非临氢条件下流化催化裂化汽油降烯烃芳构化HZSM-5催化性能的研究

在非临氢条件下采用HZSM-5作为催化剂活性组元,研究了流化催化裂化(FCC)汽油芳构化降烯烃的反应性能。研究结果表明HZSM-5含量和其硅铝比对芳构化降烯烃反应具有重要影响,质量分数为30%以及硅铝摩尔比为58的HZSM-5催化剂的降烯烃和芳构化性能最佳,反映了其酸催化性能的适当的总酸量和合理的酸强度分布。反应温度和空速等主要工艺条件的研究结果表明,常压下反应温度以400℃左右为宜,空速可根据对烯烃和芳烃含量的限值在4~6 h-1内调整。FCC汽油经处理后的产物汽油烯烃体积分数可降低至8%~18%,相应的芳烃体积分数为42%~35%,道路法辛烷值不降低。     

FCC汽油馏分在不同改性HZSM-5上降烯烃芳构化性能的研究

在反应温度430℃,压力0.1 MPa,液时空速1 h-1的反应条件下,以75~120℃催化裂化(FCC)汽油馏分为原料,在实验室连续固定床反应装置上考察了不同改性HZSM-5催化剂的降烯烃芳构化反应性能。实验结果表明,经过水热处理的Zn-P/HZSM-5催化剂具有较好的降烯烃芳构化活性及稳定性,原料中烯烃转化率达82.76%,而液相产品中烯烃质量分数及芳烃质量分数分别为7.36%,70.78%,且产品中甲苯质量分数最大达28.47%。     

CoMo/HZSM-5催化剂上的烯烃芳构化反应研究

采用0.2 mol/L Na OH溶液对硅铝摩尔比为50、80、150的HZSM-5分子筛进行碱处理,并采用XRD、BET、NH_3-TPD和SEM等方法对其进行表征,研究了硅铝摩尔比为50、80、150的HZSM-5分子筛经碱处理制备Co-Mo/HZSM-5催化剂的烯烃芳构化反应。结果表明:碱处理后,HZSM-5分子筛具有较大的比表面积、平均孔径和介孔体积。以FCC汽油为原料时,CoMo/HZSM-5(50-0.2)在烯烃芳构化反应中烯烃转化率最高,且芳烃收率较高。在实验室自制小型固定床反应器上探究不同工艺条件下Co Mo/HZSM-5(50-0.2)催化剂对烯烃芳构化反应的影响。结果表明:反应温度为410℃,反应压力为1.0 MPa,反应空速为1.0 h-1时,Co Mo/HZSM-5(50-0.2)催化剂烯烃转化率最高,为93.5%,芳烃收率最高,为31.5%。     

正庚烷在Pt/HZSM-5上临氢芳构化反应研究

程序升温还原法(TPR)制备了Pt/HZSM-5催化剂,并进行了XRD表征。采用正庚烷为模型化合物,在小型连续固定床反应装置上考察了改性HZSM-5分子筛在催化裂化条件下的芳构化反应性能。结果表明,Pt/HZSM-5催化剂具有较高的活性和稳定性。在反应温度450℃、压力1.5MPa、体积空速2.0h-1、氢油比800:1的条件下,正庚烷的转化率达到99.3%,液相产品中芳烃质量分数为64.45%,液相收率为58.45%。     

催化裂化汽油在磷改性Ni/ZSM-5催化剂上的降烯烃工艺研究

采用浸渍法制备了Ni/ZSM-5和NiP/ZSM-5催化剂,其中Ni、P分别为HZSM-5质量的3％和0.5％。以锦州石化公司重油FCC汽油为原料,考察了助剂P加入前后催化剂的降烯烃反应性能。结果表明, NiP/ZSM-5催化剂具有较好的加氢降烯烃、异构化和芳构化活性,液体收率较高;考察了工艺条件对NiP/ZSM-5催化剂降烯烃反应的影响。在温度310 ℃、液时质量空速3 h^－1、氢油体积比300和反应压力2.5 MPa的最佳反应条件下,FCC汽油烯烃转化率、液体收率、产品中异构烷烃和芳烃的质量分数分别为72.9％、82.1％、45.84％和30.44％,而产品辛烷值不降低,达到了既降烯烃又不损失辛烷值的预期目的。     

过渡金属改性HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯

分别考察了过渡金属铁、锰和钴改性HZSM-5对乙醇脱水制乙烯的影响,并对催化效果最好的催化剂进行了反应条件的优化.结果表明:Co/HZSM-5的催化性能最好,使用该催化剂在220℃、质量空速2.5 h-1、乙醇体积分数为60%的反应条件下,乙醇的转化率和乙烯的选择性分别高达99.6%和99.3%.     

催化裂化轻汽油在改性HZSM-5上的芳构化研究

采用同步浸渍法制备了w（ZnO）=2%、w(P₂O₅)=4%的ZnP/HZSM-5催化剂,以沸点75～120 ℃的催化裂化汽油馏分为原料,在小型固定床反应器上考察了工艺条件对该汽油馏分芳构化反应的影响。探讨了催化剂的失活机理。对汽油调合前后产品组成进行了对比。结果表明,在反应温度450 ℃、反应压力0.1 MPa和液空速1.0 h^-1的最佳反应条件下,原料中烯烃和烷烃转化率分别达到96.77%和88.94%,液相产品中烯烃质量分数及芳烃质量分数分别为6.79%和74.57%。再生后催化剂活性与新鲜催化剂相差无几,说明主要是由于积炭而导致失活。调合产品中烯烃质量分数较以前下降9个百分点,而芳烃质量分数上升12个百分点。     

Fe改性HZSM-5分子筛上甲醇耦合C4烃制低碳烯烃反应性能研究

用等体积浸渍法制备Fe改性HZSM-5分子筛催化剂（Fe/HZSM-5）。考察了Fe/HZSM-5在不同温度下对甲醇耦合C₄烃制低碳烯烃反应性能的影响,并利用紫外-可见漫反射光谱对Fe/HZSM-5进行了表征。结果表明,在低铁含量条件下,Fe改性HZSM-5分子筛上Fe（Ⅲ）主要以高分散隔离的形式存在于HZSM-5分子筛的表面,Fe改性提高了催化剂上的原料转化率以及乙烯和丙烯选择性,从而获得了较高的乙烯和丙烯总收率。在反应温度为550 ℃时,在Fe（Ⅲ）处理的HZSM-5分子筛上,乙烯和丙烯总收率最高可达42.1%,比未改性的HZSM-5提高了7％。     

Pd/HZSM-5催化剂催化加氢丙酮合成甲基异丁基酮

以HZSM-5为载体,采用浸渍法制备系列Pd/HZSM-5催化剂,在高压连续流动固定床反应器中考察Pd/HZSM-5催化剂催化加氢丙酮一步法合成甲基异丁基酮性能,并对工艺条件进行优化。结果表明,当HZSM-5载体上Pd负载质量分数为0.5%时,在反应温度140 ℃、氢压1 MPa、空速0.48 h^-1和氢酮物质的量比为1条件下,Pd/HZSM-5催化剂催化活性较高,丙酮转化率为45.91%,甲基异丁基酮选择性为94.33%。采用XRD、H₂-TPD、SEM、EDS和TGA等对催化剂进行表征,结果表明,负载质量分数0.5%的Pd在HZSM-5分子筛表面分散均匀,且0.5%Pd/HZSM-5催化剂具有较高氢吸附能力,失活的主要原因为催化剂表面积炭,采用流化床反应器取代传统的固定床反应器可以很好的解决催化剂积炭问题。     

nMnOx·HZSM-5催化正丁烷裂解增产乙烯丙烯性能研究

采用等体积浸渍法制备nMnO_x·HZSM-5 系列催化剂,用XRD 、NH₃-TPD 、Py-IR 、BET 和SEM 等表征催化剂物相结构和表面性质。在固定床微型反应装置中,对nMnO_x·HZSM-5催化剂进行正丁烷裂解性能评价。结果表明,活性组分Mn借助固相反应以MnO_x 簇形式定位于HZSM-5 分子筛的直形和Z形孔道交叉处,并与其骨架氧结合形成nMnO_x·HZSM-5单相复合体,引起分子筛骨架收缩,晶胞参数及晶胞体积减小;nMnO_x·HZSM-5 催化剂样品总酸量和强酸中心酸量随活性组分Mn用量的增大逐渐减小,B酸/L酸逐渐下降;在反应温度625 ℃和空速5 600 h^-1条件下,Mn质量分数0.5%制备的nMnO_x·HZSM-5-0.5催化剂催化正丁烷裂解反应,正丁烷转化率为76.26%,略低于HZSM-5 分子筛,但乙烯和丙烯收率分别为13.68%和18.93%,分别提高 0.76 个百分点和 1.09 个百分点,表现出较好的增产乙烯和丙烯效果。     

MoP/SiO_2-TiO2-ZrO_2催化剂加氢脱硫工艺条件考察

采用共沉淀法制备了SiO_2-TiO_2-ZrO_2三元复合氧化物载体,用浸渍法负载活性组分MoP制备MoP/SiO_2-TiO_2-ZrO_2催化剂。在固定床微反应器上,采用正交实验研究了反应温度、空速、氢油体积比和氢分压对催化剂噻吩加氢脱硫性能的影响,并对劣质催化裂化(FCC)柴油的脱硫性能进行了考察。结果表明,催化剂最佳加氢脱硫条件为:反应温度380℃,空速2 h^(-1),氢油体积比500,氢分压4 MPa,此条件下,FCC柴油脱硫率达97.50%。     

正己烷在HZSM-5分子筛上的催化裂解研究

为筛选反应活性和烯烃选择性相对较高的催化剂用于研究吸热型碳氢燃料的催化裂解,以正己烷的催化裂解作为探针反应,探讨其在不同硅铝物质的量比HZSM-5［n(Si)∶n(Al)=25、36、100］分子筛上催化裂解的反应活性和产物分布。结果表明,正己烷在HZSM-5分子筛上的裂解转化率随温度的升高和分子筛中硅铝物质的量比的减小而增大;裂解产物中乙烯、丙烯和总烯烃的选择性均随裂解温度的升高和分子筛中硅铝物质的量比的增加而增加,在（300~550） ℃,HZSM-5［n（Si)∶n(Al)=36］上的总烯烃收率最高,芳烃含量随分子筛中硅铝物质的量比的增加而减小;基于裂解转化率、烯烃和芳烃收率等因素综合考虑,HZSM-5 n(Si)∶n(Al)=36］分子筛为优选催化剂。     

Conversion of canola oil to various hydrocarbons over Pt/HZSM-5 bifunctional catalyst

Canola oil conversion was studied at atmospheric pressure over Pt/HZSM-5 catalyst (0.5 mass% Pt) in a fixed bed micro-reactor. The operating conditions were: temperature range of 400?500°C, weight hourly space velocity (WHSV) of 1.8 and 3.6 h^?1 and steam/oil ratio of 4. The objective was to optimize the amount of gasoline range hydrocarbons in the organic liquid product (OLP) and the selectivity towards olefins and isohydrocarbons in the gas product. The gas yields varied between 22–65 mass% and were higher in the presence of steam compared to the operation without steam. The olefin/paraffin mass ratio of C₂-C₄ hydrocarbon gases varied between 0.31–0.79. The isohydrocarbons/n-hydrocarbons ratio was higher with Pt/HZSM-5 (1.6–4.8) compared with pure HZSM-5 catalyst (0.2–1.0). The OLP yields with Pt/HZSM-5 (20–55 mass% of canola oil) were slightly lower compared to HZSM-5 (40–63 mass% of canola oil) under similar conditions. The major components of OLP were aliphatic and aromatic hydrocarbons. A scheme postulating the reaction pathways for the conversion of canola oil over Pt/HZSM-5 catalyst is also presented.     

操作条件对锡改性HZSM-5催化剂芳构化性能的影响

采用75~120℃的催化裂化轻汽油馏份为原料,在小型固定床反应器上研究了不同方法制备的锡改性HZSM-5催化剂的芳构化性能,考察了反应温度和反应压力对芳构化过程的影响。结果表明,HCl-Sn/HZSM-5催化剂的稳定性最好,最佳反应条件为:液时空速(LHSV)1.0 h-1,反应温度为550℃,反应压力为0.3 MPa,在最佳反应条件下,芳烃总含量为92.88%,烯烃和烷烃转化率分别为93.93%和89.97%。     

甲醇对噻吩在HZSM-5分子筛上转化反应的影响

在固定床微型反应器中,以HZSM-5（硅铝物质的量比为25）分子筛为催化剂,探讨了甲醇对噻吩催化脱硫转化反应的影响。实验表明,反应温度在350 ℃以上时,噻吩转化率达到51％以上;甲醇与溶剂苯的合适体积比为1∶2;负载于HZSM-5的氧化镧对噻吩的催化转化有较大的促进作用;负载氧化镧质量分数为1.0%时,噻吩的转化率和硫化氢的产率分别达到51.3％和18.1％,与母体HZSM-5分子筛催化剂相比,噻吩的转化率和硫化氢的产率分别提高了36.0％和11.9％;空速以14 h^-1为宜。     

FCC汽油在纳米HZSM-5上芳构化降烯烃反应研究

介绍了纳米HZSM-5沸石分子筛催化剂用于FCC汽油馏分(75～120) ℃降烯烃芳构化的研究结果以及操作条件对反应性能的影响。结果表明,最佳的操作条件为反应温度430 ℃,压力0.3 MPa,液时空速1.0 h^－1。对该催化剂的失活再生性能进行了研究,结果表明,失活催化剂经过一次和两次再生后,其降烯烃芳构化性能基本保持不变。     

HZSM-5催化条件下反应温度对热解油品质影响规律

在酸性分子筛HZSM-5催化条件下,以玉米秸秆粉为原料,考察了反应温度对热解油品质的影响。在自制流化床热裂解装置上,选取了5种反应温度（450℃、500℃、550℃、600℃及650℃）,进行催化热裂解实验,探究热解油含水率、pH和化学组分的变化规律。结果表明：在HZSM-5催化剂作用下,热解油含水率与pH随反应温度线性增加,酸性随着含水率的升高而减弱（pH增大）;热解油中酸类、酚类、酯类及醇类相对含量比酮类、醛类及糖类受反应温度影响更加明显;在HZSM-5催化剂与物料质量比1：10,反应温度为500℃时,热解油品质较好,腐蚀性低、稳定性高,酚类物质种类丰富、相对含量高。研究结果为HZSM-5催化条件下反应温度调控、改善热解油品质提供了一定的科学依据,有利于热解油后续高值化、环保化利用。     

Ni-Mo/γ-Al_2O_3催化剂加氢处理工艺条件的优化

采用固定床加氢装置对原料油(蜡油)进行加氢精制研究,采用控制变量法,考察了反应温度,液时空速,氢油比等对加氢效果的影响。以Ni-Mo/γ-Al_2O_3作为催化剂对加氢工艺进行优化,由数据表明升高温度、适当降低液时空速、增大氢油体积比,均有助于提高催化剂的脱硫和脱氮效果。Ni-Mo/γ-Al_2O_3催化剂在中高压条件下,反应温度为400℃,液时空速为0.25 h~(-1),氢油体积比在2 000左右时,加氢精制的效果最好。