Ag—2及含硼Ag—2型分子筛的合成及其酸性研究

合成了SiO_2-Al_2O_3-KOH-TMA-H_2O体系的Ag-2和SiO_2-Al_2O_3-H_3BO_3-KOH-TMA-H_2O体系的含硼Ag-2型分子筛,得到了后者的三元晶化区域图。用X射线和~(11)B NMR研究了这些分子筛的结构,表明硼原子处于沸石正四面体位置上。用程序升温脱附方法考察了它们的表面酸性。用苯-乙醇烷基化反应和乙苯歧化反应考察了它们的催化活性。     

乙醇对晶种法合成六角板状ZSM-5催化剂的影响

以硅溶胶为硅源,采用晶种法水热合成ZSM-5分子筛,考察了乙醇对ZSM-5分子筛相对结晶度、晶粒尺寸和酸性等性质及其催化性能的影响。利用XRD、SEM、NH3-TPD、27Al NMR等手段对不同乙醇含量ZSM-5分子筛样品进行表征。结果表明,在一定范围内,乙醇可提高ZSM-5分子筛相对结晶度,起到了一定的模板作用;随着乙醇含量的增加,晶体尺寸先增大后减小,乙醇具有调控晶粒尺寸的作用;乙醇可促进合成体系中的铝进入分子筛骨架,具有显著增强酸性的作用。当乙醇/Al_2O_3摩尔比为1.5时,得到结晶度高、尺寸为4~5μm、六角板状形貌的ZSM-5分子筛。在甲苯歧化反应中,添加乙醇合成的ZSM-5催化剂表现出优良的催化性能,与未添加乙醇合成的ZSM-5催化剂相比,甲苯转化率提高了5~8百分点、对二甲苯选择性提高了1~2百分点。     

含硼（磷,铁）杂原子的ZSM—35沸石的合成及特性研究

在C_2H_8N_2-Na_2O—B_2O_3(或Fe_2O_3)-SiO_2(或部分P_2O_5)-H_2O 体系中合成了一类新型沸石——BZSM-35、FeZSM-35和PZSM-35沸石分子筛。讨论了生成单一晶相上述含杂原子沸石的水热合成条件,并表征了其物理化学特性.用脉冲微反技术考察邻二甲苯异构化反应的研究结果表明,BZSM-35沸石使对二甲苯的选择性明显增加,产物中对二甲苯平衡浓度达到23%,这个数值已接近热力学平衡值.而PZSM-35和FeZSM-35沸石均使二甲苯异构化反应的选择性及活性下降.     

HZSM-5分子筛上苯、甲醇脱附规律及烷基化反应

对不同n(SiO_2)/n(Al_2O_3)的HZSM-5分子筛进行了程序升温表面反应-质谱(TPSR-MS)表征,并采用程序升温脱附(TPD)法考察了苯、或甲醇2种物质在HZSM-5上的吸附脱附性能。结果表明,随HZSM-5分子筛n(SiO_2)/n(Al_2O_3)增加,酸强度降低,酸量减少;苯于60℃下吸附后程序升温脱附的过程中检测到乙烯,随n(SiO_2)/n(Al_2O_3)增高,检测到的乙烯越少,苯脱附量越高;甲醇于60℃下吸附后程序升温脱附的过程中检测到甲苯,但未检测到苯,n(SiO_2)/n(Al_2O_3)越高,检测到的甲苯量越小,甲醇脱附量越多。这表明HZSM-5分子筛n(SiO_2)/n(Al_2O_3)越高,越有利于苯、甲醇的单分子吸附。烷基化评价结果表明,高n(SiO_2)/n(Al_2O_3)的HZSM-5分子筛烷基化活性较好,低n(SiO_2)/n(Al_2O_3)的HZSM-5分子筛易失活,HZSM-5分子筛酸性质是影响苯-甲醇烷基化反应的主要因素之一。     

TEA—ZSM—5分子筛的合成与表征

由TEA-Al_2O_3-SiO_2-H_2O和TEA-Al_2O_3-SiO_2-H_2O-HF(TEA表示四乙基铵离子)两种体系用水热法合成出ZSM-5分子筛,得到了大单晶.~(13)CMASNMR和差热分析结果表明,模板剂TEA在两种不同体系所得ZSM-5分子筛孔道中存在的形式不同,在碱性介质中TEA部分发生分解反应.     

分子筛载体对Pt-Sn-Na三组分丙烷脱氢催化剂性能的影响

采用等体积分步浸渍法,分别以不同n(SiO_2):n(Al_2O_3)的ZSM-5和β分子筛以及以一定比例机械混合的ZSM-5和β分子筛为载体,制备负载型Pt-Sn-Na三组分丙烷脱氢催化剂,在固定床微型反应装置上对制备的催化剂进行了丙烷脱氢性能评价,并采用NH_3-TPD方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,以n(SiO_2):n(Al_2O_3)=100的ZSM-5分子筛和n(SiO_2):n(Al_2O_3)=80的β分子筛进行机械混合得到的混合分子筛为载体,制备的Pt-Sn-Na/ZSM-5-β催化剂的丙烷脱氢性能较好,在n(H_2):n(C_3H_8)=1:1、C_3H_8的重时空速2 h~(-1)、反应压力0.1 MPa、反应温度600℃的条件下,丙烷转化率约为28.0%,丙烯选择性大于等于98.6%。     

SAPO-5分子筛的合成相图及其性能研究

考察了在(C_2H_5)_4SiO_4-H_3PO_4-Al(OH)_3-Et_3N-H_2O 体系中,在各种合成条件下 SAPO-5分子筛相在三元相图 SiO_2-Al_2O_3-P_2O_5中的相区分布,以及 SAPO-5分子筛相区的动力学及热力学稳定性;同时,对 SAPO-5分子筛的粉末 X 射线衍射、红外光谱、差热及热重分析、扫描电子显微镜作了初步研究。     

环状ZSM-5分子筛的合成与表征

低温条件下,以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂、偏铝酸钠为铝源、正硅酸乙酯为硅源,采用水热合成法合成环状ZSM-5分子筛,考察了陈化温度、硅铝比和模板剂用量对分子筛环状结构形成的影响。利用XRD,SEM,TEM,N₂吸附-脱附等方法对环状ZSM-5与常规ZSM-5分子筛的形貌、晶体结构和孔结构进行表征。实验结果表明,较低的陈化温度(0℃)、低硅铝比(n(SiO₂)∶n(Al₂O₃)≤60)、n(TPAOH)∶n(SiO₂)=(10～13)∶30的条件有利于形成环状结构的ZSM-5分子筛;与常规ZSM-5分子筛相比,环状ZSM-5分子筛形貌规整、结晶度高、分散更均匀,且由于环状中空结构的存在,环状ZSM-5分子筛的比表面积略高于常规ZSM-5分子筛;所得环状ZSM-5分子筛在催化苯和乙醇制乙苯反应中表现出较好的乙苯选择性。     

氮化物对工业流化催化裂化催化剂的影响

作者通过六种不同分子筛催化剂和氮含量相差较大的四种原料油的催化裂化试验,对原料油中的氮化物对不同类型催化剂的影响,作了系统的研究.催化剂K, Al_2O_3和Re_2O_3的重量含量分别为29.9%和3.2%的高硅稀土Y分子筛催化剂;催化剂L, Al_2O_3和Re_2O_3的重量含量分别为28.3%和6.2%的高硅、高稀土Y分子筛催化剂;     

碳四烯烃催化裂解制丙烯和乙烯

以超细SiO_2为载体、高硅铝比的ZSM-5分子筛为活性组分,通过挤条成型制成ZSM-5/SiO_2催化剂,用MgO、CaO和B_2O_3对催化剂进行改性,考察了催化剂的稳定性,并采用XRD和SEM对催化剂进行了表征。表征结果显示,成型、改性和蒸汽处理对ZSM-5分子筛的晶型没有造成影响。实验结果表明,经CaO-B_2O_3改性后再在600℃、常压、蒸汽重时空速1h~(-1)的条件下处理24h的Cao-B_2O_3/ZSM-5/SiO_2催化剂的稳定性较好;采用该催化剂,在520℃、0.1MPa、水与碳四原料质量比0.2、重时空速3h~(-1)的条件下连续反应25d,反应产物组成稳定,碳四烯烃转化率大于65%,丙烯收率大于31%,乙烯收率大于6%,催化剂的积碳量(质量分数)为4.0%。     

ZSM-5/SAPO-11复合分子筛的制备及乙醇脱水催化性能

以拟薄水铝石、磷酸和硅溶胶为原料,以二正丙胺为模板剂,采用包埋法合成了ZSM-5/SAPO-11双微孔结构复合分子筛,并通过XRD、SEM、TEM、FT-IR、BET、NH₃-TPD等手段对复合分子筛进行了表征。结果表明,合成的复合分子筛是一种ZSM-5(核)/SAPO-11(壳) 式双微孔复合分子筛。将该复合分子筛用于乙醇脱水制乙烯反应,虽然催化活性略低于ZSM-5分子筛,但稳定性比ZSM-5有大幅度提高。综合考虑催化活性和稳定性,ZSM-5/SAPO-11复合分子筛更适合作为乙醇脱水制乙烯的催化剂。     

H型分子筛催化2,5-二氯甲苯异构化反应研究

以N_2为载气,研究了H型分子筛Hβ(SiO_2/Al_2O_3=25)、HZSM-5(SiO_2/Al_2O_3=25、80、260)和HY(SiO_2/Al_2O_3=5、7、11)分子筛催化2,5-二氯甲苯异构化制备2,6-二氯甲苯。同时对H型分子筛进行XRD、NH3-TPD、BET、FT-IR表征。实验结果表明,H型分子筛催化2,5-二氯甲苯异构化活性随酸量的增加而提高。目标产物2,6-二氯甲苯的选择性随H型分子筛酸强度的增加而减小。酸量大、酸强度低的Hβ分子筛具有优良的制备2,6-二氯甲苯催化活性,当反应温度为350℃、2,5-二氯甲苯体积空速为0.6h-1时,2,5-二氯甲苯的转化率为22.9%,2,6-二氯甲苯的选择性为21.7%。     

甲苯—甲醇在改性HZSM—5催化剂上烷基化生产对二甲苯

本文研究了用磷、钙改性HZSM-5分子筛对甲苯-甲醇选择性烷基化反应生产对二甲苯的催化性能。考察了不同磷或钙含量及磷和钙总量对改性HZSM-5分子筛催化性能的影响。结果表明,用磷和钙改性的HZSM-5分子筛,CaO比P_2O_5对提高分子筛的对位选择性影响更大。改性的HZSM-5分子筛中的适宜CaO含量为10～15m％,CaO+P_2O_5总量为19～22m％。较佳的CaO和P_2O_5含量均为10m％。在450℃、空速10.5h~(-1)下,对二甲苯选择性为93％,甲苯转化率为17.1mol％,对二甲苯产率为15.2mol％。本文还考察了反应温度和空速对催化性能的影响。     

无孪晶片状ZSM-5分子筛的合成及MnOx改性后的物化性质与烷烃裂解性能

在无有机胺(铵)体系中，分别以纳米薄层ZSM-5和silicalite-1为晶种合成了无孪晶片状ZSM-5分子筛(EZ-NS和有孪晶棺状ZSM-5分子筛(EZ-S1)，并用Mn₂O₃对分子筛进行水热改性，利用SEM、XRD、FTIR、TEM、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD、Raman光谱等对分子筛进行了表征，考察了分子筛的己烷催化裂解反应性能。实验结果表明，EZ-NS相比EZ-S1具有更大的微孔比表面积和微孔体积、更多强酸位，暴露的直通孔道与正弦孔道的比例高，导致两种分子筛晶内扩散性能存在差异。调节晶种用量和乙醇添加量可实现片状分子筛的可控合成。Mn₂O₃水热改性分子筛时，片状分子筛EZ-NS更有利于金属物种的均匀分布及保持反应过程中的酸性质和骨架结构，有利于提高低碳烯烃选择性和反应稳定性。     

磷改性β分子筛对单环环烷烃开环反应性能的影响

通过浸渍法以不同含量磷对Hβ分子筛进行改性,采用XRD,BET,NH_3-TPD,MAS NMR等手段对磷改性β分子筛样品进行表征,以乙基环己烷(ECH)为模型化合物考察其开环反应性能。结果表明:经磷改性后,适量磷的引入稳定了β分子筛骨架铝,明显提高了分子筛的水热稳定性及反应活性;随磷负载量的增加,β分子筛的相对结晶度、酸保留量、比表面积等均呈先增加后减少的趋势;反应活性、丙烯收率也呈先增加后减少的趋势,当w(P_2O_5)/w(Al_2O_3)为1.15时,分子筛的水热稳定性及活性达到最优。     

类沸石微孔硼铝酸盐的合成及鉴定

在 Na_2O-CaO-Al_2O_3-B_2O_3-R-H_2O体系中用水热晶化法合成了两种具有新型结构的微孔硼铝酸盐;这两种硼铝酸盐在一定温度下脱除结构中的水和其它分子后,表现出特征的分子筛吸附性质;吸附性能的测定和孔径分布的计算表明它们的孔径大小在5～6之间。     

Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化乙醇脱水制乙烯

采用浸渍法制备了一系列不同Fe_2O_3负载量的Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂,考察了它们在乙醇脱水制乙烯反应中的催化性能,通过XRD、BET和NH_3-TPD等手段对催化剂进行了表征,并对Fe_2O_3负载量、反应温度、乙醇含量和液态空速等工艺条件进行了优化。实验结果表明,Fe_2O_3可较好地分散在γ-Al_2O_3载体上,Fe_2O_3的引入使催化剂的孔体积和孔径都有所增大,表面酸量、酸密度和强度分布发生明显变化。Fe_2O_3负载量为0.5%的Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的表面总酸量和酸密度最大,尤其是中强酸含量最多,其催化乙醇脱水制乙烯的性能最佳。以Fe_2O_3负载量为0.5%的Fe_2O_3/γ-Al_2O_3为催化剂,在反应温度380℃、原料乙醇质量分数92.4%、液态空速1.2h~(-1)的反应条件下,乙烯收率可达98.5%。     

Y分子筛上间二甲苯的吸附分离

采用水热合成法制备了NaY分子筛,研究了SiO_2/Al_2O_3摩尔比、含水率、操作温度、金属阳离子对NaY分子筛的间二甲苯吸附性能的影响。采用X射线荧光光谱仪和脉冲实验对NaY分子筛进行了表征和评价。实验结果表明,采用不同Na_2O/SiO_2摩尔比的合成体系可调变NaY分子筛的SiO_2/Al_2O_3摩尔比,SiO_2/Al_2O_3摩尔比为5.0～5.1的NaY分子筛具有较高的间二甲苯吸附分离性能;随着含水率从1.25%(w)增至4.00%(w),NaY分子筛的分离系数和间二甲苯净保留体积逐渐降低;操作温度从145℃逐渐升至177℃时,NaY分子筛的分离系数和间二甲苯净保留体积呈逐渐降低的趋势;在NaY分子筛中引入Li~+或Sr~(2+),分离系数和间二甲苯净保留体积均变化不大,但K~+或Ba~(2+)的引入导致间二甲苯净保留体积和分离系数显著降低。     

小晶粒ZSM-5的表征、磷改性及其在多产丙烯FCC催化剂中的应用

ZSM 5是催化裂化催化剂中的重要组分,对于增加丙烯产率有显著作用。采用XRD、SEM和粒度分析(SDP) 表征了常规(大晶粒)和小晶粒2种ZSM 5分子筛。对这2种ZSM 5分子筛进行磷改性,并对它们进行水洗实验,考察改性元素流失情况。以上述2种磷改性ZSM 5分子筛制备FCC催化剂,采用磨损指数、固定流化床装置(FFB)等方法评价催化剂催化性能。结果表明,小晶粒ZSM 5分子筛与常规ZSM 5分子筛相比,相对结晶度高,平均粒度显著小,颗粒分散均匀,条状物少。对小晶粒ZSM 5分子筛进行磷改性,可以减少改性元素的流失,进而大幅提高催化剂活性稳定性;磷改性小晶粒ZSM 5分子筛在800℃下水热处理17 h,结晶度保留率达到976%。采用磷改性小晶粒ZSM 5分子筛制备FCC催化剂,可以大大降低催化剂的磨损指数,同时增加对丙烯的选择性,提高丙烯产率。工业应用表明,丙烯产率可以提高074百分点。     

钒（Ⅴ）、（Ⅳ）在水中的形态及钒（Ⅳ）的络合物

本文综述了五价钒和四价钒在水溶液中的状态及四价钒的络合物。根据文献给出的常数,本文选取和一般脱硫溶剂近似的钒浓度和PH,计算了五价钒和四价钒的各种形态所占比例。指出在中性至弱碱性溶液中四价钒以NaHV_2O_5形式存在。本文还计算了钒(IV)与酒石酸根生成的1:1双核络合物占有最大比例,得到其络合常数为10~(53*1)。讨论了NaHV_2O_5在各种不同溶解度时对酒石酸钾钠用量的要求。