性能与其表面氧物种和含量直接相关,随硅铝比增大,HY分子筛表面化学吸附氧含量依次降低,其化学吸附SO2的量也依次降低。     

Pd/HZSM-5催化剂上正庚烷异构化反应特性的研究

以正庚烷为模型化合物，利用微反-色谱方法考察分子筛硅铝比、晶粒大小以及贵金属Pd负载量对Pd/HZSM-5催化剂上正庚烷异构化反应特性的影响。结果表明：随着硅铝比的增大，酸性中心数目减少，正庚烷转化率降低，异构化选择性提高；分子筛的晶粒大小对载体酸性和外比表面积的影响不大，使其对Pd/ZSM-5催化剂上正庚烷异构化反应的影响较小；负载Pd后，正庚烷转化率和异构化活性显著提高，当Pd负载量超过0.4%时，催化剂金属功能与酸性功能达到平衡，正庚烷转化率及异构化活性不再发生明显变化。     

不同超稳Y型分子筛的性能分析

通过物化表征方法考察了4种超稳Y型分子筛（USY）结构的差异,并结合FCC催化剂微反活性评价装置考察其活性。结果表明：USY的总Al2O3含量增加、Si(1Al)结构比例增加,则晶胞常数增大;总Al2O3含量降低、非骨架铝含量降低、Si(1Al)结构比例增加,则分子筛的热稳定性提高;晶胞常数增大、微孔比表面积和孔体积增大,有利于分子筛酸量的增加,活性增强;分子筛非骨架铝和非骨架硅比例增加,可能有利于L酸量的增加。     

不同硅铝比Hβ沸石对二甲苯异构体吸附动力学的研究

通过静态吸附实验,测定了常温下对二甲苯和间二甲苯在不同硅铝比(SiO2与Al2O3的摩尔比)Hβ沸石上的吸附动力学数据。实验结果表明,Hβ沸石对对二甲苯和间二甲苯的平衡吸附量均随对二甲苯和间二甲苯初始浓度的增加而升高,相同条件下对二甲苯在Hβ沸石上的吸附量和吸附速率均大于间二甲苯;对二甲苯/间二甲苯在硅铝比为25和280及全硅Hβ沸石上的平衡分离系数分别为4.1,1.7,1.6,硅铝比为25的Hβ沸石吸附分离对二甲苯/间二甲苯的效果最好。对二甲苯在Hβ沸石上的吸附过程符合二级吸附动力学方程,间二甲苯在Hβ沸石上的吸附动力学数据与颗粒内扩散模型有较好的相关性。     

合成条件对SAPO-11分子筛骨架Si分布的影响

 在水热条件下改变合成参数合成了系列SAPO-11分子筛，采用XRD和²⁹Si MAS NMR等手段对样品进行表征，并考察了合成参数对SAPO-11分子筛性能的影响。结果表明，合成条件对SAPO-11分子筛的骨架Si分布有很大影响。延长晶化时间、升高晶化温度、降低硅/铝比(n(SiO₂)/n(Al₂O₃))或控制初始溶胶pH值为5.0～5.4都可以促进骨架Si的均匀分布，得到具有较高Si分散度的SAPO-11分子筛。     

砂岩基质酸化中的F/Al比对化学反应的影响

应用19FNMR对砂岩基质酸化过程中HF与铝硅酸盐的化学反应进行了深入研究,发现盐酸与氢氟酸不同配比的土酸液在相同反应条件下的F/Al比不同;同一土酸液配方在不同反应温度下的F/Al比不同,在相同反应温度、不同反应时间下的F/Al比不同;说明在这一过程中F/Al比的变化影响着化学反应的程度.若土酸液中盐酸的浓度越高或盐酸与氢氟酸的比例大,F/Al比越低,反应中形成氟化铝等伤害的几率低,所造成的酸化二次伤害几率越小.     

利用正十二烷研究催化裂化中的氢转移指数

以正十二烷为模型化合物,以Y型分子筛为催化剂,考察分子筛硅铝比、La含量和P含量对氢转移反应性能的影响,研究催化裂化反应机理及氢转移反应性能。结果表明,分子筛硅铝比的变化引起了分子筛表面酸量、酸密度和酸强度的变化,因而硅铝比的增加会降低分子筛的氢转移能力;随着La含量的增加,分子筛表面的酸量和酸密度也随之增加,有利于氢转移反应的进行;酸量和酸密度也随P含量的变化而变化,弱酸位的增加和强酸位的减少会减弱裂化反应,提高氢转移反应的选择性。质子化裂化机理可以更好地解释烷烃催化裂化反应的引发步骤,将氢转移指数定义为液相产物中烷烃与烯烃的摩尔比,可以很好地表征催化剂的氢转移活性。     

硅铝比对SAPO-34催化剂在甲醇制烯烃反应中催化性能的影响

以四乙基氢氧化铵-三乙胺为模板剂,采用水热法合成了SAPO-34催化剂;研究了不同硅铝比(n(SiO2)∶n(Al2O3))合成的催化剂催化甲醇制烯烃反应的性能;并用XRD,BET,SEM,NH3-TPD等手段对催化剂进行了表征。实验结果表明,当n(SiO2)∶n(Al2O3)=0.30时,SAPO-34的结晶度最大,比表面积为490m2/g,晶粒粒径最大(0.6～1.5μm);随n(SiO2)∶n(Al2O3)的增大,SAPO-34的结晶度减小,比表面积增大,晶粒粒径减小。在反应温度425℃、甲醇的WHSV=1h-1时,以甲醇为原料,对不同n(SiO2)∶n(Al2O3)合成的催化剂的催化性能进行评价结果显示,当n(SiO2)∶n(Al2O3)=0.30时,甲醇转化率达到100.0%,低碳烯烃(乙烯+丙烯)的总选择性最高(达到86.87%),催化活性时间最长(546min);随n(SiO2)∶n(Al2O3)的增大,催化剂对低碳烯烃(乙烯+丙烯)的总选择性降低,催化活性时间缩短。