择形分子筛沸石催化作用的新进展

本文综述了两个方面的内容：（１）新的可利用的分子筛及其催化性能;（２）它们作为催化剂在石化产品中的作用,以及在精细化工、医药和其它工业各的潜在应用。文中提及的分子筛包括五个主要类型：（１）相同或不同晶孔大小的交叉孔道,（２）在交叉孔道,（３）两个非交叉孔道体系,如ＭＣＭ－２２,（４）小孔沸石;（５）中孔分子筛,或ＭＣＭ－４１Ｓ族。它们在石化工业中的应用包括：（１）苯乙烯工艺,（２）对二乙基苯,（３     

LKZ择形异构化分子筛的合成和工业应用

长链正构烷烃的异构化是改善柴油及润滑油基础油低温流动性的关键技术.由于异构烷烃被保留,既改善了油品低温性能,又提高了目的产品收率.分析了长链正构烷烃在双功能催化剂上加氢异构化反应机理,开展了由Si-Al两组分构成、具有TON结构的LKZ择形分子筛的合成研究.解决了分子筛合成的工业放大及工程问题,实现了大规模生产.以该分子筛为基质,配以氧化铝粘合剂及少量贵金属研发出了石蜡择形异构化催化剂.该剂的反应性能优越,稳定性良好,并在金陵石化低压加氢装置上实现了工业应用.     

氧化镍改性的ZSM-5催化剂对甲苯和甲醇择形甲基化反应稳定性的影响

在常压下,以N₂为载气,采用固定床反应器考察了NiO改性的ZSM-5催化剂催化甲苯和甲醇择形烷基化反应的性能。采用Ar物理吸附、XRD、XRF、TEM、XPS、H₂-TPR、NH₃-TPD、Py-IR、UV-Vis、UV-Raman、TG、GC-MS等手段表征所制备的催化剂。结果表明,在ZSM-5催化剂上负载质量分数为3%或5%的Ni,催化剂的稳定性明显得到提高。在催化甲苯甲基化反应后,NiO改性ZSM-5催化剂上出现了金属Ni,这可能是由于在积炭过程中,伴随着氢转移过程或者是水消炭反应过程而产生的H2将NiO还原为金属Ni;而且,催化剂的积炭量明显降低,同时作为积炭前驱体的稠环芳烃的生成量也明显减少,推测可能是由于金属Ni的存在,抑制了烷基苯脱氢生成稠环芳烃积炭前驱体的反应,因而提高了催化剂的稳定性。     

CLD硅改性ZSM-5乙苯择形歧化催化剂的研究

研究了CLD化学液相硅沉积法改性ZSM-5分子筛制备乙苯择形歧化催化剂的方法.通过与Mg(NO3)2浸渍改性方法的比较,并结合物理吸附、NH3-TPD酸度和约束指数的表征进行了讨论,结果显示,硅沉积改性后Si-ZSM-5分子筛具有较高的催化活性和对二乙苯选择性.     

分子筛催化剂上二异丙苯的择形催化裂化

通过比较4种不同类型的分子筛 HY,Hβ,HZSM-22,HZSM-5,确定了HZSM-5分子筛对二异丙苯择形催化裂化反应具有良好的性能;同时考察了 HZSM-5分子筛的粒径对二异丙苯择形催化裂化反应的影响,确定了纳米 HZSM-5分子筛对该反应的选择裂化性能最好。考察了反应温度和质量空速对二异丙苯择形催化裂化反应的影响,实验结果表明,在反应压力0.1 MPa、反应温度380℃、质量空速6 h~(-1)的条件下,纳米 HZSM-5分子筛上对二异丙苯的裂化率为93.23%,产物二异丙苯中间二异丙苯的选择性为94.20%,间二异丙苯的收率为75.68%。并经实验发现,用质量分数为0.1%的 La 改性纳米 HZSM-5分子筛可提高 HZSM-5分子筛择形催化裂化二异丙苯反应的稳定性。     

分子尺寸与沸石分子筛择形选择性

为满足研究沸石分子筛择形选择性的需要，对分子尺寸的估算进行了探讨，提出了分子最小横截面动力直径的概念，并介绍了估算实例，提出了石油化工和精细化工中常见化合物分子尺寸的估算结果，该估算结果对预测沸石分子筛择形吸附和催化性能有指导意义。     

低成本合成纳米ZSM-5分子筛及其在芳烃转化中的应用

以四丙基溴化铵为有机模板剂合成了纳米ZSM-5分子筛,将晶化合成的母液回收后,采用不同回用比例的母液部分甚至全部替代四丙基溴化铵合成纳米ZSM-5分子筛,通过XRD,SEM,NH3-TPD等方法对合成产物进行了表征。表征结果显示,母液回用比例50%时合成的纳米ZSM-5分子筛的晶相结构和酸性与无母液回用时合成的纳米ZSM-5分子筛近似。将合成的纳米ZSM-5分子筛制成催化剂,用于苯烷基化和甲苯择形歧化反应。实验结果表明,相比大晶粒ZSM-5分子筛,纳米ZSM-5分子筛制备的催化剂用于苯烷基化反应时,苯转化率和二甲苯选择性明显提高;用于甲苯择形歧化反应时,甲苯转化率和苯选择性提高接近1倍,二甲苯选择性提高1倍以上。     

我国择形分子筛及烃类催化转化新技术

在世界范围内 ,目前已明显呈现原油重质化、劣质化和石油产品轻质化的趋势。同时 ,随着人们对全球环境保护意识的增强 ,对石油产品质量提出了更严格的要求。汽油已由无铅汽油发展到降低蒸汽压 ,限制苯含量、芳烃含量及烯烃含量等 ;还要求加入相当数量的含氧化合物 ,如甲基叔丁基醚(ＭＴＢＥ)和甲基异戊基醚 (ＴＡＭＥ)等。柴油则要求限制芳烃含量和硫含量。因此 ,研制择形分子筛及烃类催化转化新技术引起人们的广泛关注。近十年来 ,我国研究开发成功独特的中孔择形分子筛及催化裂解等烃类催化转化新技术 ,把催化裂化技术从原来以生产汽油为…     

SAPO-11分子筛择形催化萘甲基化反应

以SAPO-11分子筛为催化剂,在常压、气相条件下,研究了萘与甲醇烷基化合成2,6-二甲基萘(2,6-DMN)的情况,并与HZSM-5,HB,HUSY分子筛催化剂进行了对比。实验结果表明,SAPO-11分子筛催化剂具有优异的2,6-DMN选择性,在350℃、0.1MPa、萘重时空速0.24h~(-1)、n(萘):n(甲醇):n(1,3,5-三甲苯)=1:5:3.5的条件下,2,6-DMN的选择性和2,6-/2,7-DMN的摩尔比分别达到40.5%和1.96,远远大于热力学平衡值;同时,SAPO-11分子筛催化剂也显示出了较高的活性和稳定性。结合催化剂的比表面积、孔道结构和酸性,对不同分子筛催化剂的反应性能进行了探讨和比较。结果表明,SAPO-11分子筛特殊的孔道结构和相对较弱的酸性,不仅能有效筛分DMN异构体,而且能抑制2,6-DMN发生异构化反应,提高了2,6-DMN的选择性和2,6-/2,7-DMN的摩尔比。     

择形分子筛装置冷却包装系统的设计

介绍择形分子筛包装系统的设计过程及运行情况,工业应用结果表明:冷却包装系统设计计算和选型准确可靠,产品收率、经济效益和社会效益显著提高。     

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。     

ZSM-5沸石催化剂上苯与乙烯气相烷基化反应工艺条件研究

研究了ZSM-5沸石催化剂上苯与乙烯气相烷基化反应工艺条件。较佳的工艺条件为:反应温度350～430℃,反应压力1.0～1.8 MPa,苯/乙烯摩尔比7～9,乙烯空速2～4.5 h~(-1)。在此条件下,乙烯转化率和乙基选择性大于99.4％。     

Ag 和ZSM-5沸石相互作用及其对NO吸附的理论研究

首次采用密度泛函理论方法和模型簇法研究了Ag^＋和ZSM-5沸石的相互作用以及含Ag沸石分子筛对NO的吸附作用。所有模型簇采用B3LYP混合方法对氢原子在3-21G基组水平上、对硅、铝、氧、氮原子在6-31G（d）基组水平上进行了优化和频率分析。考虑到过渡金属Ag的内层电子相对论效应比较明显和计算速度因素的影响,采用有效核势法（ECP）处理了Ag原子。Ag^＋与沸石分子筛模型簇的两种配位方式的结构与能量及其对NO不同吸附方式的能量差别进行了着重比较研究。研究结果表明,Ag^＋与沸石分子筛骨架以二配位的键合方式结合在结构上是最优的、能量上是有利的,是研究NOx分子在Ag改性沸石分子筛上优先选择的模型簇。NO在Ag沸石分子筛模型簇的四种不同吸附方式所得的吸附热表明,NO分子以端基O与Ag配位是最有可能的吸附方式。     

Study on Synthesis and Catalytic Performance of Hierarchical Zeolite

A kind of hierarchical zeolite catalyst was synthesized by hydrothermal method. X-ray diffraction （XRD） and nitrogen adsorption-desorption method were used to study the phase and aperture structure o（ the prepared catalyst. Infrared （IR） spectra of pyridine adsorbed on the sample showed that the hierarchical zeolite really had much more Bronsted and Lewis acidic sites than the HZSM-5 zeolite. The catalytic cracking of large hydrocarbon molecules showed that the hierarchical zeolite had a higher catalytic activity than the HZSM-5 zeolite.     

ZSM35分子筛催化剂上1-己烯骨架异构化反应的研究

在H2/1-己烯=8(分子比),p=0.2MPa,T=270℃,SV=1.0h-1的条件下比较了Si-ZSM12、Si-ZSM35、Si-Y、Si-SAPO114种分子筛催化剂的1-己烯骨架异构化反应性能,结果表明:弱酸中心可以满足1-己烯的骨架异构化催化过程;具有0.4～0.6nm孔径的分子筛是1-己烯进行骨架异构的前提条件,研究表明,对于1-己烯骨架异构化反应,在反应温度270℃,反应压力0.2～1.0MPa的反应条件下,Si-ZSM35分子筛催化剂具有独特的1-己烯骨架异构化性能。     

核-壳结构的沸石分子筛复合材料研究进展

核-壳结构沸石分子筛复合材料在煤化工、石油化工、精细化工等领域展现了优异的性能。概述了核-壳结构沸石分子筛复合材料的制备及其应用。根据核-壳结构复合材料核和壳的组成,可以分为沸石为核型、沸石为壳型及全沸石型核-壳结构复合材料3类。同时介绍了具有特殊核-壳结构的空心沸石、磁性沸石的构建,并展望了核-壳结构沸石分子筛复合材料的发展及应用前景。     

苯与乙烯气相烷基化制乙苯用分子筛催化剂的研制

考察了ZSM-5沸石的硅铝比、晶粒尺寸和改性方法对催化剂活性和稳定性的影响。结果表明,以较高硅铝比和较小晶粒的ZSM-5分子筛为活性组元,再进行适当的水蒸汽改性,可制得具有高活性、高选择性和高稳定性的烷基化催化剂。     

催化裂解制丙烯新型催化剂的研究

以催化重整石脑油为原料,水热处理磷改性HZSM-5分子筛为催化剂,考察了改性催化剂的催化裂解性能。结果表明,催化剂最佳改性条件为:水热处理温度700℃,处理时间1 h,处理空速2 h-1。最佳反应条件为:温度650℃,液体空速4 h-1,水/原料油(体积比)0.75,压力0.2 MPa。在此条件下,与未改性HZSM-5分子筛催化剂相比,改性者水热稳定性增强,丙烯收率提高;在磷负载质量分数为3%时,丙烯收率最高,达到22.62%。