ZSM-5沸石酸性对合成甲基叔丁基醚的影响

采用磺酸＋丙酮溶剂浸渍法对一组不同硅铝比（28.0-68.0）的ZSM－5沸石改质，得到不同酸性的ZSM－5沸石。利用NH3－TPD和Py-IP法分别考察改质前后的两种ZSM－5沸石的酸性，并对两种沸石制成的催化剂进行了合成MTBE反应的活性评价，反应条件为：T=92℃、P＝1.6MPa、LHSV=1.2h^-1、n(MeOH)/n(i-C4H8)＝1.2。结果表明，改质后的ZSM－5沸石B酸量较改质前有所增加，ZSM－5沸石的活性同沸石的n(SiO)/n(Al2O3)呈现一致的变化规律。     

磷镁改性ZSM-5型沸石催化剂的催化活性与酸性

用氨的热失重及吡啶的中毒实验研究了PHZSM-5/Al_2O_3及PMgHZSM-5/Al_2O_3沸石催化剂的酸性,发现改性后的HZSM-5型催化剂的强酸中心减弱,弱酸中心变化不大,并且经P、Mg改性后的酸分布变化比P改性后要明显,实验结果说明这主要是由于P或P、Mg进入了沸石的孔道内,并占据孔口的强酸中心部位以及发生孔口部分阻塞的缘故,这一效应抑制了对-甲乙苯异构化反应,从而提高了甲苯乙基化的对位选择性。     

ZSM-5合成沸石的结构

ZSM-5沸石是一类具有独特孔道结构的形状选择性催化剂,它与熟知的大孔八面沸石和小孔沸石(如 Linde A 和毛沸石)的孔道结构不同,但它们都具有优异的催化性质和高的热稳定性。我们用模型建筑、单晶和粉末 x 射线衍射数据确定了它们的结构。甲醇可以在ZSM-5催化剂上选择地转化成高质量的汽油。由于甲醇可以由煤生产,因此ZSM-5催化剂提供了由煤转化成     

磷镁改性ZSM-5型沸石催化剂的催化活性与酸性

用氨的热失重及吡啶的中毒实验研究了 PHZSM-5/Al_2O_3及 PMgHZSM-5/Al_1O_3沸石催化剂的酸性,发现改性后的 HZSM-5型催化剂的强酸中心减弱,弱酸中心变化不大,并且经 P、Mg 改性后的酸分布变化比 P 改性后要明显,实验结果说明这主要是由于 P 或 P、Mg 进入了沸石的孔道内,并占据孔口的强酸中心部位以及发生孔口部分阻塞的缘故,这一效应抑制了对-甲乙苯异构化反应,从而提高了甲苯乙基化的对位选择性.     

ZSM-5沸石分子筛的合成

一、引言 ZSM-5沸石分子筛是七十年代初出现的一种新型沸石分子筛,它是一种含有机铵离子的高硅铝比的硅铝酸盐粉末状晶体。ZSM-5沸石的晶体结构属于四方晶系,a=23.2A,c=19.9A,晶粒中的孔道“窗口”呈椭圆形,主轴约6～9A,短轴约5A。ZSM-5沸石的化学组成以氧化物分子比的     

水热处理对 ZSM-5沸石的酸性、活性及烯烃选择性的影响

采用脉冲催化色谱分流技术,通过正己烷在 HZSM-5沸石上的裂化反应和反应条件下的吡啶中毒以及氨的程序升温脱附(TPD)研究了水热处理对 HZSM-5沸石酸性、活性及烯烃选择性的影响。得出未处理的 HZSM-5有强弱不同的两类酸中心。随着水热处理温度的提高,强酸中心峰向低温方向位移,弱酸中心峰向高温方向位移,前者比后者下降得快;到730℃时,强酸中心消失。同时得出了不同酸中心对正己烷裂化反应的影响,以及正己烷在不同处理沸石上裂化对的氢转移规律。     

ZSM-5沸石膜的合成及成膜因素研究

在a-Al2O3陶瓷管载体上,采用廉价的正丁胺模板剂合成了ZSM-5沸石膜,探讨了成膜的一些影响因素.结果表明,载体性能、沸石晶貌、合成液状态、合成体系引入晶种等对合成沸石膜的质量均有较大的影响.载体表面性质不均一、外观不完整是影响沸石膜质量的重要原因,表面改性可以改善其表面性质.采用小孔径的载体,合成液一直处于溶胶状态,以及载体表面引入晶种,也都可以显著地提高沸石膜的渗透性能.     

高浓度快速合成ZSM-5沸石

采用传统的水热合成法,以硅溶胶为硅源,硫酸铝为铝源,以商品ZSM-5沸石为晶种,乙胺(EA)为模板剂,在较高的浓度下(n(H2O)/n(Al2O3)=300),利用沸石晶种与短链有机胺模板剂的协同增效作用,成功地快速合成了ZSM-5沸石.考察了晶化温度、晶化时间、碱度、水用量以及物料的混合方式等对合成样品性能的影响,并讨论了晶种与模板剂在晶化过程中的作用.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等技术对所合成样品进行了表征.结果表明,合成体系物料组成为n(Na2O):n(Al2O3):n(SiO2):n(H2O):n(EA)=3:1 :30:300 :5;晶种加入量占体系中固态氧化物总质量的1%时.于180℃晶化1 h,即可制得具有很好结晶度的ZSM-5沸石,而且样品的产率高,物料的混合方式对所合成样品的形貌有着较大影响.     

ZSM-5沸石的改性及其对甲醇合成低碳烯烃反应选择性的影响 Ⅰ.ZSM-5沸石性能的影响

本文以酸性差异较大的Al和Mg作为典型改质剂,探讨了在改性过程中改质剂和ZSM-5沸石的晶粒大小、硅铝比及硅铝分布之间的关系以及其对甲醇合成低碳烯烃反应产品分布的影响。结果表明,改质剂的性质和ZSM-5沸石的晶粒大小相匹配;ZSNf-5沸石的硅铝比较低(<70)有利于通过改性提高低碳烯烃的选择性。如Al改性在3—4μ晶粒大小,Mg改性在0.25—0.5μ晶粒大小的ZSM-5沸石上分别得到较高的低碳烯烃的选择性。     

用乙二胺合成ZSM-5沸石分子筛

介绍以乙二胺为原料合成ZSM-5沸石,对合成的配料比、晶种、晶化时间、晶化温度和水玻璃模数进行了研究,并探索合成了微晶粒ZSM-5沸石。在500升釜中进行工业放大,产品质量与用正丁胺合成的相同。并用脉冲微反色谱对工业放大产品进行催化活性考察,证实具有优良的按形选择性和裂解活性。     

级孔HZSM-5分子筛上超临界正十二烷催化裂解

以四丙基氢氧化铵(TPAOH)和四丁基氢氧化铵为碱源,在十六烷基三甲基溴化铵存在下,通过脱硅和再晶化合成了级孔HZSM-5分子筛。采用XRD、TEM、N2吸附-脱附、原位Py-IR和NH3-TPD等方法表征了分子筛的结构和酸性,在500℃、4 MPa下考察了级孔HZSM-5分子筛涂层上超临界正十二烷催化裂解的性能。实验结果表明,用TPAOH脱硅得到的级孔HZSM-5分子筛具有较大的外比表面积、微孔体积及酸量,其活性较未处理的HZSM-5原粉提高了76%,失活速率下降了61%。再晶化后,试样表面被MCM-41和HZSM-5碎片包裹,活性反而下降。表明TPAOH可缓和脱硅过程,保护分子筛的微孔结构;开放的介孔结构和中等的强酸量,有利于改善级孔HZSM-5分子筛的催化裂解性能。     

超稳Y沸石酸性和活性研究

用吡啶和位阻胺吸附、吡啶吸附红外光谱（ＩＲ）、氨程序升温脱附（ＴＰＤ）和微反活性试验（ＭＡＴ）对比考察了目前工业上使用的几种超稳Ｙ沸石（ＵＳＹ、ＲＥＹ、ＳＲＮＹ、ＦＳＹ）及作者改进的超稳Ｙ沸石（ＩＩＳＹ）的酸密度、酸强度变化情况及微反活性。结果表明，酸性及活性的变化情况与沸石制备方法有关。Ｂ酸强度随骨架硅铝比的升高而增强，其密度随温度升高急剧减少。Ｂ酸对活性有明显的影响。Ｌ酸中心强度随硅铝比升高变化很少。除ＲｅＹ外，Ｌ酸密度随温度升高减少的程度远比Ｂ酸慢，在一定的温度范围内基本不变。     

Effects of Operating Conditions on the Catalytic Performance of HZSM-5 Zeolites in n-Pentane Cracking

In this work,n-pentane catalytic cracking over HZSM-5 zeolites was studied at 650°C under atmosphere pressure.A particular attention was paid to the measurement of n-pentane conversion,light olefins production,product distribution,coke deposit,etc.Several indexes were defined to evaluate the effects of operating conditions on the catalytic performance of HZSM-5 zeolites.It was found that decreasing the weight hourly space velocity,increasing the reactant partial pressure,and increasing the carrier gas flow rate could inhibit C-H bond breaking and enhance the C-C bond breaking and hydride transfer reactions,leading to reduced alkenes selectivity,which suppressed the formation of external coke and alleviated the deactivation of HZSM-5 zeolites.It was deduced that the catalytic stability of HZSM-5 zeolites was improved at the cost of alkenes selectivity.Compared with decreasing the weight hourly space velocity and increasing the reactant partial pressure,increasing the carrier gas flow rate could enhance the diffusion process and protect alkenes from being consumed in coke formation in order to improve the catalytic stability of HZSM-5 zeolites with less reduction of alkenes selectivity.     

静态水热脱铝处理对HZSM-5分子筛的结构、酸性和催化性能的影响

开发了一种静态水热脱铝的方法。HZSM-5经此法处理后,正戊烷的裂解活性增加,脱氢和芳构化性能加强。可用改变处理温度的方法来控制脱铝的程度。用XRD和吡啶吸附红外技术进行了研究。HZSM-5分子筛催化剂性能的变化用非骨架铝产生的强L酸中心来解释。     

磷水热改性HZSM-5分子筛对二甲醚转化合成异构烷烃的催化性能

采用磷水热法和磷浸渍法对HZSM-5分子筛进行改性,以X射线衍射、N_2吸附-脱附、扫描电子显微镜、吡啶吸附傅里叶变换红外光谱、热重分析和原子光谱等表征技术,研究了不同磷改性方法对HZSM-5分子筛晶型结构和酸性的影响;并在固定床反应器中评价了磷改性HZSM-5分子筛对二甲醚合成异构烷烃的催化性能。实验结果表明,在水热气氛下磷与HZSM-5分子筛骨架结构中的B酸中心生成H_2PO_4~-,且不会影响分子筛的孔道尺寸,明显不同于磷浸渍改性的HZSM-5分子筛。以磷水热改性的HZSM-5分子筛为催化剂合成汽油烃类,汽油中异构烷烃选择性达到50%左右。     

焙烧温度对HZSM-5催化剂催化环己烯水合反应性能的影响

采用水热法在无胺体系中制备了NaZSM-5分子筛,用硝酸铵进行离子交换,并在300⁵50℃下焙烧制得HZSM-5催化剂。考察了焙烧温度对HZSM-5催化剂催化环己烯水合制环己醇反应性能的影响;采用XRD、FTIR、NH3-TPD和低温N2吸附-脱附等技术,对不同焙烧温度下制备的HZSM-5催化剂进行了结构表征。实验结果表明,焙烧温度对HZSM-5催化剂的性能影响显著,在最佳温度400℃下焙烧时,HZSM-5催化剂的微孔比表面积高达265 m2/g,强酸酸量为4.46 mmol/g,环己烯的转化率达14.0%,环己醇的选择性为83.3%。随焙烧温度的升高,HZSM-5催化剂的酸量逐渐减少,尤其是强酸量减少较明显,这是其催化环己烯水合反应活性降低的主要原因。     

轻烃在金属改性HZSM-5分子筛上的芳构化

C_3—C_5轻烃在多种金属改性的HZSM-5沸石催化剂上进行了芳构化试验,并对各种原料以及原料中含有其他成份、影响反应的因素、催化剂的稳定性等进行了研究。结果表明,HZSM-5催化剂对C_3—C_5烃类有较好活性,经金属改性后,芳烃收率可增加20—30％。     

磷镁改质对HZSM-5沸石的酸性、活性及烯烃选择性的影响

利用脉冲微反和程序升温脱附研究磷、镁和磷-镁改质沸石的酸性、正己烷的裂化和氢转移活性以及烯烃选择性。当 HZSM-5上磷和镁含量增加时,反应条件下吡啶中毒所得到的酸中心数、裂化活性和单位酸中心上转化频率降低。在3%磷改性的 HZSM-5上加入镁时,沸石的酸中心数、裂化活性和单位酸中心上转化频率都随着镁含量增加而增加。结果还表明,裂化反应主要是在强酸中心上进行,随着沸石的酸性降低,氢转移反应减弱,烯烃选择性增加。氨的 TPD 表明,HZSM-5沸石上强弱酸中心随着磷或镁含量增加而减小,而且强酸中心比弱酸中心下降得快,当磷或镁含量达一定值时,强酸峰消失。在含3%PHZSM-5上,强酸中心和弱酸中心随镁含量增加而增加。     

水热处理对纳米HZSM-5分子筛催化甲醇制汽油性能的影响

对比了微米HZSM-5和纳米HZSM-5分子筛催化甲醇制汽油(MTG)反应的性能,发现采用纳米HZSM-5分子筛催化剂能得到较高的汽油收率和较长的使用寿命。对纳米HZSM-5分子筛在不同温度下进行水热处理,利用低温N₂吸附-脱附、XRD、NH_3-TPD手段对水热处理前后的分子筛样品进行表征。在380℃、1.0 MPa、空速3.0 h^-1的反应条件下进行MTG反应,对水热处理后的催化剂进行评价。结果表明,对纳米HZSM-5水热处理能显著提高其催化MTG反应的汽油收率和延长催化剂使用寿命。纳米HZSM-5分子筛的最佳水热处理温度为600℃,在此条件下处理后用于MTG反应,催化剂的使用寿命由水热处理前的84 h显著增加到216 h,积炭量却由35.8%降至23.7%。另外,随着纳米HZSM-5催化剂水热处理温度的升高,其催化MTG所得汽油产品中的异构烷烃和烯烃含量增加,芳烃含量降低。