Fe-ZSM-5分子筛催化剂的再生烧炭

 在热重分析仪上进行结焦失活的Fe-ZSM-5分子筛积炭催化剂再生烧炭实验,考察再生温度、O2浓度、体积空速及再生时间对烧炭过程的影响。结果表明,失活Fe-ZSM-5催化剂较适宜的烧炭工艺条件为烧炭温度550℃、O2体积分数10%～15%,体积空速3000 h 1,烧炭时间60 min。由此得到了再生烧炭的表观动力学方程及其相关的动力学参数。     

低碳烃芳构化催化剂的再生

采用热分析技术对失活的ZSM-5分子筛催化剂进行烧炭再生,考察了烧炭再生温度范围、再生O_2体积分数及烧炭温度对烧炭再生过程的影响,对失活催化剂的表观烧炭活化能进行分析,并利用XRD、Py-IR和N2吸附-脱附等手段对再生前后催化剂及新鲜催化剂进行表征。实验结果表明,失活ZSM-5分子筛催化剂较适宜的烧炭再生工艺条件为:烧炭温度550℃、O_2体积分数10%~20%。反应120 min后的ZSM-5分子筛催化剂的烧炭动力学过程近似符合一级反应,其表观烧炭活化能为139.5 kJ/mol。表征结果显示,催化剂再生后物相与新鲜催化剂基本一致,比表面积恢复到新鲜催化剂的88.4%,总B酸和L酸量分别恢复到新鲜催化剂的81.7%和93.3%。     

Hβ-Al203烷基化催化剂的失活与再生

采用水热合成晶化法制备了纳米级Hβ分子筛,并用机械混捏法制备了纳米复合Hβ-Al2O3分子筛烷基化催化剂,采用TG,BET,NHa TPD,Py-IR等技术对Hβ-Al2O3分子筛催化剂的失活原因进行了分析,考察了失活催化剂的空气再生条件,并研究了失活催化剂的烧炭再生动力学.结果表明:积炭堵塞催化剂微孔孔道和覆盖大部分中等强度的L酸中心是催化剂失活的主要原因;在失活催化剂5 mL、再生时间6h情况下得到适宜再生条件为温度450℃,空气流量50 mL/min;失活催化剂的烧炭过程可按温度不同分为两段,分别用不同的动力学方程描述.     

甲苯歧化反应中ZSM-5沸石催化剂积碳规律的研究

采用积分反应器研究了甲苯非临氢歧化反应中ZSM-5沸石催化剂的积碳规律,得到了积碳速率与反应时间的关联式,并考察了不同反应参数对积碳的影响。结果表明,随着歧化反应的进行,积碳量逐渐增加,而积碳速率逐渐下降;提高反应温度及使用低硅铝比的沸石催化剂,均导致积碳及失活速率加快;在实验范围内,空速及催化剂颗粒度对积碳过程无显著影响。此外,反应初期催化剂上的少量积碳有利于甲苯歧化反应,但积碳量达到一定程度后,甲苯转化率及二甲苯收率均显著下降。     

甲醇制烯烃反应中的催化剂积碳机理

MTO反应中产生的碳沉积物会导致分子筛催化剂的孔隙和活性位点的堵塞,加速其性能下降而失去活性。文中从催化剂积碳物质形成机理出发,阐述了MTO反应中催化剂积碳形成的影响因素,包括分子筛酸性、孔径结构及反应条件等;分析了积碳对催化剂及MTO反应产物选择性的变化。得到结论,催化剂孔道和空腔内产生的芳香族中间物的大量沉积形成焦炭分子是致使催化剂失活的主要原因,为改进催化剂及工艺技术开发提供研究依据。     

Hβ-Al2O3烷基化催化剂的失活与再生

采用水热合成晶化法制备了纳米级Hβ分子筛和机械混捏法制备了纳米复合Hβ-Al2O3分子筛烷基化催化剂,采用TG,BET,NH3-TPD, Py-IR等技术对失活的Hβ-Al2O3分子筛催化剂的失活原因进行了分析,考察了失活催化剂的空气再生条件并研究了失活催化剂的烧炭再生动力学。结果表明:积炭堵塞催化剂微孔孔道和覆盖大部分中等强度的L酸中心是催化剂失活的主要原因; 失活催化剂的适宜再生条件为温度450 ℃,空气流量50 mL/min;失活催化剂的烧炭过程可按温度不同分为两段,分别用不同的动力学方程描述。     

ZSM-5催化剂在多周期MTP反应中的再生行为

采用热重分析探讨了经过多周期MTP反应后的工业ZSM 5催化剂的再生行为,考察了催化剂积炭量、烧炭温度及氧分压对烧炭再生过程的影响。将不同周期催化剂的酸性和孔道结构作为动力学模型预测的重要因素,建立了多周期ZSM 5催化剂的本征烧炭反应动力学模型。结果表明：当再生气流量为70 mL/min时,可排除失活催化剂的外扩散,不同周期失活催化剂的积炭类型较为接近;随着反应 再生周期数的增加,碳级数逐渐变小、氧分压级数逐渐增大,构建的模型能较好地与实验数据拟合,相对误差在5%左右。     

甲醇制烯烃反应过程中SAPO-34分子筛催化剂的积碳行为研究

在固定床积分反应器内考察了甲醇制烯烃反应过程中SAPO-34分子筛催化剂(以下简称催化剂)上积碳的生成规律,实验结果表明,随着反应温度的升高,催化剂积碳量呈指数规律增长,反应初始阶段的积碳生成速率很快,随后趋于平缓;用水作稀释剂,可以有效地减缓催化剂的积碳速率;催化剂床层内呈现明显的积碳分布,床层入口处的积碳量(质量分数)平均为9.56%,而出口处的积碳量仅为3.20%,符合平行失活机理。积碳催化剂的傅里叶变换红外光谱和热重分析结果表明,反应温度不同,积碳的组成也不同,较低反应温度下生成的积碳主要以脂肪烃为主,而在较高的反应温度下,积碳中多环芳烃的比例增大。     

甲烷芳构化反应催化剂积炭的热重法研究

运用热重法对甲烷芳构化反应所形成的炭进行了程序升温烧炭考察，比较了不同积炭物的ＤＴＧ曲线的差异；并将积炭量与催化剂活性进行关联，发现Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５催化剂积炭失活阈值为９％；通过烧炭动力学方程求得烧炭活化能     

AB-97分子筛催化剂上苯与乙烯烷基化反应 Ⅲ.失活动力学及失活特征

用催速失活的方法研究了AB -97分子筛催化剂的失活动力学。实验表明 ,催化剂的失活过程具有逆选择性失活特征。由失活动力学对催化剂稳定性的模拟计算可知 ,乙烯空速对催化剂稳定性的影响分为两个阶段 :在低空速阶段 ,随空速的减小 ,稳定期显著增加 ;在高空速阶段 ,使用寿命几乎不随空速而改变     

苯及其衍生物在AF-5分子筛催化剂上结焦规律和机理的研究

本文采用微分反应器研究苯在AF-5分子筛催化剂上的结焦规律,在试验范围内得到了结焦速率式,结焦量与反应时间和苯分压的关联式。苯在该催化剂上的结焦为一串联过程,与LangmiurEinshelwool机理拟合,试验结果与此假设吻合。测定了反应温度、反应时间、苯分压、空速、线速及催化剂颗粒度等参数对结焦反应的影响;在相同的试验条件下测得苯、乙苯及二乙苯在该催化剂上结焦量的比值为1:1.6:2。     

MTP催化剂的侧线试验积炭失活研究

甲醇制丙烯（MTP）催化剂的积炭失活关乎MTP装置的单耗和碳排放。在MTP侧线试验装置考评了试验剂RZMP-101催化剂及参比剂的性能,结果表明试验剂的单程寿命和丙烯选择性优于参比剂。对第四床层的失活催化剂进行分析表征,结果显示失活试验剂的积炭量更低,表明试验剂在MTP反应中的生焦速率更低,有利于降低MTP装置的碳排放和能耗。大量硬焦类积炭造成失活催化剂酸性下降,孔结构堵塞和外观破损。     

邻氯甲苯异构化制间氯甲苯和对氯甲苯

以甲苯作稀释剂、以 HZSM-5沸石为催化剂,常压下在积分反应器上研究了邻氯甲苯的异构化反应。探讨了稀释剂用量、载气种类和用量、反应温度、重时空速(邻氯甲苯)以及催化剂中粘结剂含量等对邻氯甲苯异构化的影响。甲苯之类的稀释剂是邻氯甲苯常压异构化中 HZSM-5沸石催化剂表面结焦的抑制剂。H_2的存在可提高本反应中 HZSM-5催化剂的抗结焦能力。间氯甲苯选择性随着空速增大而略有提高。减活的催化剂再生后活性完全恢复。     

Fe-ZSM-5分子筛上N2O一步氧化苯制苯酚工艺条件研究

对Fe-ZSM-5分子筛催化剂上N2O一步氧化苯制苯酚的工艺条件进行了实验研究。以单因素实验法系统考察了温度、苯与N2O摩尔比和空速对氧化过程的影响;并基于L16（45）正交实验设计确定相对适宜的氧化工艺条件为：温度400℃、苯与N2O摩尔比5.0∶1、空速6000h-1,在此条件下苯酚收率为45.28％,N2O转化率为89.28%,苯酚选择性为50.72%。     

甲醇制烃反应催化剂积炭研究进展

甲醇制烃(MTH)反应催化剂积炭失活特性是学术界研究的热点。笔者从积炭物种、催化剂积炭形成因素、积炭对催化性能影响三个方面综述了甲醇制烃反应过程中催化剂的积炭行为。催化剂的积炭形成主要受分子筛织构性质、酸性、介孔扩散、晶格缺陷等性质的影响。烃池机理有多甲基苯路线和烯烃路线2种解释,二者竞争并存,哪种路线占主导取决于分子筛的织构性质。烃池机理已经在世界首套甲醇制烯烃(MTO)工业装置得到直接证实。根据烃池机理反应路径调节分子筛的拓扑结构,以及增加分子筛中介孔比例,改善催化剂的扩散效应是MTH催化剂的改性方向。定向钝化分子筛外表面酸性和寻找具有弱酸性的新型分子筛是今后研发的重点。     

亚微米ZSM-5催化剂上乙醇脱水及积炭演变过程

 研究了固定床反应器中乙醇催化脱水过程中亚微米 ZSM-5分子筛催化剂的积炭过程。采用热重分析、氮吸附 脱附、X射线衍射和核磁共振等方法对催化剂进行了表征,考察了积炭随反应时间的演变过程及其对催化剂性质的影响。结果表明,催化剂积炭量在反应初期增长较快,之后近似呈线性缓慢增长。随着反应时间延长,积炭的不饱和度越来越高,向多环芳烃化合物演变。短期内积炭对催化剂催化乙醇脱水的活性影响很小,410 h 内乙醇转化率和乙烯选择性均达到99%以上。在乙醇催化脱水反应初期,由于积炭堵塞孔道,亚微米 ZSM-5分子筛催化剂比表面积和孔体积下降较快,之后缓慢降低。积炭也导致亚微米 ZSM-5分子筛催化剂晶系由正交晶系转变为四方晶系。催化剂脱铝随着反应时间的延长愈加严重。     

β-沸石催化剂上苯与丙烯烷基化催化剂的失活机理

通过分析失活催化剂积炭的组成,表征失活催化剂的酸性质及孔结构的变化,考察反应条件对催化剂寿命的影响等手段,得出了β－沸石催化剂上苯与丙烯烷基化反应过程催化剂失活机理：催化剂失活主要是由深度烷基化造成的,失活从晶内孔开始,并且随着失活程度的加深,失活逐渐向外扩展。这也说明烷基化反应主要是在晶内进行的。     

不同制备方法对醛氨缩合催化剂Pb/HZSM-5性能的影响

Pb／HZSM-5是一种具有较强催化活性的醛氨缩合催化剂，其主要特点是反应条件温和、择形选择性高、副产物较少。不同制备方法对醛氨缩合催化剂Pb／HZSM-5分子筛固相性质的影响较大，从而改变了催化性能。与浸渍法、机械混合法相比，采用离子交换法制备Pb／HZSM-5分子筛催化剂具有较好的固相性质，积炭量(质量)只有6．43％，烷基吡啶的收率(质量)可达79．29％．。