分子筛在石油化学工业中的应用

分子筛是一种人工合成的泡沸石,与天然泡沸石一样,是水合硅铝酸盐的晶体,在结构中有很多孔径均匀的孔道与排列整齐,且內表面很大的孔穴,这些孔穴只允许直径比孔径小的分子进入,从而使不同大小形状的分子分开。起到筛选分子的作用,被称为分子筛。分子筛的这种筛选分子的性质,目前已广泛应用于石油化学工业。     

分子筛结构、合成、吸附剂与催化剂

一、概述当前,工业上常用的分子筛,是一类三维网状沸石,属结晶形的硅铝酸盐。通常具化学通式:Me_(x/n)[(AlO_2)_x(SiO_2)_y]·mH_2O其中:x/n——价数为 n 的金属阳离子 Me 的数目;m——结晶水的分子数。某些分子筛沸石在自然界就有存在形态,它们具有筛分分子的性能,故在半个世纪以前就有人称共为“分子筛”了。人们对于分子筛沸石的认识,是从天然沸石开始,进而人工合成。对于天然沸石的了解,约在二个世纪以前就着手了。但是本世纪卅年代才开始系统地研究     

分子筛制备化学进展

沸石是水合硅铝酸盐晶体 ,这类材料具有如下特点[1] :( 1)具有均匀的孔径 ,对分子按直径大小加以筛分 ,即筛分效应。 ( 2 )具有很大的内表面积和孔体积。 ( 3)具有离子交换性 (如可被Ｋ 、ＮＨ 4 等交换 )。 ( 4 )由ＳｉＯ4 和ＡｌＯ4 四面体共享氧原子为基本骨架结构单元 ,组成短程有序和长程有序的晶体结构。沸石又称分子筛 ,其化学组成经验式为 (Ｍ2 Ｍ )Ｏ·Ａｌ2 Ｏ3·ｘＳｉＯ2 ·ｙＨ2 Ｏ。根据其组成硅铝比不同又可分为Ｘ型、Ｙ型分子筛和丝光沸石等。由于沸石的高选择性、强酸性等表面活性和规整的孔结构特点 ,可作为很好的催化材…     

杂原子沸石分子筛的研究进展

<正> 一、前言沸石分子筛作为一种有效的催化剂,已经广泛地用于石油炼制、石油化工和煤化工等过程。对于硅、铝构成骨架的各种类型的沸石分子筛,已有了广泛深入的研究。而对于非硅、铝所构成的杂原子沸石分子筛的研究工作进行得较少。石油和化工生产过程需要具有特异性能的沸石分子筛。而杂原子沸石分子筛由于骨架里     

硅沸石—新型憎水性二氧化硅分子筛

<正> 自从1949年合成了具有良好吸附性能和催化性能的结晶硅铝酸盐以来,对分子筛的开发和研究工作取得了很大进展,这是科学技术上的一项重要成就。1977年Flanigen等人合成了一种具有独特性能的所谓硅沸石分子筛(Silicalite)。通常硅铝酸盐分子筛具有强的亲水性,容易从有机溶剂或气相中吸附水分子,而硅沸石却是一种憎水的亲有机物质的分子筛,在水溶液中可以选择吸附有机分子。因     

Cu 和ZSM-5沸石相互作用的理论研究

首次采用密度泛函理论方法,并结合模型簇法研究了Cu^ 和ZSM-5沸石的相互作用。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、氧原子在6—31G(d)基组水平上进行了全优化和频率分析。考虑到过渡金属Cu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Cu原子。对Cu^ 与沸石分子筛模型簇的两种配位方式的结构与能量进行了着重比较研究。研究结果表明,Cu^ 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NO分子在Cu改性沸石分子筛上优先选择的模型簇。     

硅沸石——一种新型的憎水结晶氧化硅分子筛

1949年以来,科学技术上的一项重要成就,是可以用作分子筛吸附剂和催化剂的合成结晶铝硅酸盐沸石的发现和发展。本文报道一种具有异常分子筛性能的新型微孔结晶二氧化硅,即硅沸石的合成、晶体结构和性质。它与亲水的铝硅酸盐沸石不同,是憎水和亲有机物质的,可在水的存在下选择吸附有机分子。     

择形催化(下)

三、大孔沸石分子筛的择形催化1.在丝光沸石型分子筛上形状选择性反应(1)裂化和加氢裂化把钯或铂引到 H-丝光沸石中,生成的铂或钯 H-丝光沸石,对石蜡烃和环烷烃加氢裂化时,比相应的 Y-型八面沸石催化剂有     

沸石分子筛技术展望

近年来国内外沸石分子筛技术发展很快,重点介绍几种新型沸石分子筛技术,ＺＳＭ－５分子筛的改进,ＭＣＭ－４１大孔分子筛、沸石分子筛膜、磷硅铝分子筛及硅钛分子筛、阐述国内研究和开发新型分子技术的方向。     

乙二胺在沸石分子筛上的TPD研究

以程序升温脱附(TPD)为主要试验手段,对乙二胺在5种不同沸石分子筛上的吸附、脱附行为进行了研究。结果表明,沸石分子筛对乙二胺有着较强的吸附作用,但不同的沸石分子筛对乙二胺的吸附能力受其结构和表面酸性特征的影响而有所不同;适用于交联条件的有效吸附部位为一与沸石分子筛表面酸性有关的弱化学吸附位;乙二胺从不同沸石分子筛表面脱附的动力学与晶内扩散有关,其表观脱附活化能分别为:69.9kJ/mol(5A)、78.3kJ/mol(13X)、22.4kJ/mol(菱沸石)、37.5kJ/m0l(NaY)、44.7kJ/mol(ZSM-5)。     

分离对二甲苯的低投资工艺

从混合二甲苯中回收对二甲苯的常用方法是利用沸石分子筛进行吸附 ,吸附后的产品用溶剂解吸和用蒸馏回收。日本NGK工业公司推出的新方法可望削减一半的投资费用。NGK公司开发了新的沸石分子筛膜 (称为MFI型分子筛 ) ,通过分子尺寸大小从其他二甲苯异构体中分离出对二甲苯。该管     

负载杂多酸催化剂的表征及催化合成乙酸正丁酯的研究Ⅰ.负载杂多酸催化剂制备及表征

采用浸渍法,以硅胶、中性氧化铝、超稳Y沸石和β沸石分子筛为载体,制备了一系列不同负载量的SiW12杂多酸催化剂,并采用IR和XRD等手段对催化剂的物化性质进行了表征.结果表明,在酸性载体(硅胶)、超稳Y沸石和8沸石上,可形成具有Keggin结构的SiW12杂多酸结晶,出现了明显的层状结构,酸性沸石原有的IR与XRD特征峰变得弥散或消失.在中性氧化铝上进行负载后,没有明显的Keggin结构特征峰.     

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。     

有机催化反应中沸石催化剂结炭研究进展

<正> 1 前言在包括催化裂化、异构、重整、聚合等几乎所有的有机加工过程中,都存在着催化剂表面的结炭现象。结炭引起催化剂活性中心中毒,孔道阻塞,最终导致催化剂失活、反应选择性改变。因此,结炭历来就是催化领域中一个十分重要的研究课题。沸石分子筛催化剂由于其高酸性、活性和选择性以及规整的孔道结构和表面化学性质,已在石油化工工业中得到了广泛应用。也正由于此,沸石催化反应中的结炭及焦炭对催化剂的影响更加突出。在流化催化裂化(FCC)等过     

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。     

分离对二甲苯的低投资工艺

从混合二甲苯中回收对二甲苯的常用方法是利用沸石分子筛进行吸附,吸附后的产品用溶剂解吸和用蒸馏回收。日本NGK工业公司推出的新方法可望削减一半的投资费用。 NGK公司开发了新的沸石分子筛膜(称为MFI型分子筛),通过分子尺寸大小从其它二甲苯异构体中分出对二     

分离对二甲苯的低投资工艺

从混合二甲苯中回收对二甲苯的常用方法是利用沸石分子筛进行吸附,吸附后的产品用溶剂解吸和用蒸馏回收。日本NGK工业公司推出的新方法可望削减一半的投资费用。 NGK公司开发了新的沸石分子筛膜(称为MFI型分子筛),按分子尺寸从其他二甲苯异构体中分出对二甲苯。该管式     

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     

Fe-Si、Sn-Si-ZSM-5型沸石分子筛的结构与性能研究

本文研究了Fe-Si、Sn-Si杂原子沸石分子筛的结构。以及Fe(Ⅲ)、Sn(Ⅳ)分别在沸石晶体中的状态和位置。沸石的红外吸收光谱和晶胞常数的测定,表明这两种沸石均具有ZSM-5型沸石的结构;顺磁共振和穆斯堡尔谱的研究表明一部分Fe(Ⅲ)和Sn(Ⅳ)分别参入了沸石骨架的构成,并以四面体状态存在于沸石的骨架网络中。在结构研究的基础上,对两种杂原子沸石的吸附性能、比表面积、热稳定性以及沸石的表面酸性进行了研究。     

乙苯吸附剂及吸附机理的研究

研究了用于吸附分离的乙苯吸附剂及其吸附行为。以NaX和NaY吸附剂小球为载体,通过交换多种金属阳离子制备出不同离子类型的X型或Y型沸石吸附剂。通过静态吸附平衡实验筛选出优先吸附乙苯的CsX分子筛吸附剂。构建了CsX分子筛晶胞模型,计算C_8芳烃的吸附热及吸附等温线。实验结果表明,乙苯和对二甲苯在CsX分子筛上发生了竞争吸附的行为,即只有二者同时存在的条件下CsX分子筛才优先地吸附乙苯。CsX分子筛为吸附剂模型的元素组成为Cs_(51)Na_(32)Al_(83)Si_(109)O_(384),硅铝比为2.6,Cs~+交换度为61.4%;Rietveld精修结果的可靠性系数为26.65%,与实际结构接近。通过分子模拟的方法计算了高吸附容量下的吸附热,吸附位的不同可能是导致发生竞争吸附的原因之一。