Ni/（ZSM-5/MCM-41）催化剂的制备及其催化庚烷异构性能

以ZSM-5为硅源、NaOH为碱源、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热合成法制备ZSM-5/MCM-41复合分子筛,并浸渍负载金属Ni,制得金属-酸中心双功能催化剂;利用X射线衍射光谱、N₂吸附-脱附、氨程序升温脱附和透射电镜等表征手段,考察碱溶条件及Ni负载量对催化剂结构和性能的影响;进而考察催化剂对正庚烷异构化反应的催化性能。结果表明：制备ZSM-5/MCM-41复合分子筛的最佳碱溶条件为NaOH浓度1.5 mol/L、碱溶温度为40℃、碱溶时间30 min;得到的复合分子筛的酸性适宜且具有典型的微孔/介孔复合结构;负载Ni后,金属Ni均匀地分散在复合分子筛表面;使用2%Ni/(ZSM-5/MCM-41)催化正庚烷异构化反应,在反应温度290℃下,正庚烷的转化率达65.44%,异庚烷的选择性达70.59%。     

介微孔复合材料Beta-MCM-41的制备及其正庚烷临氢异构催化性能

采用纳米组装法将经NaOH溶液处理后的HBeta沸石与阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)组装制得介微孔复合材料Beta-MCM-41(记作BM-41),将BM-41与NH₄Cl进行离子交换,得到氢型复合材料HBeta-MCM-41(记作HBM-41),以HBM-41为载体制得Pt负载量(w)为0.4%的催化剂Pt/HBM-41,并应用于正庚烷临氢异构化反应。利用X射线衍射、N₂吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱等手段对样品进行表征。在温度为240℃、压力为常压、质量空速为2.46 h^-1的反应条件下对催化剂进行评价。反应结果表明,在Pt负载量相同的3种催化剂Pt/HBeta, Pt/MCM-41,Pt/HBM-41中,Pt/HBM-41表现出较高的异构化选择性(87.01%)和较高的正庚烷转化率(78.75%),并具有最高的异庚烷收率(68.52%)。这归结于Beta-MCM-41集合了MCM-41二维六方介孔结构优良的扩散性能和Beta沸石优越的酸性质。     

H-Zr-MCM-48的合成及其正庚烷异构性能

通过水热法成功合成了锆掺杂的MCM 48（Zr MCM 48）介孔材料,并用离子交换制得H Zr MCM 48催化剂。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、氮气吸附 脱附等测试手段对样品进行表征。结果表明,所合成的Zr MCM 48及H Zr MCM 48仍保持立方有序介孔结构,H Zr MCM 48催化剂的酸性及催化稳定性均有所提高。在正庚烷异构化探针反应中,同等反应条件(锆/硅摩尔比为002、反应温度为260℃、反应时间为130 min)下,与Zr MCM 48相比,H Zr MCM 48对正庚烷异构化反应的催化性能更好,转化率和选择性分别达到446%和945%。相对较高的多支链异庚烷产物比例表明,所合成的H Zr MCM 48催化剂对于烷烃异构化有良好的应用潜力。     

溶剂极性对介孔分子筛催化剂Al-KIT-1结构和性能的影响

实验以后合成法,将活性组分Al嫁接在介孔H-KIT-1分子筛内外表面,制备含铝介孔分子筛Al-KIT-1。研究了制备过程中溶剂极性对Al-KIT-1结构和性能的影响。实验结果表明,在不同溶剂中制得的试样均保持了基体H-KIT-1的介孔结构,试样的催化活性与其比表面积、孔容、孔径及其表面酸量有关。在极性溶剂中制备的试样Al-KIT-chl具有规整的介孔结构,其比表面积、孔容、孔径较大,表面酸量最高,催化性能良好,于150℃反应4 h,对苯二酚转化率为76.82%,产物2-叔丁基-1,4-苯二酚和2,6-二叔丁基-1,4-苯二酚的产率分别为16.76%和42.35%。     

Nb-SBA-15介孔分子筛催化剂的制备及其催化性能

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法制备了Nb-SBA-15催化剂,通过X-射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、红外光谱分析(FTIR)等测试手段对催化剂进行了表征,并对其在合成乙基叔丁基醚(ETBE)的醚化反应中的活性及重复使用性进行了评价。结果表明,当负载Nb的质量分数小于30%时,Nb-SBA-15催化剂仍具有SBA-15晶体结构和介孔结构,Nb与SBA-15载体间存在较强的相互作用。Nb-SBA-15催化剂在合成ETBE的醚化反应中具有很高的催化活性,叔丁醇转化率达64.10%,ETBE选择性可达92.70%,重复使用4次后,仍保持良好的催化活性。     

介孔分子筛催化剂Co-Mo/SBA-15的制备及其加氢脱硫性能

 以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法制备了Co-Mo/SBA-15催化剂。采用XRD、BET、FT-IR、TEM等测试手段对样品进行了分析。用0.5% 二苯并噻吩（DBT）的环己烷溶液为模型化合物,在固定床反应器上评价了Co-Mo/SBA-15的催化活性。结果表明,担载金属后的SBA-15分子筛仍然具有高度有序的二维六方介孔结构,金属颗粒高度分散。当MoO₃的负载量增加到25%时,分散度有所降低,部分MoO₃以聚集态存在于载体表面。含5%CoO和25%MoO₃的Co-Mo/SBA-15催化剂具有最高的加氢脱硫活性,硫质量分数由490μ g/g降至11μ g/g,DBT的脱硫率可达97.75%。     

Pt/PTA-MIL-101(Cr)的合成及其正庚烷异构催化性能

使用磷钨酸(PTA)对金属有机骨架材料MIL-101(Cr)进行改性,制备了0.4%Pt/PTA-MIL-101(Cr)催化剂,并首次应用于正庚烷异构化反应。通过对样品进行一系列表征,得出以下结论:所合成的样品为介孔-微孔复合材料,具有正八面体结构,孔道结构规整有序,比表面积高;掺杂PTA后,未破坏MIL-101(Cr)的骨架结构和热稳定性;PTA在催化剂中仍可保持其Keggin结构,可为催化反应提供良好的酸性环境;Pt在MIL-101(Cr)中的分散度较高。通过正庚烷异构化反应对催化剂性能进行评价,得出在PTA掺杂量(w)为30%、反应温度为260℃时,催化剂的酸性位点与金属位点的匹配度最适宜催化庚烷异构化反应,此时催化剂上正庚烷转化率与异庚烷选择性分别可达69.1%和93.7%。     

介孔碳负载型蒽醌加氢催化剂的制备及其加氢性能

以经过酸处理的介孔碳(MC)为载体,采用浸渍法制备了Pd/MC催化剂。实验室模式评价表明,Pd/MC催化剂表现出良好的活性和选择性。以粉末状0.3%Pd/MC为催化剂,在工作液质量浓度130g/L、反应温度60℃、反应压力0.4MPa条件下,氢化效率达7g/L以上。     

PW/介孔HM沸石催化剂在金刚烷制备反应中的催化性能

采用NaOH溶液对含有模板剂四乙基氢氧化铵(TEAOH)的丝光沸石(HM)进行脱硅处理制备了介孔HM(0.20)沸石催化剂,采用过量浸渍法制备了不同PW负载量的PW/HM(0.20)催化剂,利用XRD、N₂吸附-脱附和NH₃-TPD表征手段对催化剂的物化性质进行了表征,并在100 mL间歇式不锈钢高压反应釜中考察了其在桥式四氢双环戊二烯(endo-TCD)异构化制备金刚烷(ADH)反应中的催化性能。结果表明,采用NaOH溶液处理HM沸石,引入了部分介孔结构;PW负载质量分数为30%时,其在HM(0.20)沸石表面仍呈高度分散状态;20%PW/HM(0.20)催化剂拥有最大的酸量。以20%PW/HM(0.20)为催化剂,在适宜的操作条件下,即反应温度260℃,w(Catalyst)/w(endo-TCD)为0.5、反应时间为6 h时,endo-TCD异构化反应的转化率达到98.9%,金刚烷的收率为32.3%。20%PW/HM(0.20)催化剂再生能力良好,重复使用5次后,金刚烷的收率还高达27.4%。     

介孔氧化铝的合成及其催化乙醇脱水的性能

采用非离子模板剂P123,以异丙醇铝为铝源、乙醇为溶剂,通过溶胶-凝胶法合成了介孔氧化铝,分别在500,600,800℃下进行培烧;采用XRD,BET,NH3-TPD,TEM等手段对其进行表征,并用于乙醇脱水制乙烯反应,研究了焙烧温度对催化剂形貌及催化性能的影响。实验结果表明,不同温度焙烧的介孔氧化铝晶形不同,800℃焙烧后为γ-Al2O3,其余为无定形;随焙烧温度的升高,介孔氧化铝的比表面积、孔体积和平均孔径基本呈减小趋势。800℃焙烧的介孔氧化铝具有更好的催化效果,将其用浸渍法进行铁改性,铁浸渍量为1%(以Fe2O3质量分数计)时催化性能明显提高,在反应温度380℃、乙醇含量99.7%(w)、液态空速2.5 h-1的条件下,乙醇转化率和乙烯选择性分别达到98.2%和99.8%。     

Ni-WO3/ZrO2固体强酸催化剂的制备及催化正庚烷异构化反应性能

采用浸渍法制备了以具有一定晶相结构的ZrO₂为载体的Ni-WO₃/ZrO₂系列固体强酸催化剂。采用XRD、BET、NH₃-TPD 等方法测定了Ni-WO₃/ZrO₂系列催化剂的晶相结构和表面酸性,并考察了其在正庚烷异构化反应中的催化性能。结果表明,Ni的引入使得Ni-WO₃/ZrO₂催化剂由具有单一酸中心催化功能的催化剂变成由酸中心与金属中心共同催化的双功能催化剂,其催化性能显著提高。在n(H₂)/n(n-C₇H₁₆)=12、MHSV=3.52 h^-1、m(Cat)=0.3 g、反应温度300℃条件下,载体焙烧温度800℃所制备的5%Ni-15%WO₃/ZrO₂催化剂催化正庚烷异构化反应的转化率可达39.96%,异庚烷的选择性可达94.79%。     

MoO3-WO3/TiO2-SiO2催化剂对正庚烷异构化的催化性能

 采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物载体,浸渍法制备了MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化剂,通过XRD、BET表征了催化剂的物化性质,并在连续流动固定床反应器上考察了MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化正庚烷临氢异构化反应性能,讨论了催化剂制备条件和反应条件对其正庚烷异构化催化性能的影响。结果表明,当 w(MoO₃)=5%、w(WO₃)=15%、w(TiO₂)=80%、w(SiO₂)=20%、焙烧温度773 K、还原温度723 K、反应温度553 K、还原时间6 h 时,MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化剂对正庚烷异构化反应表现出最高催化活性,此时正庚烷转化率可达23.12%, 异庚烷选择性可达77.32%。     

C5/C6异构化催化剂的首次工业应用

采用中石化金陵分公司研究院研制的CI-50(Pd/丝光沸石)作C5/C6烷烃异构化催化剂.详细介绍了该催化剂的工业放大试验装置的工艺流程、首次开工过程中技术问题及处理方法.     

轻烃异构化催化剂的改性及性能研究

1. Introduction Protection of the environment is becoming more and more significant as pollution increases. This is a coercive requirement for us to develop gasoline without lead, but with a lower aromatic hydrocarbon content, lower steam pressure, higher…     

非贵金属/沸石型正戊烷异构化催化剂的研究 Ⅰ. 制备方法及催化剂组成对反应性能的影响

以Hβ,HZSM-5和HM3种沸石作载体,负载非贵金属,制备了一系列非贵金属/沸石型催化剂,用BET,Py-IR等手段表征了催化剂的理化性质,在高压微反实验装置上评价了催化剂的性能,系统研究了催化剂的制备方法及催化剂组成对反应性能的影响。实验结果表明,Hβ负载非贵金属的催化剂对轻烃异构化反应的催化性能优于HZSM-5和HM沸石载体;使用混合成型的拟薄水铝石比使用沸石原粉制备的催化剂的催化性能显著提高;NiMo金属对之间存在较好的协同作用,选取适当的焙烧温度和选用适宜的竞争离子溶液进行离子交换能改善催化剂的酸性质和金属分散度,能显著提高催化剂的性能。     

Al2O3晶型对Pt/Al2O3-Cl催化剂物化性质及其催化C5/C6异构化性能的影响

以拟薄水铝石粉和湃水铝石粉为前驱体,通过挤条成型和焙烧制备了3种不同晶型(γ、θ、η)Al₂O₃载体,并分别经负载Pt和氯化制备了3种Pt/Al₂O₃-Cl催化剂(Pt/γ-Al₂O₃-Cl、Pt/θ-Al₂O₃-Cl和Pt/η-Al₂O₃-Cl);采用X射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附(BET)、吡啶红外(Py-IR)、透射电镜(TEM)、NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)等手段表征了3种Al₂O₃载体及Pt/Al₂O₃-Cl催化剂,并通过固定床微反装置考察了Pt/Al₂O₃-Cl催化剂的C₅/C₆异构化性能。结果表明：γ、θ、η型Al₂O₃载体经负载Pt和氯化后,晶型不发生改变,Cl含量和酸量均大幅度提高,Lewis酸酸性显著增强,比表面积和孔体积明显下降;Pt/η-Al₂O₃-Cl催化剂的比表面积和酸量最大,C₅/C₆异构化活性最高,Pt/γ-Al₂O₃-Cl次之,Pt/θ-Al₂O₃-Cl最低;在温度为150 ℃、压力为3.2 MPa、进料质量空速为1.5 h^-1、氢/烃摩尔比为1.0的条件下,Pt/η-Al₂O₃-Cl催化剂作用下,C₅异构化率、C₆异构化率和C₆选择性分别为77.13%、88.68%和31.87%。     

脱除模板剂前后磷改性对β分子筛稳定性的影响

对脱除模板剂前后的β分子筛进行磷改性,采用XRD、BET、NH3 TPD、FT IR、27Al MAS NMR等手段对2种β分子筛样品进行物相、孔结构和酸性、骨架铝配位变化表征,考察脱除模板剂前后磷改性对β分子筛稳定性的影响。结果表明:与先磷改性后脱除模板剂相比,先脱除模板剂后磷改性,晶体内空间位阻减小,可增加磷与骨架四配位铝之间的可接近性,使得磷能更有效地与分子筛中骨架四配位铝键合作用,有效抑制了分子筛骨架脱铝,β分子筛水热结构稳定性有较大幅度提升。     

焙烧温度对MoO3-ZrO2的结构及异构化催化性能的影响

以十六烷基三甲基溴化铵和聚苯乙烯微球乳液为混合模板剂,采用水热法合成MoO3 ZrO2复合型氧化物。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、N2吸附 脱附、X射线衍射(XRD)和吡啶吸附原位红外光谱（Py IR）对不同焙烧温度制备的MoO3 ZrO2进行表征。以正己烷异构化反应为探针,采用小型固定床反应器评价了MoO3 ZrO2异构化催化活性。结果表明,焙烧温度对MoO3 ZrO2的晶相结构、表观形貌、织构性能及酸中心的影响显著。当焙烧温度为700℃时,催化剂主要以四方晶相ZrO2形式存在,样品表面光滑、孔隙发达,呈现出包含大孔和无序堆积介孔的多孔结构,具有最适宜的比表面积和超强酸量,同时表现出较高的异构化催化活性,其正己烷异构化转化率为48.6%,异构体的选择性为70.2%。     

不同硅/铝比La/ZSM-5分子筛对催化裂化轻汽油异构化/芳构化性能的影响

分别以硅/铝摩尔比为40、200、300、400的ZSM-5分子筛为载体,以金属镧为活性组分,制备一系列催化裂化(FCC)轻汽油异构化/芳构化催化剂,通过X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、²⁷Al MAS NMR、氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)、吡啶红外吸附(Py-FTIR)、扫描电镜(SEM)等手段对其进行表征。以FCC轻汽油为原料,研究了La/ZSM-5分子筛硅/铝摩尔比变化对异构化/芳构化反应性能的影响。结果表明：随着ZSM-5硅/铝摩尔比的增加,其酸强度逐渐降低,B酸与L酸酸量比值减小,芳烃产率呈现先增加后减少的趋势;当硅/铝摩尔比为200时,Brønsted(B)酸与Lewis(L)酸酸量比值最低,FCC轻汽油异构化/芳构化性能最高;在反应温度380 ℃、压力1.0 MPa、氢/油体积比100和体积空速1.0 h^-1的条件下,La/ZSM-5 200分子筛催化剂作用下异构化/芳构化产品与反应原料相比,烯烃体积分数降低32.81百分点,异构烷烃体积分数增加18.24百分点,芳烃体积分数增加到5.97%,辛烷值降低5.38个单位,达成以芳构/异构反应为主的大幅度降烯烃的目标,为京Ⅵ(B)汽油标准的实施提供了技术支持。     

新型介孔Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂的表征及其用于选择加氢反应

采用XRD、SEM、低温N2吸附-脱附、XPS和吡啶吸附FTIR等方法对以TiO2-Al2O3为复合载体、Ni为活性组分的Ni/TiO2-Al2O3加氢催化剂进行了表征,并在裂解汽油一段选择加氢反应中考察了Ni/TiO2-Al2 O3催化剂的活性和稳定性。表征结果显示,TiO2-Al2O3载体中TiO2为锐钛矿相,Al2O3为γ-Al2O3相,焙烧后催化剂中Ni组分以NiO的形态存在;TiO2与活性组分Ni之间存在协同作用而发生了化学位移,该协同作用可促进活性金属组分在载体上的高度分散,增强二烯烃的加氢活性;TiO2-Al2O3复合载体具有适宜的孔分布和较发达的介孔结构,既保留了Al2 O3的骨架优势,又结合了TiO2优良的催化性能;TiO2-Al2O3复合载体表面存在B酸和L酸中心,以弱酸和中强酸为主。工业侧线评价结果表明,加氢产物的双烯值(基于100 g原料油)不大于8.0 g,溴价(基于100 g原料油)小于21 g,催化剂具有较高的加氢活性、选择性和稳定性。