无模板ZSM-5改性及其催化甲苯-乙醇烷基化制备对甲乙苯的研究

选用无模板法合成的ZSM-5为催化剂母体,对其进行浸渍法改性,研究其在固定床上催化甲苯-乙醇烷基化合成对甲乙苯的性能。考察了Si、P、Mg单组分改性无模板ZSM-5所得催化剂的反应性能,研究了Si、P、Mg多组分复合改性所得催化剂的烷基化反应性能,并结合相关表征进行了分析讨论。结果表明,在甲苯-乙醇烷基化反应中,采用的无模板合成的ZSM-5催化剂具有与商业有模板合成的ZSM-5催化剂相当的反应性能;Si、P、Mg多组分联合改性的催化剂可以获得高对位选择性甲乙苯产品,8Si-9P-6Mg/HZSM-5催化剂具有很好地择形催化效果,其乙醇转化率为100%,甲苯转化率可达9%以上,对甲乙苯选择性高达99%以上。     

无粘结剂ZSM-5催化剂改性及其甲苯与乙烯择形烷基化反应的催化性能

利用甲苯与乙烯的烷基化反应制备对甲乙苯,是一条具有技术经济性的合成工艺路线。本工作对无粘结剂ZSM-5分子筛催化剂颗粒进行了聚苯甲基硅氧烷(PPMS)修饰剂化学液相沉积(CLD)改性处理研究,考察了其对催化剂物化性质与择形烷基化反应性能的影响。在CLD改性过程中形成的SiO2使ZSM-5孔口收窄、外表面酸性位点钝化,这可以有效阻止对甲乙苯异构化为间甲乙苯或邻甲乙苯。经过重复3次改性的无粘结剂ZSM-5可将对甲乙苯的择形选择性提高至97%以上,与改性的常规含粘结剂ZSM-5催化剂颗粒相比,CLD改性的无粘结剂ZSM-5催化剂颗粒具有更好的烷基化活性和反应稳定性。     

乙酸镁改性ZSM-5分子筛上甲苯与碳酸二甲酯的择形烷基化

以乙酸镁为前体,采用等体积浸渍法制备不同负载量的MgO/ZSM-5催化剂,在气相连续流动固定床反应器上对甲苯与碳酸二甲酯(DMC)择形烷基化合成对二甲苯进行了研究。采用XRD、NH3-TPD、吡啶吸附红外和2,4-二甲基喹啉吸附红外等手段对催化剂进行了表征。结果表明：B酸中心是甲苯与DMC烷基化反应的活性中心;随着Mg...     

硼改性HZSM-5催化甲苯甲醇烷基化反应研究

研究了不同硼负载量的HZSM-5分子筛的物质结构,孔结构,表面酸性,以甲苯甲醇烷基化反应为探针反应考察了影响转化率和产物对位选择性的因素.结果表明:硼元素的引入,减小了分子筛的比表面积,孔容及孔径,增加了产物分子扩散阻力;减弱了外表面酸强度,抑制了优先扩散出分子筛孔道的对二甲苯二次异构化反应,从而获得了较高的对位选择性...     

硅油-硝酸镧复合改性ZSM-5催化剂上甲苯甲醇选择性烷基化反应性能

以HZSM-5为改性基体,甲基硅油为改性剂,采用浸渍法制备硅油改性催化剂SiHZ(3.0)和复合改性催化剂SiHZ(3.0)/La₂O₃,考察硅油-硝酸镧复合改性ZSM-5催化剂上甲苯甲醇选择性烷基化的反应性能,并与单纯硅油改性的ZSM-5催化剂进行比较,结合催化剂酸性和孔结构的表征,研究硅油-硝酸镧复合改性对催化剂性能的影响。结果表明,在反应初期复合改性SiHZ(3.0)/La₂O₃催化剂上,甲苯转化率略低于单纯硅油改性的SiHZ(3.0)催化剂,对二甲苯选择性相近;反应100 h后,SiHZ(3.0)/La₂O₃催化剂活性和选择性均高于SiHZ(3.0)催化剂,说明复合改性催化剂中La₂O₃在硅油修饰外表面和孔口的基础上,进一步调变孔道内酸性质,降低强酸中心量和B酸酸量,从而显著提高催化剂稳定性。     

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。     

改性介微孔ZSM-5分子筛催化剂制备及催化甲苯甲醇烷基化反应性能

将微孔ZSM-5分子筛通过不同浓度的氢氧化钠溶液处理不同的时间制备不同的介微孔ZSM-5分子筛,然后负载五氧化二磷制备介微孔ZSM-5分子筛催化剂,对介微孔ZSM-5分子筛负载五氧化二磷催化剂进行甲苯甲醇烷基化反应评价。其中氢氧化钠溶液浓度为1.0 mol/L、处理时间为30 min得到的介微孔ZSM-5分子筛负载五氧化二磷催化剂催化甲苯甲醇烷基化反应的活性较高。对介微孔ZSM-5分子筛负载五氧化二磷催化剂进一步采用铂进行改性,将制备的催化剂用于甲苯甲醇烷基化反应,在460 ℃条件下连续反应505 h,甲苯转化率保持在10.9%,二甲苯中对二甲苯的选择性保持在96%以上。研究结果表明,五氧化二磷、铂改性的介微孔ZSM-5分子筛催化剂具有优异的甲苯甲醇烷基化反应性能。     

磷酸改性USY催化甲苯与叔丁醇烷基化性能研究

采用磷酸改性处理USY分子筛气相催化甲苯与叔丁醇烷基化反应。利用XRD、BET、NH_3-TPD、TG-DTA等方法表征了催化剂。实验结果表明,氨化及酸改性处理并未改变其晶体结构,但微孔数量降低,比表面积略有增加,催化剂酸量增加。0.005 mol/L磷酸改性处理的USY催化性能最佳,甲苯转化率最高达25%,PTBT选择性高达62%。碳和低聚物形成的微孔隙的堵塞是催化剂失活的主要原因,550℃焙烧后催化剂基本达到新鲜催化剂的活性。     

用于甲苯甲醇烷基化制备对二甲苯反应的ZSM-5分子筛改性研究

甲苯甲醇烷基化制备对二甲苯具有良好的工业应用前景,ZSM-5分子筛由于其特殊的结构在该反应中展现出优异的催化性能,对ZSM-5分子筛进行改性研究,有助于提升其催化性能。本文从引入金属与非金属元素改性方面综述了国内外对ZSM-5分子筛改性用于甲苯甲醇烷基化制对二甲苯反应的研究进展。     

改性HZSM-5催化剂上甲苯-甲醇的烷基化反应的研究

采用浸渍法制得了P、B、Cu、Mg单组分及Mg、P、Si多组分复合改性的HZSM-5催化剂,通过XRD、BET、NH3-TPD等手段对改性前后催化剂的结晶度、孔结构及表面酸性进行了表征,在常压连续流动固定床反应装置上考察了改性HZSM-5在甲苯-甲醇烷基化制备对二甲苯反应中的催化性能,并对其微结构、表面酸性与择形选择性进行了关联。结果表明,P、B、Cu、Mg单组分改性的HZSM-5催化剂中,质量分数20%MgO改性使HZSM-5催化剂微孔面积和微孔容大幅下降,强酸显著降低,目标产物对二甲苯选择性明显提高(>60%);Mg、P、Si复合改性的HZSM-5催化剂中,改性剂之间的酸碱等相互作用对改性催化剂的开孔和表面酸性位的影响较大,与单组分改性相比复合改性效果不明显。     

ZSM-22分子筛催化甲苯甲醇烷基化反应的研究

通过浸渍法对ZSM-22分子筛进行SiO₂和La₂O₃改性,制备了一系列催化剂。采用固定床微型连续流反应器对催化剂的反应性能进行了评价。考察了ZSM-22、SiO₂和La₂O₃改性ZSM-22对甲苯甲醇烷基化反应性能的影响。实验发现,ZSM-22催化甲苯甲醇烷基化反应的产物中,对二甲苯的选择性远高于间位和邻位异构体的选择性,而改性后的催化剂上目标产物对二甲苯的选择性得到提高,但反应活性下降。随SiO₂和La₂O₃负载量的增加,甲苯的转化率逐渐降低,对二甲苯选择性逐渐提高,其中,以La₂O₃改性后对二甲苯选择性提高较明显。SiO₂和La₂O₃复合改性后,甲苯的转化率高于La₂O₃单独改性的结果,而对二甲苯选择性与La₂O₃单独改性结果相近,并且,二甲苯的选择性略有提高。     

ZSM-5沸石的改性及其在烷基化反应中的应用进展

ZSM-5沸石在石油化工中的应用非常重要。本文对ZSM-5沸石的改性技术的现状及其近年来在烷基化反应中的开发应用的最新进展进行了综合阐述,ZSM-5沸石的应用已取得了一定的成果,为其今后的开发利用提供了新的思路。     

改性ZSM-5上苯与乙醇烷基化反应条件的考察及再生评价

通过离子交换法制备出-种钛改性的分子筛,并在连续流动固定床反应器上对其进行了苯与乙醇烷基化反应条件和催化剂的失活再生评价.通过XRD,BET、NH3-TPD、py-IR和ICP方法对催化剂进行了表征,结果表明,改性后催化剂的比表面积、微孔孔容和孔径均减少,B酸/L酸比值增加,改性元素含量8.56%.反应评价结果显示,改性后乙苯选择性略有降低,苯的转化率增加,乙醇利用率增加.改性催化剂的最佳反应条件:温度360～460℃,质量时空速3～5 h-1,苯醇摩尔比3～5.催化剂4次再生评价效果良好,再生后酸性没有太大改变,是-种具有良好工业应用前景的催化剂.     

硅改性ZSM-5对催化甲苯歧化反应的影响

通过化学液相沉积对ZSM-5沸石进行硅改性,制备了不同硅沉积量的催化剂.采用固定床微型反应器对催化剂的反应性能进行评价.考察了二氧化硅沉积量,改性次数对改性的影响.采用Py-IR、BET表征对改性前后的催化剂进行表征.结果发现,随着硅沉积量的增加甲苯歧化的转化率逐渐下降,对位选择性逐渐升高,副反应越来越明显.     

ZSM—5沸石催化剂上甲苯／乙醇烷基化反应活性稳定性的初步预测

在其它反应条件不变的前提下,通过调变空速的方法,测出催化剂的稳空速点。稳空速点的测定,不但可以确定最佳空速条件,而且可做为初步预测反应活性稳定性的一种尝试。提出了催化剂的活性中心有效利用率η的概念。利用η的大小,可作为初步预测反应活性稳定性的另一种尝试。     

酸性多孔ZSM-5沸石催化二苯甲醇与酰胺的N-烷基化反应

报道了以酸性多级孔ZSM-5沸石为催化剂,以二苯甲醇和对甲基苯磺酰胺为原料,实现磺酰胺的N-烷基化反应制备N-取代的酰胺化合物,同时进行反应条件的筛选(溶剂,温度,催化剂的量),最终确定该反应的最优条件。研究发现,以1,2-二氯乙烷为溶剂,80oC下N2氛围下,反应6 h获得最高的产物收率。     

磷镁改性HZSM-5催化剂甲苯甲醇烷基化性能研究

采用浸渍法制备了系列磷镁改性ZSM-5催化剂,考察了磷镁改性对HZSM-5催化剂甲苯甲醇烷基化反应活性和选择性的影响。并对其进行了NH3-TPD,Py—IR,XRD等表征,研究了改性氧化物在ZSM-5分子筛表面的分布状态以及其对催化剂的酸性质的影响,结果表明磷元素改性有效降低了催化剂的酸强度,抑制了甲苯歧化反应;MgO质量含量低时,主要以无定形状态高度分散在分子筛外表面上,含量较高时形成结晶态MgO。MgO改性主要作用是覆盖了催化剂外表面酸性活性中心,堵塞了孔口,提高了反应产物的对位选择性。     

磷镁改性的ZSM-5分子筛催化性能研究

研究了磷、镁改性对ZSM-5分子筛的孔结构和酸性的影响。采用甲苯的歧化反应为探针反应,考察了改性后分子筛催化甲苯选择歧化反应的活性和选择性。结果表明,磷、镁单独改性时,随着负载质量分数的增加,转化率逐渐增加,且大于相同工艺条件下HZSM-5的转化率。当磷质量分数达到3％～5％ 或镁质量分数达到1％时,转化率达到最大值,这时对二甲苯为平衡组成,基本没有选择性。磷镁复合改性时,既可以提高催化剂的选择性,又可以使催化剂的活性不至于降得很低。在磷质量分数为9％、镁质量分数为1％时,改性效果最好。     

多级孔ZSM-5沸石的制备及其催化性能

采用干胶转化法,在晶种辅助下,制备出多级孔ZSM-5沸石,考察了晶种加入量、水加入量和晶化时间等因素对多级孔沸石结构和形貌的影响.结果表明:加入晶种,大大加快了沸石合成的晶化速率,无定形硅铝凝胶直接在晶种表面形成的水膜中溶解并就近快速生长为ZSM-5纳米沸石,纳米沸石相互聚集,并在纳米沸石间形成了介孔孔道.通过调节晶种...     

碱处理和Zn改性ZSM-5分子筛上乙醇芳构化性能的研究

采用Na OH溶液处理和浸渍Zn的方式对ZSM-5分子筛进行改性,考察其催化乙醇芳构化性能。结果表明,改性后的ZSM-5分子筛保持了原有的骨架结构,比表面积和孔容增加了,酸性分布发生了变化;改性后的分子筛的寿命和轻质芳烃(BTX)产率都有所提高;经过0.4 mol/L Na OH溶液处理后再浸渍0.8%的Zn的HZSM-5具有最佳的乙醇芳构化性能,在反应温度437℃、压力0.1 MPa、质量空速(WHSV)3.2 h-1时,BTX的初始产率可以达到约45%,10 h后才缓慢降到30%。