IM-5分子筛的合成

系统地考察了晶种、n(NaOH)/n(SiO₂)、n(MPPBr₂)/n(SiO₂)和n(H₂O)/n(SiO₂)对合成IM-5分子筛的影响,并采用²⁷Al MAS NMR、²⁹Si MAS NMR和TEM表征手段探讨了IM-5分子筛的晶化机理。结果表明,添加晶种和降低体系的n(H₂O)/n(SiO₂)能有效缩短晶化时间;n(NaOH)/n(SiO₂)和n(MPPBr₂)/n(SiO₂)是影响IM-5分子筛合成过程中杂晶相生成的重要因素,适当调节可有效抑制方沸石(ANA)、丝光沸石（MOR）杂晶的生成;通过优化合成条件,晶化时间可由14 d缩短至6 d,得到高结晶度的纯相IM-5分子筛。     

几种β分子筛在催化裂化催化剂中的应用研究

采用半合成工艺将几种不同来源的β分子筛制成助剂,与ZSM-5分子筛助剂进行对比,系统研究各种不同β分子筛的理化性能。研究表明：采用β分子筛所制助剂的异构烷烃含量高于ZSM-5分子筛助剂,证明β沸石具有较强的异构化能力,为下一步催化新材料的开发提供了参考。     

丁基苯在不同分子筛催化剂上的催化裂化规律

以丁基苯为模型化合物,在小型固定流化床装置中研究了USY,Beta,ZSM-5分子筛催化剂上丁基苯的催化裂化转化规律。实验结果表明,在剂油质量比为6、反应温度由460℃升高至540℃的条件下,USY分子筛催化剂上丁基苯裂化反应的选择性小于90%;Beta分子筛催化剂上丁基苯裂化反应的选择性小于97%;甲基茚满和异构化产物的选择性相对较低;较高反应温度下(540℃),Beta分子筛催化剂上萘的选择性明显低于USY;ZSM-5分子筛催化剂上主要发生丁基苯的裂化反应,裂化反应的选择性高于95%;裂化产物主要是苯,选择性高于90%。     

不同催化剂催化裂化愈创木酚的性能

以分子筛为活性组分、高岭土为载体制备HZSM-5/K,HZSM-5/MK,HY/K,5A/K 4种催化剂,采用FTIR技术对催化剂的表面酸性进行表征。以愈创木酚为模型化合物,在480~560℃、WHSV=3~6 h-1条件下的固定床反应器中考察4种催化剂的催化裂化性能。实验结果表明,催化剂表面酸量大小的顺序为:HY/KHZSM-5/K≈HZSM-5/MK5A/K;愈创木酚裂化过程中主要生成苯酚、甲基苯酚、乙基苯酚等单环芳烃和多环芳烃,在540℃、WHSV=4 h-1条件下单环芳烃产率较高,焦炭产率较低;HZSM-5/MK,HZSM-5/K,HY/K,5A/K 4种催化剂作用下得到的单环芳烃产率依次为57.14%,51.65%,36.74%,30.00%,焦炭产率大小的顺序为:5A/KHY/KHZSM-5/K≈HZSM-5/M K。     

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。     

ZSM-5分子筛硅铝比对渣油反应性能的影响

在催化裂化评价装置（ACE）上研究了渣油裂化过程ZSM-5分子筛硅铝比（摩尔比）对渣油反应性能的影响。结果表明,加入ZSM-5分子筛助剂后,催化剂的渣油转化率下降2.61个百分点,汽油产率下降10.36个百分点,液化气产率增加7.88个百分点,汽油中烷烃含量降低5.26个百分点,芳烃含量增加6.80个百分点,汽油研究法辛烷值（RON）增加了1.1个单位。随着ZSM-5分子筛助剂中硅铝比由32.8增大到487.8,催化剂的渣油转化率增加0.41个百分点,汽油产率增加4.73个百分点,液化气产率降低3.95个百分点,汽油中烷烃和烯烃含量分别增加1.05,2.99个百分点,汽油中芳烃减少4.05个百分点,汽油RON没有明显变化。     

模板剂预反应法合成IM-5分子筛

以合成模板剂1,5-双（N-甲基吡咯烷）戊烷溴盐的前驱物N-甲基吡咯烷和1,5-二溴戊烷为原料预反应,再将铝源、碱源、水和硅源加入反应体系,水热晶化合成了IM-5分子筛。系统考察了模板剂预反应法前驱物的比例及其与其它物料的配比和晶化反应条件对合成分子筛的结晶度、晶体形貌和孔结构等物性的影响,为工业化生产提供基础数据。分别采用XRD、SEM和N2吸附-脱附等分析表征手段对合成样品进行了物性分析,并对样品的催化性能进行了评价。结果表明,采用模板剂预反应法可以有效合成出高质量IM-5分子筛,物性以及在催化苯与甲醇烷基化反应中的催化活性与传统方法合成的工业样品相当     

催化裂化多产丙烯催化剂ZSM-5分子筛的改性研究进展

阐述了烃分子在ZSM-5分子筛上的裂化反应机理,重点从水热稳定性的改善和孔道结构的修饰方面综述了催化裂化多产丙烯催化剂ZSM-5分子筛的改性研究进展.介绍了磷改性、金属离子改性、酸碱改性等方法的优缺点,并对ZSM-5分子筛改性的研究方向进行了展塑.     

含介孔结构Y型分子筛的制备及其在催化裂化反应中的应用

釆用水热法分别以三嵌段聚合物（F127）和表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂制备含有介孔结构的Y型分子筛,利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、N2吸附-脱附和氨气程序升温脱附等技术对分子筛进行表征。以水热处理后的超稳Y（USY）分子筛为原料合成催化剂,考察多级孔结构Y型分子筛对轻柴油催化裂化性能的影响。X射线衍射和扫描电镜结果表明,合成过程中模板剂的加入对Y型分子筛的结构和形貌没有影响。N2吸附-脱附和酸性分析结果表明,模板法合成的USY分子筛较常规USY分子筛的介孔孔体积和总酸量增大。由于孔道结构和酸性的双重影响,模板法合成催化剂的催化裂化性能高于常规方法合成催化剂的催化裂化性能。催化裂化反应结果表明,以F127为模板剂合成的F-MCAT样品表现出较好的催化性能,其微反活性比未加模板剂的催化剂样品高3.89百分点。     

不同晶粒大小ZSM-5分子筛在渣油裂化过程的反应性能

在催化裂化评价装置(ACE)上考察了组成、形貌相近及晶粒大小不同的ZSM-5分子筛对渣油反应性能的影响。结果表明,加入含有大晶粒ZSM-5分子筛的助剂后,催化剂转化率下降2.2个百分点,汽油产率下降5.63个百分点,液化气产率增加3.93个百分点,汽油中烷烃含量降低4.21个百分点,芳烃含量增加2.75个百分点,汽油研究法辛烷值(RON)增加了0.99个单位。与含有大晶粒分子筛的助剂相比,加入含有小晶粒ZSM-5分子筛的助剂后,催化剂转化率增加1.39个百分点,汽油产率降低了2.00个百分点,液化气产率增加了3.02个百分点,汽油中烷烃和烯烃含量分别降低了1.73,1.07个百分点,汽油中芳烃增加了2.82个百分点,汽油RON增加了0.38个单位。     

含MCM-22分子筛催化剂的裂化反应性能研究

研究了ZSM-5，Beta，MCM-22分子筛分别作为FCC催化剂添加组分的性能。结果表明，催化剂中含MCM-22的汽油和柴油产率高于含ZSM-5，与含Beta相当；气体产物的产率低于ZSM-5，高于Beta而焦炭产率比二者都高。并且发现，含MCM-22的氢转移活性比含ZSM一5和含Beta高；裂化机理比率（CMR）低于ZSM-5．与Beta相当，说明在催化裂化反应中MCM-22晶体表面的12MR孔穴起重要作用。MCM-22的催化裂化反应性能介于ZSM-5和Beta之间，更接近于Beta．     

多级孔道ZSM-5分子筛的制备及其催化裂解性能

通过直接合成或后改性等方法制备了具有多级孔道结构的ZSM-5分子筛样品,用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附、程序升温氨脱附(NH3-TPD)方法对其进行了表征,并在固定床反应器中对其催化裂解性能进行了评价。结果表明：与常规ZSM-5分子筛相比,多级孔道结构的ZSM-5分子筛具有比表面积高、介孔孔体积大、介微孔比率高等优势。在分子筛内引入多级孔道,在正己烷催化裂解反应中目的产物丙烯更易扩散,氢转移反应得到有效抑制,可提高丙烯收率。具有最高介微孔比率的纳米薄层NZSM-5-300样品上,其乙烯选择性为15.8%,丙烯选择性为40.1%,双烯总选择性为55.9%。通过对比发现：介微孔比率高的催化剂,正己烷转化率下降速度减缓,寿命延长。     

晶化时间对ZSM-23分子筛物化性质及催化C4烯烃裂解性能的影响

考察了ZSM23分子筛在晶化过程中的变化规律及其在催化碳四烯烃裂解制乙烯、丙烯反应中的催化性能。采用XRD，SEM，TG-DTA，FT-IR等技术对不同晶化时间合成的ZSM23分子筛的结构、表面酸性进行了表征。结果表明，晶化时间为48h时，分子筛晶体开始出现；晶化72h时，无定形物相基本消失。当晶化时间从72h再延长至120h，ZSM-23分子筛的晶粒大小、形貌基本保持不变。以晶化时间为72h的ZSM-23分子筛制备的催化剂，在催化碳四烯烃裂解制乙烯、丙烯的反应中表现出最佳的催化性能，其乙烯加丙烯的收率达36．97％。     

Y型分子筛复合材料的改性及其裂化性能

采用两交一焙的工艺对Y型分子筛复合材料(NSY)进行改性处理,采用X射线衍射、X射线荧光光谱仪、氮气吸附法、差热分析仪等测试了改性后NSY的物化性能。将改性后稀土含量不同的NSY复合材料制备催化剂,采用小型固定流化床考察了催化剂的催化裂化性能。结果表明,稀土含量高的NSY复合材料具有好的重油转化能力和高的汽柴油收率;稀土含量低的NSY复合材料具有较好的焦炭选择性和高的液化气收率。     

含磷模板和不同硅源对多级孔ZSM-5分子筛结构和催化性能的影响

通过采用不同比例的四丁基氢氧化磷（TBPOH）和四丙基氢氧化铵（TPAOH）混合作为模板剂合成多级孔ZSM-5分子筛,采用XRD,BET,SEM,TEM,NH3-TPD,MAS NMR等方法对分子筛进行物化表征,考察TPAOH和TBPOH的协同作用,期望得到较高结晶度的含P的多级孔ZSM-5。结果表明：以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,在TBPOH和TPAOH物质的量比为1∶1时,合成的多级孔ZSM-5形貌较为规整,由ZSM-5小晶粒堆积而成并呈现出丰富的介孔结构,具有较大的比表面积和孔体积,平均孔径分布于4～10 nm和50～70 nm。相比常规ZSM-5分子筛,合成的多级孔ZSM-5分子筛表现出更强的弱酸性和更多的总酸量。在1,3,5-三异丙苯的裂解反应中,相同转化率下,微孔ZSM-5分子筛表现出较好的苯和二异丙苯的选择性,而多级孔ZSM-5表现出更加优异的丙烯和异丙苯的选择性。     

含MCM—41分子筛的FCC催化剂半工业应用试验

合成出了可用于催化裂化的MCM－41分子筛,并制成FCC催化剂。经半工业应用试验表明：使用系统藏量中含有50％MCM－41分子筛的FCC催化剂具有较好的裂化重油的能力,与原用催化剂相比柴油收率可增加1．85个百分点,轻质油收率增加3．47个百分点,焦炭产率下降了0．29个百分点。     

二次晶化法合成高结晶度IM-5分子筛的研究

以一次晶化的IM-5分子筛为母体,采用二次水热晶化方法合成了高结晶度的IM-5分子筛.系统考察了无机碱体系和有机碱体系对合成分子筛的结晶度、晶体形貌和孔结构等物性的影响,提出了符合工业化生产的有机碱体系二次晶化合成优化方案.分别采用X射线衍射、扫描电镜、X射线荧光光谱和N2吸附-脱附等分析表征手段对合成样品进行了物性分...     

IM-5和 TNU-9分子筛在甲苯甲醇烷基化反应中的催化性能

 采用水热合成法制备了IM-5和TNU-9分子筛,并采用水蒸气处理法对其进行了改性。采用XRD﹑BET﹑TEM、吡啶-IR、29Si、27Al MAS NMR等手段对分子筛的物化性能进行了表征,并考察了分子筛在甲苯甲醇烷基化反应中的催化性能。结果表明,与ZSM-5分子筛相比,IM-5和TNU-9分子筛在甲苯甲醇烷基化反应中具有较高的催化活性,二甲苯选择性高。经水蒸气处理后,ST-H-IM-5和ST-H-TNU-9分子筛的活性有所下降,ST-H-IM-5分子筛的二甲苯选择性高,ST-H-TNU-9分子筛的对二甲苯选择性达到40%左右。     

Ag 改性ZSM-11分子筛催化剂的制备及其重油催化裂解性能评价

以具有微介复合结构的ZSM-11分子筛为活性组分,采用初湿浸渍法对分子筛进行Ag改性,并将其制备成催化剂。采用X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、Py-FT-IR光谱、NH3-TPD技术和UV-Vis光谱对样品进行表征,结果表明：少量Ag物种对ZSM-11的结构影响较小,其在ZSM-11中的主要存在形式为Ag+、Agn+或Agm;此外,Ag物种还可调变酸性,增加强L酸量。在固定床重油微反装置上对Ag改性催化剂进行评价,结果表明：ZSM-11分子筛中少量Ag物种的引入可显著增强其水热稳定性,提高催化剂的裂解活性;而引入大量Ag时,强L酸量增加,会促进干气和焦炭的生成,降低低碳烯烃的选择性,对反应不利。     

分子筛孔结构对正己烷催化裂解性能的影响

采用小型固定床实验装置考察了正己烷在4种分子筛上的催化裂解反应性能。结果表明:孔结构对正己烷催化裂解产物分布和积炭失活有着显著的影响;在所考察的4种分子筛中,孔径越小,越有利于单分子裂解,越不利于氢转移反应,乙烯和丙烯的选择性越高;ZSM-35上乙烯和丙烯的初始选择性虽然最高,但其积炭失活较严重,而ZSM-5分子筛表现出了较好的低碳烯烃选择性和抗积炭性,其双烯选择性为45.06%,且反应4h后转化率仅下降4%左右。