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。     

磷改性HZSM-5沸石分子筛上乙醇和乙酸酯化反应的研究

用HZSM-5及磷改性HZSM-5作为乙醇和乙酸酯化反应的催化剂,研究了催化剂的处理方法、不同反应条件及磷的加入对酯化反应的影响。结果表明:不同处理方法得到的催化剂,对酯化反应影响很大,磷的加入可以调变沸石表面酸性及孔结构,在适当的磷改性范围内,乙醇转化率变化不大,但酯化反应选择性明显提高。     

Zr改性对HZSM-5分子筛催化甲醇制丙烯反应性能的影响

利用等体积浸渍法对HZMS-5分子筛进行Zr改性制得不同Zr含量的HZSM-5分子筛,利用XRD、N2吸附-脱附和NH3-TPD等方法对Zr改性HZSM-5分子筛的结构和酸性进行表征,并在常压、500℃、甲醇重时空速3 h-1、甲醇与N2体积比1∶3的反应条件下考察了Zr含量对HZSM-5分子筛催化甲醇制丙烯性能的影响。XRD和N2吸附-脱附表征结果显示,Zr改性前后HZSM-5分子筛的晶型、孔分布及孔结构等均无明显变化。实验结果表明,适量的Zr改性可明显提高HZSM-5分子筛的弱酸量,从而提高丙烯选择性和丙烯/乙烯比值,降低C5+的选择性。当Zr含量为5.0%(w)时,HZSM-5分子筛具有最少的强酸量和适量的弱酸量,丙烯选择性最大,C5+选择性最低。     

Ni-MgO复合改性对HZSM-5分子筛催化性能的影响

采用等体积浸渍法制备了Ni和MgO改性的HZSM-5催化剂,考察Ni和MgO含量对甲醇制备丙烯的影响,并利用XRD、SEM、BET、NH₃-TPD等方法考察了Ni和MgO对HZSM-5分子筛的酸强度和结构的影响,结果表明,少量的Ni-Mg复合改性的HZSM-5分子筛MFI结构没有改变,但有效改变了催化剂的酸强度和孔径结构,显著降低催化剂中强酸含量,微孔孔径由0.510 5 nm降为0.501 6 nm, 0.5%Ni-0.5%Mg/HZSM-5分子筛表现出较佳的丙烯选择性,丙烯的选择性提高了11.5%。     

硅磷镁改性对纳米HZSM-5催化苯和甲醇烷基化反应的影响

采用等体积浸渍法对纳米HZSM-5催化剂进行Si、P、Mg改性,通过X射线衍射、SEM、NH3程序升温脱附、吸附吡啶红外光谱和热重差热分析等方法对改性前后的催化剂进行了表征。在固定床反应器上通过苯和甲醇烷基化反应考察催化剂的活性和稳定性。结果表明,采用Si、P、Mg改性的纳米HZSM-5催化剂,苯与甲醇烷基化反应产物中对二甲苯的选择性明显提高,就(6%SiO2+5%P2O5+3.5%MgO)/纳米HZSM-5催化剂而言,对二甲苯选择性达到70%;反应尾气中乙烯和丙烯的含量较高,甲醇含量增加。由于改性后催化剂的孔道窄化,稳定性较HZSM-5降低,水蒸气的存在可以提高催化剂稳定性。     

HZSM-5分子筛的磷改性及其在加氢蜡油裂化中的性能研究

通过浸渍法制备了系列磷改性的HZSM-5分子筛,利用X射线衍射、N2物理吸附、X射线荧光光谱分析、NH3程序升温脱附、吡啶吸附的红外光谱等方法对其进行表征,并考察了不同磷含量的HZSM-5分子筛的结构、酸性及其在加氢蜡油裂化方面的影响规律.结果表明,随着磷含量的增加,其B酸性位减少,孔容及比表面积均有所降低.由于强B酸...     

锌改性HZSM-5催化正构烷烃临氢芳构化性能

采用等体积浸渍法制备不同ZnO负载量的Zn/HZSM-5系列催化剂,采用BET、XRD、TPD和Py-IR等方法对所制备催化剂表征分析;在5 mL固定床小型反应装置上,以正庚烷为原料对所制备的催化剂进行临氢芳构化活性评价,对评价后催化剂积炭形貌、积炭组成等进行分析表征.结果表明:HZSM-5催化剂用Zn改性可以调节酸性...     

改性纳米HZSM-5上对、邻二甲苯异构化反应性能的研究

 摘要：采用等体积浸渍和化学反应沉积法对纳米HZSM-5外表面进行硅酯改性，并采用SEM、XRD及改进的Hammett指示剂法对硅酯改性纳米HZSM-5的形貌、结构和酸性位进行表征，也探讨了硅酯改性纳米HZSM-5催化对二甲苯和邻二甲苯的异构化反应性能。结果表明，硅酯改性降低了HZSM-5的相对结晶度和酸性位的浓度。在温度为400℃、质量空速为2.5 h 1、常压的反应条件下，邻二甲苯仅仅在硅酯改性HZSM-5外表面的酸性位上发生异构化反应，而不是在分子筛的孔道内；对二甲苯异构化反应主要发生在硅酯改性HZSM-5催化剂的外表面。     

P改性HZSM-5分子筛的酸性结构表征

采用浸渍法制备了一系列磷改性的HZSM-5分子筛样品,用XRD,N2吸附,NH3-TPD,Py-IR,固体核磁等方法对试样进行了表征.结果表明,磷的引入基本上不会造成分子筛骨架结构的破坏.磷的引入对分子筛弱酸中心影响不大,但使得强酸中心的酸强度下降酸量减小.磷改性使HZSM-5分子筛发生明显的骨架脱铝现象,通过控制磷的含量可以方便地调变HZSM-5分子筛的酸性.     

磷改性HZSM-5分子筛对甲醇制汽油催化反应性能的影响

采用水热晶化法合成出HZSM-5分子筛催化剂A,对其进行磷改性制备出催化剂B,利用X射线荧光法、X射线衍射法、氮气吸附法等测试方法考察了磷改性对催化剂物化性质的影响,并采用微型固定床反应器对比研究了2种催化剂的甲醇制汽油反应性能。结果表明:催化剂A和催化剂B均具有较好的孔结构,前者的酸性分布主要以弱酸和强酸中心为主,后者在450℃以上主要以弱酸为主;在甲醇制汽油催化反应中,与催化剂A相比,催化剂B有利于低碳烯烃的产生,甲醇转化率较高,汽油收率至少提高8个百分点,使用寿命延长,稳定性和活性提高,且催化剂B的异构化能力提高,液相产物中异构烷烃质量分数增加5.24个百分点,芳烃质量分数降低4.84个百分点。     

离子交换对HZSM-5分子筛酸性及其催化性能的影响

研究了HZSM-5分子筛进行多种方式离子交换后对加氢异构生产超高粘度指数润滑油基础油催化剂性能的影响。结果表明:HZSM-5分子筛经离子交换能够改变催化剂酸性,显著提高液收率。Mg2+离子交换的效果较好,而且增加离子交换次数有利于提高离子交换率,降低催化剂的裂化活性。     

改性HZSM-5催化剂用于MTP反应的研究

考察了不同硅铝比的HZSM-5催化剂和磷、镁或铈改性的HZSM-5催化剂在甲醇制丙烯(MTP)反应中的催化性能。研究了在Mg-HZSM-5和Ce-HZSM-5的催化作用下,反应温度、液时空速、进料组成对MTP反应的影响。确定较佳的反应条件为:温度为380℃～400℃,WHSV在5 h-1左右,纯甲醇进料。在此条件下,Ce-HZSM-5的丙烯产率达55%。     

Zn改性对HZSM-5分子筛液化气芳构化性能的影响

将硅铝比为38的HZSM-5分子筛与质量分数为30%的粘结剂拟薄水铝石AlO(OH)(焙烧后为γ-Al_2O_3)混合并经Zn改性制得Zn/(HZSM-5+γ-Al_2O_3),通过XRD、FTIR、NH_3-TPD和Py-IR等手段对催化剂进行结构及酸性表征,考察硅铝比和Zn改性对HZSM-5催化剂在液化气芳构化反应中的催化性能。结果表明,HZSM-5添加粘结剂和Zn改性后,强B酸量减少,中等强度L酸量显著增加,B/L比降低。当催化剂m(Zn)/m(HZSM-5+Al_2O_3)为1.57%时,其强、弱酸和B、L酸协同催化作用最优,液化气芳构化收率和目标产物BTEX选择性最好。     

化学液相沉积法改性ZSM-5沸石上甲苯择形歧化

采用化学液相沉积法制备了一系列硅改性的HZSM-5催化剂,在高压微型应反应器上评价了催化剂的甲苯歧化性能,考察了催化剂制备过程中沉积量、沉积次数对甲苯转化率和对二甲苯选择性的影响.     

磷改性HZSM-5催化剂甲醇芳构化反应条件研究

在固定床微反装置上,考察了高岭土、HZSM-5催化剂和磷(P)改性HZSM-5催化剂的甲醇反应性能,并研究了反应温度和空速(改变进料量或催化剂装填量)对P改性HZSM-5催化剂甲醇芳构化(MTA)反应的影响。结果表明,P改性HZSM-5催化剂表现出更高的芳烃收率和烯烃收率。就P改性HZSM-5催化剂的MTA反应而言,高温有利于汽油中芳烃选择性的增加,但汽油收率降低,芳烃总收率则基本保持恒定,适宜的反应温度为400℃;空速增大,甲醇反应的中间产物与催化剂接触机会减少,反应深度受到抑制,汽油和芳烃收率均降低。     

无黏结剂HZSM-5沸石催化稀乙醇脱水制乙烯

分别以低硅有黏结剂HZSM-5沸石(硅铝比约30)与无黏结剂HZSM-5沸石为催化剂,考察了它们在稀乙醇脱水制乙烯(ETE)反应中的催化性能。实验结果表明,后者具有较高的活性,且在反应温度低于260℃时,乙烯选择性和收率较高。对比了3种不同骨架硅铝比的无黏结剂HZSM-5沸石催化剂(Z435,Z92,Z31,骨架硅铝比分别为435,92,31)在ETE反应中的催化性能,发现随骨架硅铝比的增加,催化剂的活性降低。分别以HCl溶液、水蒸气及水蒸气-HCl溶液相结合处理的方法对Z31催化剂进行改性,以调节其吸附性质及表面酸量,并对比了不同方法改性的Z31催化剂的活性,发现水蒸气-HCl溶液相结合处理的Z31催化剂的活性最高,在235℃时乙醇转化率达到99.0%,乙烯选择性及收率分别达到98.0%和97.0%。     

串联催化剂中锌对HZSM-5沸石催化甲醇制芳烃反应性能的影响

采用等体积超声浸渍法制备了一系列锌改性HZSM-5沸石催化剂,并采用ICP、XRD、FT-IR及NH3-TPD等表征手段对改性催化剂的物理化学性质进行了表征.通过构建串联催化剂针对性地探究了锌在甲醇制芳烃反应中的作用,尤其是对烯烃芳构化过程的影响.结果表明,锌的引入不仅提高了反应中脱氢芳构化活性,还抑制了氢转移反应,进...     

亚磷酸和水蒸气联合改性的HZSM-5的物化性质和催化性能研究

考察了由亚磷酸改性的HZSM-5在673、873和1073K温度下100％水蒸气处理样品的物化和催化性质。采用XRD表征了样品的结构。通过吸附吡啶红外光谱和NH3-TPD进行了酸性和酸分布研究。XPS的研究结果表明，P由 3价氧化成了 5价，并提出了可能的改性的表面结构模型。通过N2吸附．脱附等温线研究了样品的孔结构，样品的吸附-脱附等温线为Ⅰ型和Ⅳ型的复合型，滞后环为IUPAC分类的H4型。Al的状态由^27Al MAS NMS表征。采用AMl(Austin Model I)半经验量子化学方法和模型簇法筛选了磷改性可能的两种结构模型，其区别在于磷上的桥氧与铝配位还是端氧与铝配位，结果表明端氧与铝配位的可能性更大。以正庚烷裂化反应为探针反应考察了样品的活性。     

磷氧化物改性对ZSM—5沸石物化性质及择形催化性能的影响

采用磷氧化物对ZSM-5沸石进行修饰改性,用XRD、NMR、IR、BET等物化手段对改性后沸石的物质性质变化情况进行了表征,并采用轻油微反和小型固定流化床催化裂化装置对改性后的样品进行了反应性能评价。结果表明,采用磷氧化物对ZSM-5沸石的修饰改性能够抑制它在水热条件下的骨架脱铝,并延缓沸石在水热过程中的晶系转变,保持结构的对称性不下降,从而显著改善ZSM-5沸石的水热活性稳定性,而沸石的晶体形貌及孔体积等没有受到大的影响。磷化物的修饰改性还改善了ZSM-5沸石的酸强度分布状况,少量加入FCC催化剂中可使裂化反应中的择形催化性能得到改善,较好地提高了催化裂化汽油的辛烷值,特别是马达法辛烷值。     

高温水热处理后磷改性HZSM-5分子筛的结构变化

对高温水热处理后磷改性HZSM-5分子筛进行了X射线衍射(XRD)、NH3-程序升温脱附(TPD)、吡啶-红外光谱(IR)、29Si,27Al,31P魔角旋转核磁共振(MASNMR)谱等物化表征以及催化活性评价。通过磷改性HZSM-5分子筛29SiMASNMR谱中Si(1Al)峰的变化,进一步证实了磷改性可阻止HZSM-5分子筛骨架脱铝。27AlMASNMR谱表明,HZSM-5分子筛经磷改性后有大量“不可观测铝”出现。根据磷改性分子筛酸性变化以及29Si,27Al,31PMASNMR谱分析,提出了磷改性分子筛表面结构模型,用此结构模型可较好地解释磷改性分子筛的酸性变化。