金属改性多级孔HZSM-5分子筛催化甲醇制芳烃反应研究

采用双模板剂水热合成的HZSM-5分子筛为纳米多级孔分子筛,用超声的方法将金属M1和M2负载在分子筛上,负载后的催化剂催化甲醇制芳烃MTA反应,并对合成的HZSM-5分子筛和金属负载后的HZSM-5进行了XRD、TEN、BET、NH_3-TPD表征分析。研究表明:采用上述方法合成的催化剂催化MTA反应,在反应温度400℃,反应压力0.5 MPa,反应空速1.0h~(-1),产物中芳烃的选择性提高了16.8%。催化剂表征分析表明:采用双金属同时负载ZSM-5分子筛催化剂,金属粒子均匀分散在HZSM-5分子筛表面,分子筛双金属同时负载时,部分弱酸以及强酸性位都会向中强酸性位转变,催化剂的稳定性大大地提高了。     

金属磷酸盐分子筛的催化性能研究

金属磷酸盐因其具有优异的择形选择性、热稳定性和水热稳定性而广泛应用于催化领域,综述了金属磷酸盐分子筛的催化性能及它们在裂解反应、脱氢反应、水合反应、酯化反应等反应中的应用。指出金属磷酸盐的结构是影响其催化性能的重要因素,提出了应加快开发具有新颖结构的高效金属磷酸盐催化剂以及加强其构性关系的理论研究。     

纳米HZSM-5分子筛的金属改性及在甲醇制芳烃中的应用研究

通过浸渍法向ZSM-5分子筛中引入Zn,Ga,La,Ce,Sn等金属元素,对催化剂进行单金属和双金属负载,并对它在甲醇制芳烃反应中的影响进行了研究。研究表明,在对ZSM-5分子筛进行单金属改性时,金属Zn改性的催化剂活性优于Ga改性催化剂,Zn的最佳的负载为1.0%~3.0%;对ZSM-5分子筛进行双金属联合改性时,Zn与M元素间形成了协同作用,而所考察的催化剂中最优的为2%Zn/0.6%Ce/HZSM-5催化剂,其C5+烃类和芳烃收率分别为59.09%和42.08%;经金属改性的催化剂酸性减弱,但稳定性有所提高。     

稀土元素对甲硫醇催化分解活性位点的调控作用

采用等体积浸渍法制备La、Ce改性的MCM-41催化剂,考察不同稀土金属元素对甲硫醇催化分解活性位点的调控作用。采用N_2吸附-脱附、XRD、XPS、H_2-TPR和NH_3/CO_2-TPD等对La、Ce改性催化剂进行物理化学性能测试,确定稀土元素La、Ce在催化剂中存在的形态和作用。研究表明,甲硫醇催化分解存在两步反应,低温条件下甲硫醇催化分解生成甲硫醚中间体,高温条件下甲硫醚进一步催化分解生成硫化氢和甲烷等小分子产物。对于10%Ce/MCM-41催化剂,表面活性氧是甲硫醇催化分解的低温活性中心,强酸性位点是甲硫醇催化分解的高温活性中心,二者在反应中起协同催化作用,而对于10%La/MCM-41催化剂,强酸性位点是甲硫醇催化分解的活性中心。     

不同硅铝比HZSM-5分子筛催化剂上甲醇制丙烯反应催化性能

合成了不同硅铝比的HZSM-5分子筛催化剂,并考察了该催化剂上甲醇制丙烯(MTP)反应的催化性能.结果表明,随着硅铝比增加,HZSM-5分子筛子催化剂的稳定性及对丙烯的选择性增加;强酸对提高丙烯的选择性不利;随反应进行,强酸性位被覆盖,丙烯选择性上升.分子筛水蒸汽处理后大大提高了其催化稳定性及对丙烯的选择性.     

磷改性对Y型分子筛结构及催化性能的影响

采用原位晶化法制备含磷的PY型分子筛,并用X射线衍射(XRD)、程序升温氨脱附(NH3-TPD)等测试方法对磷改性的PY型分子筛进行了表征。结果表明,磷的引入不影响分子筛的晶形,分子筛的相对结晶度变化很小,晶胞收缩,晶胞常数减小;分子筛的硅铝摩尔比(简称硅铝比,下同)增大。适量磷(质量分数0.1%)的引入降低了催化剂的总酸量、弱酸量和强酸量,增加了催化剂的中强酸的酸量。因此,可以有效调变催化剂的酸量和酸强度。在小型固定流化床装置上对催化剂的反应性能进行评价,发现与Y型催化剂相比,PY型催化剂在总液收提高了2.35%的条件下,使重油产率降低了0.32%,焦炭产率降低了0.22%,同时汽油收率和轻油收率分别提高了1.75%和1.68%,表现出很强的重质油转化能力和良好的裂化产物选择性。     

磷改性HZSM-5分子筛催化环己烯水合反应活性

研究了磷和水热处理联合改性对HZSM-5分子筛的物化性能、表面酸性以及催化环己烯水合制备环己醇性能的影响.结果表明,磷改性联合水热处理改变了催化剂的表面酸强度,减少了酸中心数,加入适量磷,有利于提高催化环己烯水合制备环己醇的反应活性.催化剂改性的最佳条件:磷负载质量分数0.8%,水热处理温度570℃,水热处理时间2 h...     

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。     

HZSM-5分子筛催化异丙醇制异丙醚反应影响因素的研究

该文探究了异丙醇制异丙醚反应中HZSM-5分子筛硅铝物质的量比、反应温度和反应时间对催化效果的影响.结果表明,首先对催化剂进行预处理,在硅铝物质的量比为60、反应温度为190℃及反应时间为6 h的条件下,异丙醚的转化率最大为44.26％,选择性为95.16％.     

钾-钙双金属改性对HZSM-5分子筛催化甲醇制丙烯的影响

针对甲醇制丙烯反应体系,研究了不同金属、双金属改性的HZSM-5的催化性能。结果表明,钾改性提高了催化剂的稳定性和催化性能,当钾改性液的质量分数为2%时,改性效果最好,在此基础上,以2%K-HZSM-5作为不同钙负载的改性对象。结果表明,钾钙共同改性,具有较好的协同改性效果,大大提高了丙烯的选择性,有效的降低了乙烯和副产物的产率。     

硫醇转化催化剂及硫醇氧化反应机理研究进展

综述了国内外硫醇转化催化剂及硫醇氧化反应机理的研究概况。介绍了酞菁钴类硫醇转化催化剂、固体碱硫醇转化催化剂以及硫醇的碱催化氧化反应机理和氧化还原催化氧化反应机理。指出以新型硫醇转化催化剂取代目前工业上的酞菁钴类催化剂势在必行。     

甲醇制烯烃用ZSM-5分子筛的研究进展

综述了甲醇制烯烃用ZSM-5分子筛催化剂的研究进展,包括甲醇制低碳烯烃的合成机理、ZSM-5分子筛的结构与酸性对合成低碳烯烃性能的影响以及分子筛的改性。重点探讨了ZSM-5分子筛的改性（如水热处理改性、磷改性、氟改性、硼改性、金属离子改性及其他化学改性）对催化剂表面酸性和孔径、低碳烯烃选择性和催化剂稳定性的影响,指出分子筛孔径/表面酸性的调控和MTO/MTP反应机理的研究是甲醇制低碳烯烃催化剂研究的发展方向。     

基于微波辅助脱除硫醇甲基锡废底料中的氯

以硫醇甲基锡废底料为研究对象,通过元素组成和XRD分析,结合废底料物性特征,设计了微波辅助干馏回收低沸点物质,残渣脱氯后用作锡冶炼精料的基本构思。实验研究表明：干馏可回收质量分数约15.86%的低沸点物质,同时可脱除约31.06%的氯。以残渣中氯含量为考察指标,系统研究了残渣与过氧化氢液固比、氧化静置时间、残渣与浓硫酸液固比、微波强化时间对氯脱除率的影响,结果表明：过氧化氢与残渣液固比为1∶5、氧化静置时间为30min、浓硫酸与残渣液固比为1∶3、微波强化时间为80min时,残渣中氯质量分数为0.59%,氯的脱除率可达到97.48%,满足企业锡冶炼精料氯质量分数＜0.8%要求。通过对微波浸取机制讨论以及残渣XRD、SEM的表征,初步对干馏残渣脱氯过程进行了机理分析,为硫醇甲基锡废底料中氯的脱除提供了理论依据,研究成果具有较好的应用前景。     

焙烧温度对HZSM-5分子筛催化1-丁烯齐聚性能的影响

考察焙烧温度对HZSM-5分子筛催化剂结构及1-丁烯齐聚性能的影响,采用XRD、SEM和NH3-TPD对催化剂进行表征。结果表明,升高焙烧温度,对HZSM-5分子筛催化剂的晶相和晶粒尺寸没有影响,催化剂中弱酸与强酸的酸强度和酸量均随焙烧温度的升高逐渐减弱。在催化剂晶粒尺寸一定条件下,催化剂酸性对催化剂的齐聚性能有较大影响,焙烧温度500℃时,C5+收率和C10+选择性最佳。     

级孔Pt-Ni/ZSM-5对木质素衍生物加氢脱氧性能研究

利用等体积共浸渍法制备了级孔ZSM-5分子筛负载Pt-Ni双金属催化剂,并系统研究了不同Pt/Ni比对愈创木酚和二苯并呋喃二元混合物加氢脱氧反应性能的影响。采用XRD、N₂-BET、SEM、TEM和H₂-TPR对Pt-Ni催化剂的形貌和结构进行了表征。Ni掺入量较少时（1%和3%,质量分数）,有利于促进活性金属的分散,增强Pt-Ni双金属之间的协同作用;当Ni掺入量增加到5%时,活性金属出现较严重的团聚。二元混合物加氢脱氧实验结果表明与单金属Pt/HZ-75相比,双金属Pt-Ni/ZSM-5催化剂均表现出优异的加氢脱氧催化活性,Ni的引入显著提高了反应转化速率,并提高了产物中联环己烷的选择性。随着Pt/Ni比的降低,Pt-Ni催化剂的活性逐渐增加,而联环己烷选择性先升高后降低。Pt-3Ni/HZ-75催化剂在3 MPa、260℃下表现出最佳的催化活性和联环己烷选择性,反应4 h后转化率达到100%,联环己烷选择性达到43%。     

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。     

Isomerization of isobutyraldehyde to methyl ethyl ketone on zeolite catalysts

The isomerization of isobutyraldehyde (IBH) was studied over aluminium-free ZSM-5 zeolite catalysts with different boron content in the framework. The selectivity to methyl ethyl ketone (MEK) is high, ca. 83 wt%. With the increase of boron content, the conversion of IBH increased but the selectivity to MEK decreased. The effects of Na content, cation-exchange, 500°C-steam treatment and temperature on catalyst activity were investigated. It was observed that cation-exchange resulted in the decrease of conversion of IBH and increase of selectivity to MEK, but 500°C-steam treatment resulted in the decrease of selectivity to MEK.     

沸石催化剂在甲胺合成中的应用

介绍了有关沸石分子筛的择形改性研究及其在甲胺合成工业中的应用和进展。     

Selective catalytic reduction of NO by ammonia using mesoporous Fe-containing HZSM-5 and HZSM-12 zeolite catalysts: An option for automotive applications

Mesoporous and conventional Fe-containing ZSM-5 and ZSM-12 catalysts (0.5–8 wt% Fe) were prepared using a simple impregnation method and tested in the selective catalytic reduction (SCR) of NO with NH₃. It was found that for both Fe/HZSM-5 and Fe/HZSM-12 catalysts with similar Fe contents, the activity of the mesoporous samples in NO SCR with NH₃ is significantly higher than for conventional samples. Such a difference in the activity is probably related with the better diffusion of reactants and products in the mesopores and better dispersion of the iron particles in the mesoporous zeolite as was confirmed by SEM analysis. Moreover, the maximum activity for the mesoporous zeolites is found at higher Fe concentrations than for the conventional zeolites. This also illustrates that the mesoporous zeolites allow a better dispersion of the metal component than the conventional zeolites. Finally, the influence of different pretreatment conditions on the catalytic activity was studied and interestingly, it was found that it is possible to increase the SCR performance significantly by preactivation of the catalysts in a 1% NH₃/N₂ mixture at 500 °C for 5 h. After preactivation, the activity of mesoporous 6 wt% Fe/HZSM-5 and 6 wt% Fe/HZSM-12 catalyst is comparable with that of traditional 3 wt% V₂O₅/TiO₂ catalyst used as a reference at temperatures below 400 °C and even more active at higher temperatures.