磷铝复合改性ZSM-5分子筛及其催化性能

ZSM-5分子筛是一种重要的高硅铝比择形催化剂,具有较强的酸性和较好的热、水热稳定性,通过对该分子筛进行磷与铝的复合改性,对其酸性质和孔结构进行了调变。研究结果表明,当磷铝负载量（质量分数）大于10%时,磷铝物种以片状形式沉积在ZSM-5分子筛表面,不仅提高了分子筛的酸量,还形成了孔径在10 nm左右的介孔。这种高酸性的多级孔结构使其正辛烷裂化转化率明显提高,丙烯收率增加20%以上;在重油催化裂化评价反应中降低了渣油和焦炭收率,丙烯的收率提高了1%。     

La改性ZSM-5分子筛及其在催化裂解反应中的应用

采用高温水热法和等体积浸渍法将La离子负载于ZSM-5分子筛上得到了改性ZSM-5分子筛材料。水热法La改性样品改变了ZSM-5的晶胞尺寸,提升了其强酸、弱酸及总酸量。浸渍法改性样品也提高了其酸量但是对晶胞参数没有影响。将改性样品应用于正己烷催化裂解反应中,两种方法均得到了较高的双烯收率,其中水热法改性样品在空速为6 h^-1时乙烯收率和丙烯收率分别为23.39%和25.17%,这与原样相同空速下的乙烯丙烯收率（乙烯为21.19%,丙烯为21.04%）相比分别提升了约2%和4%,略高于浸渍法改性样品。在长周期反应寿命方面也有了显著提高,在空速为4 h^-1时,水热法改性样品（2000 min）和浸渍法改性样品（1600 min）均显著优于原样（800 min）。这些结果表明采用水热法La改性可以更好地提升ZSM-5分子筛在正己烷催化裂解反应中的性能。     

Synthesis of free template ZSM-5 catalyst from rice husk ash and co-modified with lanthanum and phosphorous for catalytic cracking of naphtha

ZSM-5 catalysts were synthesized from rice husk ash without using template and their catalytic activity has been investigated in catalytic cracking of light naphtha. Effect of hydrothermal temperature (170, 180 and 190?°C) on physicochemical properties of catalysts was investigated by BET, FE-SEM, FTIR, XRD and TGA-DTG analyses. The XRD analysis showed that hydrothermal temperature had great influence on crystalline structure of ZSM-5. Sample which was synthesized at 180 °C showed high crystllinity without any undesired alumina-silicate phases. The FE-SEM analysis showed that synthesis of ZSM-5 at 180?°C led to showed micro-scale hexagonal-shaped morphology. Furthermore, the textural properties of synthesized samples depend on the synthesis temperature drastically. Results of catalytic activity test showed that the synthesis temperature has great influence on the activity of ZSM-5 and the sample which synthesized with at 180?°C showed the highest catalytic activity. Furthermore, in order to improve the catalyst performance and the stability, both of Lanthanum and Phosphorus were used in catalytic cracking of naphtha. 2.5La–3P/ZSM-5 produced the highest light olefins yield. Catalyst modification of ZSM-5 by La and P, increased the ratio of propylene/ethylene from 1 to 2.     

孔径分布对ZSM-5分子筛催化剂活性及水热稳定性的影响

随着丙烯需求量的迅速增长,传统乙烯蒸汽裂解生产的丙烯难以满足市场需求,FCC装置增产丙烯投资少,增产丙烯前景广阔。各炼化企业均利用丙烯助剂达到提高丙烯产量的目的,而丙烯助剂的主要活性成分为ZSM-5分子筛。采用ZSM-5分子筛为活性组分,与高岭土、硅溶胶和磷酸氢二铵混合打浆制备ZSM-5分子筛催化剂,研究其物化性能,并在轻油微反装置上考察催化裂化反应特性。结果表明,集中在孔径为（2~5） nm的孔越多,微反活性越高,水热稳定性越好。     

磷改性ZSM-5分子筛物化性质和裂解制乙烯性能的研究

The physicochemical features of phosphorus-modified ZSM-5 zeolites (SiO2/Al2O3 molar ratio is 25) were characterized by XRD(X-ray diffraction), BET(Brunauer, Emmett and Teller spcific surface area measurement), NH3-TPD(ammonia temperature-programmed desorption) and MASNMR(magic angle spinning nuclear magnetic resonance), and the performance on catalytic pyrolysis to produce ethylene was investigated with a light hydrocarbon fixed bed micro-reactor with n-octane as feed. The results show that the acid site density, acid intensity and hydrothermal stability of ZSM-5 zeolite were improved by phosphorus modification. When P205 content in ZSM-5 zeolite is higher than 2.5%, phosphorus modification can prevent ZSM-5 zeolite crystal structure transformation from orthorhombic to monoclinic. In addition, the dealumination of ZSM-5 zeolite framework was moderated by phosphorus modification under high temperature hydrothermal treatment. The results of n-octane pyrolysis on phosphorus-modified ZSM-5 zeolites show that ethylene yields of zeolites with different phosphorus content are almost the same under the same n-octane conversion. However, the modified zeolites with higher pyrolysis activity give lower yield of propene, butene and total olefin than lower pyrolysis activity under the same n-octane conversion.     

三甲基膦和金属氧化物复合改性ZSM-5分子筛及其裂解性能研究

以三甲基膦（TMP）为前体对ZSM-5分子筛进行磷改性,以提升其水热稳定性,然后再分别通过等体积浸渍法引入Ga₂O₃或ZnO,制备得到磷和金属氧化物复合改性的ZSM-5分子筛。利用X射线衍射（XRD）、固体核磁（MAS NMR）、氨程序升温脱附（NH₃-TPD）以及吡啶吸附傅里叶变换红外光谱（Py-FTIR）等表征手段系统地研究了磷和金属氧化物复合改性对ZSM-5分子筛的物化性质、P和Al相互作用以及酸性的影响。并以正十四烷裂解为探针反应,研究磷和金属氧化物复合改性对ZSM-5分子筛催化裂解性能的影响。研究结果表明以三甲基膦为前体对ZSM-5分子筛改性,再引入金属氧化物的复合改性方式制备的催化裂解催化剂不仅具有较高的酸性保留度,具有较高的催化裂解活性,也同时保留了金属氧化物中心的脱氢作用,从而提升了C₂⁼~C₄⁼收率及选择性,同时降低了积炭的生成。     

Cr掺杂ZSM-5双功能催化剂的制备及其催化裂解正丁烷

采用原位合成的方法制备了Cr掺杂的ZSM-5分子筛,研究了Cr含量对于正丁烷催化裂解性能的影响。利用X射线衍射（XRD）、N₂吸附脱附、紫外可见漫反射光谱（UV-Vis）、拉曼光谱（Raman）、氨程序升温脱附技术（NH₃-TPD）和吡啶红外（Py-FTIR）等表征手段研究了分子筛的结构、Cr物种的存在状态以及分子筛的酸性。研究结果表明,部分Cr进入分子筛的骨架,以单分散的形式存在,当Cr含量较低时,Cr的引入对于分子筛的弱酸性没有太大的影响。少量Cr的引入会极大提高正丁烷的转化率和乙烯、丙烯的收率,当Cr/Al摩尔比为0.04,反应温度为650℃时,正丁烷的转化率达到99.2%,乙烯、丙烯的收率达到53.8%,分别比未改性的ZSM-5高15.5%和5.0%。这可能是由于Cr活性组分的脱氢性能和分子筛的酸性形成协同作用,促进了正丁烷的高效转化。     

不同结构分子筛的甲醇制丙烯催化性能

在常压、空速为1.5 h^-1、反应温度为450℃条件下,考察了4种具有不同拓扑结构的分子筛(SAPO-34、ZSM-48、ZSM-5和beta)在甲醇转化制丙烯(MTP)反应中的催化性能,并对催化剂的积炭失活行为进行了研究。结果表明,从8元环到12元环,分子筛孔口尺寸越小,低碳烯烃(乙烯+丙烯)选择性越高,积炭失活速率也越快。孔道尺寸越大,丙烯/乙烯(P/E)比越高,但产物分布向C₄以上组分偏移,丙烯选择性降低。10元环分子筛具有较高的丙烯选择性,但催化剂的积炭失活速率随孔道体系的不同有很大差异。一维直通孔道的ZSM-48容易积炭失活,而具有三维交叉孔结构的ZSM-5表现出了优异的抗积炭失活性能。不同结构分子筛在MTP反应中催化性能的差异主要归因于分子筛的过渡态择形和产物择形作用的不同。     

磷改性ZSM-5沸石的催化裂化性能

用磷改性ZSM-5沸石,并将其制备成催化剂。初步考察了其物化性能的变化,并在固定床重油微反装置上考察了其催化裂化反应特性。研究发现,磷能显著改善ZSM-5沸石的活性、稳定性和选择性。ZSM-5沸石上不同的磷含量和其与不同的Y型分子筛配伍对催化裂化反应有着显著的影响。合理调配催化裂化催化剂的活性组分,适当控制其氢转移能力和烷基化能力,对增产丙烯有着积极的意义。     

相同晶貌不同硅铝比ZSM-5的合成及其催化裂化性能研究

ZSM-5分子筛被广泛用于流化催化裂化过程以提高产品性能和选择性,尤其是提升汽油辛烷值和增产低碳烯烃如丙烯等,而系统地探索ZSM-5分子筛属性和产品选择性之间的结构-性能关系的研究尚不够深入。根据现有ZSM-5分子筛广泛运用的特点,针对丙烯选择性尚待提高的现状,通过严格控制化学合成与制备条件,考察ZSM-5分子筛的某些特性对其自身稳定性、水热稳定性、酸性、比表面积和孔道性质等影响,进一步研究对ZSM-5分子筛丙烯选择性的影响,为ZSM-5分子筛对丙烯增产针对性的提升和实际应用提供技术支持。利用晶种法,制备了具有相同晶貌、晶粒大小约2.5 μm、大小高度均一和硅铝物质的量比分别为60、80、120、200和300的系列ZSM-5分子筛,通过XRD、SEM和NH₃-TPD等研究其物化性质,并制备成催化裂化助剂,利用ACE和真实原料对助剂的催化裂化性能进行考察,结果表明,ZSM-5分子筛硅铝物质的量比为80~100时,可以获得较高的丙烯选择性,相对于空白样品丙烯产量约增加2个百分点。     

C4裂解制丙烯ZSM-5分子筛改性技术研究进展

综述了国内、外对ZSM-5分子筛改性的主要方法。指出ZSM-5分子筛由于其特殊的三维孔道结构和孔径尺寸、稳定的骨架结构和大范围可调的硅铝比,具有优异的催化性能,可满足多种反应过程。镧改性可使反应体系以生成丙烯的反应为主,显著提高丙烯收率。磷改性ZSM-5能改善催化裂化催化剂的水热稳定性和活性。SiO₂的修饰抑制了氢转移反应及液体产物中芳烃的生成。氟硅酸铵改性是一种疏通 HZSM-5催化剂孔道和调节其酸性的有效方法。     

PZSM-5分子筛催化剂用于烯烃催化裂解的研究

以固定流化床研究了不同磷含量改性的ZSM-5分子筛对混合₄烯烃催化裂解性能的影响,并以适当磷含量的催化剂进行了工艺条件试验。试验表明,磷与ZSM-5分子筛骨架中的羟基发生了化学作用,改善了催化剂的催化性能及水热稳定性;高负荷、高水比及适当增加磷的负载量,可以抑制烯烃裂解的氢转移反应,有利于提高丙烯选择性。     

改性Cu-ZSM-11和Cu-ZSM-5分子筛催化分解一氧化氮性能

采用水热法合成法合成ZSM-11和ZSM-5分子筛,采用一步离子交换法制备了改性ZSM-11和ZSM-5系列催化剂。通过X射线衍射、电感耦合等离子体发射光谱和红外光谱对催化剂进行表征。结果表明:ZSM-5型催化剂负载的离子量高于ZSM-11型催化剂。催化剂中的共存离子Cu2+,Ce3+和Ni2+对两种类型分子筛振动所产生的影响不同,共存离子对ZSM-11的影响较大,表明2种类型分子筛骨架的结构存在差异。催化试验结果表明:Cu-ZSM-11催化剂催化稳定性高于Cu-ZSM-5催化剂。Ce3+和Ni2+改性的Cu-ZSM-11和Cu-ZSM-5催化剂的催化活性都有所提高,但Ce3+和Ni2+改性的Cu-ZSM-11催化剂的催化活性高于Cu-ZSM-11和对应的改性Cu-ZSM-5催化剂。随空速的增大,2种催化剂的催化活性先增大后减小,在空速约为0.6(g·s)/mL左右时达到最高活性。     

磷改性ZSM-5分子筛催化裂解石脑油制丙烯的性能研究

以催化重整石脑油为原料,以水热处理磷改性HZSM-5为催化剂,在小型固定床反应装置上,考察了水热处理磷改性方法制备催化剂的催化裂解性能。结果表明,磷改性HZSM-5经水热处理后与未改性HZSM-5相比,水热稳定性明显改善,当磷负载量为3%wt时,PZSM-5具有较高的活性和丙烯选择性。催化裂解反应过程中选择适宜的工艺条件可有效的抑制副反应的发生。综合考虑丙烯及双烯收率,确定最佳的反应条件为:温度650℃,体积空速4h-1,水油体积比0.75,反应压力0.2MPa。     

SYNTHESIS OF ZSM-5 FROM MODIFIED CLINOPTILOLITE AND ITS CATALYTIC ACTIVITY IN ALKYLATION OF BENZENE TO ETHYLBENZENE

ZSM-5 catalysts were prepared by utilizing clinoptilolite found in Western Anatolia in abundant amounts as a type of natural zeolite. Hydrothermal reaction was conducted with HCl-treated clinoptilolite at 180°C. After characterizing the solid products obtained by this reaction as ZSM-5 by means of XRD, IR, TGA, surface area analyzer, and chemical analysis they were tested as catalysts in benzene alkylation reaction with ethylene leading to ethylbenzene. Catalytic performance of samples prepared in this study was investigated for benzene conversion, ethylbenzene yield, and selectivity. It was found that ZSM-5(A) sample showed performance similar to that of the reference sample (ZSM-5(C)) synthesized by using patented literature information in terms of benzene conversion. When the reaction temperature was increased from 400° to 425°C ethylbenzene yield and selectivity results of ZSM-5(A) sample were improved but coke formation increased. Catalyst test results indicated the possibility of using clinoptilolite as a raw material in the synthesis of ZSM-5 catalyst for alkylation of benzene with ethylene reaction.     

Ultrasound-assisted synthesis of nanosized hierarchical ZSM-5 and its catalytic performance as the support for heteropolyacid

Nanosized hierarchical micro-mesoporous ZSM-5 material has been successful synthesized using the double templating approach performed by a two-step crystallization process. The synthesis route involved static hydrothermal aging and ultrasonic-assisted aging. It was established that ZSM-5 synthesized under appropriate ultrasound stimulation possessed larger cumulative pore volume and smaller crystal size than that of samples synthesized without ultrasound stimulation. A serious of micro-mesoporous ZSM-5 supported HPW catalysts with various acid loadings were prepared by the impregnation method. The catalytic performances were investigated in the alkylation of o-xylene with styrene. Alkylation results showed that HPW/micro-mesoporous ZSM-5 exhibited better activities than that of HPW/microporous ZSM-5 catalyst. HPW-20/micro-mesoporous ZSM-5 catalyst had the best catalytic performances in terms of yield and stability, which can be attributed to its maximum medium strong acid amount and its smaller particle size which is favorable for fast diffusion of products.     

磷改性对ZSM-5分子筛石脑油催化裂解性能的影响

以HZSM-5分子筛为载体,以磷酸氢二铵为磷源,采用等体积浸渍法制备了磷改性ZSM-5分子筛,采用吡啶吸附红外光谱法研究了磷改性ZSM-5分子筛的酸性及水热稳定性,在小型固定床反应装置上进行了石脑油催化裂解反应研究.结果表明,适量磷(3％)改性显著改善了ZSM-5分子筛的酸性和水热稳定性,提高了ZSM-5分子筛催化剂的...     

微孔-介孔分子筛负载氧化钴的苯催化完全氧化性能

用水热合成法合成了微孔-介孔分子筛MSZ,采用等体积浸渍法制备了Co_3O_4/微孔-介孔分子筛催化剂。用X射线衍射技术对材料进行表征,考察微孔-介孔分子筛的水热稳定性和催化剂对苯的催化完全氧化性能。研究发现,微孔-介孔分子筛水热稳定性较好,负载质量分数为35%Co_3O_4时,催化剂活性较高,活性组分晶粒的完整性和分散度是影响催化剂活性的重要因素,35%Co_3O_4/MSZ的活性高于35%Co_3O_4/MCM-41和35%Co_3O_4/ZSM-5。     

ZSM-5/MCM-41复合分子筛的制备及对乙醇脱水的催化活性

以微孔ZSM-5分子筛为母体,采用NaOH溶液对其进行预处理,再在水热条件下以十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）为模板剂制备了ZSM-5/MCM-41介微孔复合分子筛,考察了预处理温度、晶化温度等因素对复合分子筛结构和形貌的影响。进一步考察了该复合分子筛催化剂在乙醇脱水反应中的催化活性。结果表明,ZSM-5分子筛在2.0 mol/L NaOH溶液中于110℃预处理20 h,再于110℃水热晶化20 h制备的分子筛具有良好的介微孔复合结构;该复合分子筛经NH4NO3溶液离子交换制备的氢型催化剂在乙醇脱水催化反应中表现出良好的性能。当乙醇WHSV=0.5 h-1时,最佳反应温度为240～255℃,乙醇转化率〉99%,乙烯选择性〉96%。     

催化裂化汽油在磷改性Ni/ZSM-5催化剂上的降烯烃工艺研究

采用浸渍法制备了Ni/ZSM-5和NiP/ZSM-5催化剂,其中Ni、P分别为HZSM-5质量的3％和0.5％。以锦州石化公司重油FCC汽油为原料,考察了助剂P加入前后催化剂的降烯烃反应性能。结果表明, NiP/ZSM-5催化剂具有较好的加氢降烯烃、异构化和芳构化活性,液体收率较高;考察了工艺条件对NiP/ZSM-5催化剂降烯烃反应的影响。在温度310 ℃、液时质量空速3 h^－1、氢油体积比300和反应压力2.5 MPa的最佳反应条件下,FCC汽油烯烃转化率、液体收率、产品中异构烷烃和芳烃的质量分数分别为72.9％、82.1％、45.84％和30.44％,而产品辛烷值不降低,达到了既降烯烃又不损失辛烷值的预期目的。