微波碱处理ZSM-35分子筛催化剂上二甲醚羰基化反应

利用微波辐射对ZSM-35分子筛催化剂进行碱处理,将得到的改性催化剂采用XRD,N2物理吸附-脱附,NH3-TPD,红外谱图进行表征,同时应用于二甲醚(DME)羰基化反应。结果表明,微波碱处理可清洗分子筛微孔孔道内无定形物种,提高八元环内的总酸量,使得改性后的分子筛催化剂上DME转化率较未改性的ZSM-35均有一定程度的提高,同时有效抑制催化剂的积炭,但醋酸甲酯的选择性变化不明显。与常规水热碱处理相比,在达到相似的反应性能条件下,微波辐射可以缩短碱处理时间。催化剂反应性能不仅与八元环的酸量有关,还与孔道扩散性能相关。     

不同方式镧改性β分子筛在烷基化反应中的应用

分别采用简单混捏法、水热法和乙醇柠檬酸溶液热处理法将硝酸镧引入到β分子筛中对其进行改性,通过元素分析、N_2吸附-脱附、XRD、吡啶吸附FTIR、NH_3-TPD等方法考察了改性方法对β分子筛结构及表面酸性的影响。表征结果显示,混捏法改性后La负载量最大,其次为水热改性,乙醇柠檬酸溶液水热处理改性后负载量最小;不同方法改性后催化剂的相对结晶度均减小、比表面积和孔体积均下降、NH_3-TPD总酸量均有所增加。改性β分子筛催化剂的苯与乙烯高空速烷基化反应结果表明,乙醇柠檬酸溶液热处理改性的YR-3催化剂(La加入量2.5%(w))的活性最高,但YR-2催化剂(La加入量2.0%(w))的稳定性最好。     

过渡金属与磷复合改性对ZSM-5反应性能的影响

采用不同过渡金属元素和磷元素对ZSM-5分子筛进行复合改性并对其重油裂解多产丙烯反应性能进行评价。结果表明,不同金属元素对催化剂反应性能的影响不同。其中,W,P复合改性分子筛催化剂的反应性能最佳,其转化率比未改性催化剂提高5.28%,液化气收率增加6.80%。采用H_2-TPR,CO_2-TPD,FT-IR和NH_3-TPD方法对改性前后分子筛进行表征,结果表明,W,P改性催化剂表现出较高的酸性,且碱性质得以改善,但其氧化性质较弱。这说明W,P改性催化剂反应性能的提高主要原因在于催化剂酸性质的提高,而非氧化还原性质的调变。     

改性方法对HZSM-5分子筛孔结构、酸性质及乙醇脱水制乙烯催化性能的影响

对商用HZSM-5分子筛采用高温热处理、水蒸气处理及碱处理改性,制备了具有介孔结构的改性HZSM-5分子筛。采用X射线衍射、等离子体元素分析、扫描电镜、N2吸附-脱附、氨-程序升温脱附等方法对改性前后的分子筛进行表征,考察了高温热处理、水蒸气处理和碱处理3种改性方法对HZSM-5分子筛孔结构、酸性的影响,并考察了改性催化剂乙醇脱水制乙烯催化性能。结果表明,3种改性方法在保持HZSM-5分子筛微孔结构的同时,都形成了一定量的介孔,制备了不同方法的改性HZSM-5分子筛。高温热处理、水蒸气处理及碱处理3种改性方法发生了不同程度的骨架脱Al和脱Si,影响了分子筛表面酸量及酸强度,尤其是强酸量。分子筛孔结构以及表面酸性质的调变提高了HZSM-5分子筛的催化稳定性。     

Ce改性对Y型分子筛酸中心可接近性及催化活性的影响

以液相离子交换法制备了不同Ce含量的Ce-NaY分子筛,采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD等手段对分子筛微观结构、织构性质和总酸量等进行表征,采用原位FTIR光谱技术研究了Ce改性对分子筛酸性的影响,以不同探针分子测定改性前后分子筛的酸中心可接近性(AAI),并以大港轻柴油为原料对改性前后分子筛的催化裂化微反活性进行评价。结果表明:经不同含量的Ce改性后,NaY分子筛的骨架结构并未改变,但其颗粒更为精细,孔隙结构更为发达;随Ce含量的增加,分子筛的非骨架铝减少,脱铝过程得到抑制,L酸中心AAI降低、B酸中心AAI显著提高;Ce-NaY分子筛的催化裂化活性与Ce含量紧密相关,适宜含量Ce物种的引入对提高分子筛的酸催化活性十分有利。     

柠檬酸处理对Beta分子筛催化剂C4烷基化性能的影响

为了提高Beta分子筛催化剂在异丁烷与丁烯烷基化反应过程中的稳定性,采用柠檬酸溶液对其进行改性处理.利用XRD、N2等温吸附、NH3-TPD和Py-IR等表征手段,分析了柠檬酸溶液改性对Beta分子筛的结构以及Beta分子筛催化剂的吸附性质、酸分布和酸类型的影响.结果表明,适当的柠檬酸处理能够明显提高Beta分子筛催化剂C4烷基化性能的稳定性.     

二甲醚合成中的固体酸催化剂

双功能催化剂是一步法合成二甲醚的关键。双功能催化剂两种活性组分之间处于最佳匹配关系时,可获得较高的二甲醚收率。二甲醚合成过程中,不仅要求分子筛表面分布较多的酸活性位,而且还要有合适的酸强度。合成二甲醚过程中,优化脱水催化剂使其与甲醇合成催化剂产生"协同效应"是研究重点。为获得较高的二甲醚收率,甲醇脱水催化剂具有合适的酸性是双功能催化剂改性的一个方向。     

ZSM-5分子筛酸分布对丁烯裂解制丙烯性能的影响

以硝酸钙为改性剂处理ZSM-5分子筛孔道内及外表面的酸中心,得到一系列酸分布不同的钙改性ZSM-5分子筛催化剂,并采用XRD,SEM,BET,XRF,NH_3-TPD等技术对催化剂的物化性质进行表征;在连续流动固定床反应器上研究了分子筛孔道内及外表面的酸分布对丁烯裂解制丙烯反应性能的影响。实验结果表明,钙改性ZSM-5分子筛的酸量是丁烯裂解活性的决定因素,酸量越多,催化剂催化丁烯裂解的活性越高;丙烯选择性主要受催化剂酸强度的影响,降低酸强度有利于提高丙烯选择性;ZSM-5分子筛外表面酸中心在丁烯催化裂解制丙烯过程中起主要作用,改性时保留外表面酸中心有利于提高丙烯选择性。     

Al-ITQ-13分子筛的碱改性及其催化裂化性能

以粗孔硅为硅源、拟薄水铝石为铝源直接合成了Al-ITQ-13分子筛原粉,然后利用不同浓度的NaOH溶液对Al-ITQ-13分子筛进行碱改性,并采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD和吡啶吸附FTIR等方法对碱改性前后的Al-ITQ-13分子筛进行了表征;以正辛烷催化裂化作为模型反应,考察了碱改性前后Al-ITQ-13分子筛的催化性能。实验结果表明,经碱改性的AlITQ-13分子筛的比表面积、微孔比表面积、总孔体积和微孔体积均有所增大;酸强度降低,中强酸量增加。在500℃、催化剂用量50 mg、0.1 MPa、在线反应15 min的条件下,Al-ITQ-13分子筛的催化活性及乙烯、丙烯选择性与工业ZSM-5分子筛相当,而经0.20 mol/L NaOH溶液处理的Al-ITQ-13分子筛的低碳烯烃(乙烯和丙烯)选择性比未经碱改性的Al-ITQ-13和工业ZSM-5分子筛分别提高了8.10,7.09百分点。     

MnO/SAPO-34催化乙醇脱水制乙烯

采用浸渍法制备了负载MnO的SAPO-34分子筛(MnO/SAPO-34)催化剂,在固定床反应器中对催化剂的乙醇脱水制乙烯的催化性能进行了评价,采用低温N2吸附-脱附、XRD、NH3-TPD和H2-TPR等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,负载适量MnO不会破坏SAPO-34分子筛的骨架结构,但对表面酸性及酸量产生了一定的影响,降低了SAPO-34分子筛上弱酸与强酸的酸量,有利于提高催化剂的乙醇脱水性能;当MnO负载量为1.29%(w)时,在反应温度300℃、乙醇重时空速3.16 h-1的条件下,乙醇转化率和乙烯选择性分别可以达到99.99%和99.74%。     

Hβ沸石催化剂酸性及晶粒尺寸对2-(4′-乙基苯甲酰基)苯甲酸脱水闭环反应性能的影响

 采用4种不同硅/铝比(n(SiO₂)/n(Al₂O₃)) 沸石经柠檬酸改性制备了4种催化剂。采用XRF、 XRD、NH₃-TPD和SEM等方法对催化剂进行了表征。并将它们用于2-(4′-乙基苯甲酰基)苯甲酸(BEA)脱水闭环合成2-乙基蒽醌(2-EAQ)反应，考察其催化性能。结果表明，在较低反应温度230℃下, 4种催化剂样品的活性差别很大，n(SiO₂)/n(Al₂O₃)=25的催化剂样品上反应物BEA的转化率为82.2%，而n(SiO₂)/n(Al₂O₃)=38的催化剂样品上BEA的转化率为仅为30.3%；在较高反应温度(258℃)下，4种催化剂样品的活性差别较小。结果还表明，β沸石的酸性质对催化剂的催化性能有一定影响，而催化剂晶粒尺寸对其催化性能影响较大，晶粒小，扩散容易，反应活性高；反之，活性较低。     

金属氧化物对H_3PW_(12)O_(40)/γ-Al_2O_3在甘油制丙烯醛过程中性能的影响

采用分步等体积浸渍法制备了CeO2、La2O3、MgO、ZnO改性的PW/γ-Al2O3催化剂,用FTIR、XRD、BET、TG-DTA和活性评价等表征手段,考察了不同金属氧化物对PW/γ-Al2O3催化剂催化甘油脱水制丙烯醛反应性能的影响。结果表明:氧化物的引入,修饰了催化剂的表面性质,降低了催化剂的表面酸量。CeO2的添加,提高了催化剂的活性,尤其La2O3的添加,明显改善了催化剂的反应稳定性。而不同氧化物抑制积炭能力的强弱为:MgO>ZnO>La2O3>CeO2。     

β沸石在乙醇胺化反应中的催化行为

考察了在不同硅铝比及P、Mg、La改性的β沸石上的乙醇胺化反应。结果表明:Mg改性的β沸石对该反应表现出优良的催化性能,该反应是在L酸中心上进行,乙胺和乙烯的选择性与样品的L酸相对强度有关,强L酸中心有利于乙醇胺化,弱L酸有利于乙醇自身脱水反应。     

纳米NaY分子筛的氟硅酸铵脱铝改性对其性能的影响

采用无模板剂、无导向剂的方法合成了100 nm以下粒度分布均匀的纳米NaY分子筛。采用氟硅酸铵脱铝剂对纳米NaY分子筛进行了脱铝改性,考察了氟硅酸铵用量和反应时间等因素对纳米NaY分子筛物化性质及催化性能的影响。结果表明,脱铝后纳米NaY分子筛孔结构保持完整,热稳定性良好,硅/铝比（n〖DK〗(Si)/n〖DK〗(Al)）提高,酸中心数量略有减少而强酸中心数量增加。在1〖DK〗,3〖DK〗,5 三异丙基苯催化裂解反应中表现出优异的催化性能。     

草酸脱铝NaY分子筛结晶度变化规律

针对多级孔Y型分子筛制备过程中酸处理步骤易造成结晶度损耗的问题,重点研究了酸处理NaY分子筛的结晶度变化情况。以草酸溶液处理NaY分子筛,采用XRD、XRF、29Si MAS NMR、27Al MAS NMR等手段对处理后的Y分子筛进行表征,系统考察了酸浓度、处理温度、处理时间、水/筛比（酸溶液与分子筛的质量比）对NaY分子筛草酸脱铝过程的影响,全面归纳了NaY分子筛结晶度随处理条件的变化规律,得出了可以保留更高结晶度的酸处理条件。结果表明：延长酸处理时间,增大水/筛比,可以使NaY分子筛在保证脱铝程度的同时获得更高的结晶度。     

超稳Y沸石负载杂多酸催化剂的制备、表征及催化性能Ⅱ.萘的异丙基化反应

采用室温过量浸渍法制备了一系列超稳Y沸石负载的磷钨酸催化剂,详细考察了这类催化剂在萘的异丙基化反应中的催化性能,并与其它催化剂进行了比较。结果发现,超稳Y沸石负载10%的磷钨酸催化剂在433K的较低反应温度下具有较高的活性和选择性,其最佳活化温度为573K。使用过量的异丙醇和延长反应时间均使其转化率提高,而选择性仍然维持在较高水平。在相同的反应条件下,超稳Y沸石负载10%的磷钨酸较中孔分子筛MCM-41及SBA-15负载的磷钨酸催化剂具有更高的活性和相似的选择性。     

Synthesis of La-Modified Ultra Stable Zeolite L and Its Application to Catalytic Cracking Catalyst

A new type of zeolite La-USL (ultra stable zeolite L (zeolite USL) modified by La), which has superior activity, stability and selectivity in catalytic cracking of hydrocarbons and thus can be used as an active catalyst component, is reported in this paper. The zeolite L with relative crystallinity of above 90% was synthesized by the hydrothermal crystallization method under optimum conditions and characterized by means of XRD, NH3-TPD and isotherm adsorption techniques. The in-situ synthesized zeolite L with a SiO2/Al2O3 mole ratio of 5-6 was modified by cation ion exchange, hydrothermal dealumination and chemical modifications with La in order to prepare La-containing USL with a higher framework SiO2/Al2O3 mole ratio of 15-30. The modified zeolite La-USL was used as an active additive component of fluid catalytic cracking (FCC) catalyst and the resulting catalysts were evaluated by microactivity test (MAT) and fixed-fluidized bed (FFB) experiments using heavy oil as feedstock. The influence of La content in La-USL on cracking product distribution, gasoline group composition and research octane number (RON) was investigated. The results showed that when La content in La-USL was 0.8 wt%, the addition of the corresponding La-USL could result in a FCC catalyst that produced significant improvement in product distribution and gasoline quality.     

环烷酸在不同催化剂上的催化脱酸

 在固定床微反装置上研究了环烷酸在不同催化剂上的催化脱酸反应,对反应后的液体产物和催化剂分别进行了红外光谱和热重分析,对比了环烷酸在不同催化剂上的脱酸效果和反应产物。结果表明,分子筛催化剂的脱酸率几乎达到100%,金属氧化物的脱酸率在92%以上;环烷酸的脱酸产物与催化剂的种类有关,在分子筛催化剂上脱酸反应主要生成 CO,在金属氧化物上主要生成CO₂;虽然同为碱金属氧化物,环烷酸在MgO 和CaO 上的脱酸反应过程明显不同,CaO 在反应过程中自身会变成 Ca(OH)₂、CaCO₃和环烷酸钙,但MgO 没有变化;环烷酸在γ-Al₂O₃上的脱酸率高于CaO 和MgO,CO₂也是主要的脱酸产物。     

HZSM-5分子筛的改性对合成气直接制二甲醚反应的影响

采用固态离子交换法改性合成气直接制二甲醚(DME)双功能催化剂中的甲醇脱水组分HZSM 5分子筛,制得一系列Mg ZSM 5催化剂,并用XRD和NH3 TPD表征其结构和表面酸性,发现改性后分子筛的晶型和结构未受到破坏,但分子筛表面弱酸中心增强,强酸中心减弱,酸中心分布较为集中。将由Mg ZSM 5分子筛与Cu基甲醇合成催化剂组成的双功能催化剂用于合成气直接制二甲醚反应,结果表明,目的产物DME选择性由改性前的53 62%提高到68 31%,而副产物CO2和烃类的选择性则分别由41 75%和0 23%下降至27 67%和0 02%。     

合成气一步法制二甲醚双功能催化剂中甲醇脱水组分对催化性能的影响

采用并流共沉淀法制备的甲醇合成CuO-ZnO-Al2O3催化剂与不同甲醇脱水组分混合制成合成气一步法制二甲醚双功能催化剂,并在高压固定床反应器评价其催化性能。发现以西南化工研究设计院自主研制的甲醇脱水制二甲醚催化剂(改性的γ-Al2O3)为脱水组分时表现出最佳的催化性能。NH3-TPD研究表明改性后的γ-Al2O3表面酸量和酸强度都有所增加,且在双功能催化剂表面同时存在着弱酸中心和中等强度的酸中心。