Fe、La改性β沸石催化苯/正丁烯烷基化反应

在小型固定床反应器上研究了Fe、La改性β沸石催化苯和正丁烯的烷基化反应,考察了金属负载量以及反应温度、进料质量空速比等工艺条件对改性β沸石催化性能的影响。采用XRD、BET、NH₃-TPD和TG-DTA等表征手段研究了Fe、La改性β沸石催化性能提高的机理。研究表明,Fe、La改性后β沸石表面的强、弱酸量都明显下降,相比较而言,La改性β沸石拥有较强的表面酸性,在催化苯和正丁烯的烷基化反应中显示出了更好的催化性能,具有更强的抗积炭能力,这也与BET和TG-DTA的结果一致。在以20%La/β沸石为催化剂、反应温度180℃、苯的进料空速1.2 h^-1、正丁烯的进料空速0.6 h^-1、反应6 h条件下,正丁烯的转化率为87.9%,仲丁基苯的选择性为88.2%。     

Alkylation of benzene with 1-butylene over β-zeolite modified by Fe or La

在小型固定床反应器上研究了Fe、La改性β沸石催化苯和正丁烯的烷基化反应,考察了金属负载量以及反应温度、进料质量空速比等工艺条件对改性β沸石催化性能的影响。采用XRD、BET、NH₃-TPD和TG-DTA等表征手段研究了Fe、La改性β沸石催化性能提高的机理。研究表明,Fe、La改性后β沸石表面的强、弱酸量都明显下降,相比较而言,La改性β沸石拥有较强的表面酸性,在催化苯和正丁烯的烷基化反应中显示出了更好的催化性能,具有更强的抗积炭能力,这也与BET和TG-DTA的结果一致。在以20%La/β沸石为催化剂、反应温度180℃、苯的进料空速1.2 h^-1、正丁烯的进料空速0.6 h^-1、反应6 h条件下,正丁烯的转化率为87.9%,仲丁基苯的选择性为88.2%。     

镧改性丝光沸石对甲苯甲醇烷基化反应的影响

采用La离子交换法对交换度为75%和100%的氢型丝光沸石分子筛进行改性，通过XRD、SEM和FTIR等手段进行表征，并考察催化甲苯甲醇烷基化反应的性能。结果表明，与交换度为75%的氢型丝光沸石分子筛相比，离子交换法使离子交换度为100%的氢型丝光沸石骨架铝部分脱除，B酸减少，L酸略增；La的引入不破坏分子筛的骨架结构，但催化剂制备方法降低了分子筛结晶度和分子筛酸强度；La的引入可以抑制积炭和二甲苯异构化反应的发生，提高对二甲苯选择性和催化剂稳定性。     

Beta分子筛改性对催化苯和乙烯烷基化反应的影响

苯和乙烯烷基化反应是重要的乙苯生产途径,Beta分子筛是该过程的重要催化剂。苯和乙烯烷基化反应是一个酸中心催化过程,因此Beta分子筛的表面酸性与催化反应性能之间有密切联系。对工业Beta分子筛进行浸Mg、高温水蒸汽处理和高温焙烧等改性处理,考察改性方法对Beta分子筛酸性及催化苯和乙烯烷基化性能的影响,结果表明,浸Mg改性能增加分子筛总酸量,但酸强度降低,导致催化活性降低,苯和乙烯烷基化反应主要发生在分子筛强酸中心;高温水蒸汽处理后,分子筛酸强度分布基本不变,但总酸量降低,导致乙烯转化率降低;高温焙烧处理导致分子筛结晶度下降,催化活性下降。     

稀土元素(Y、Nd、Ce、La)改性NaY分子筛催化乳酸脱水制丙烯酸

采用浸渍法以稀土元素(Y、Nd、Ce、La)对NaY分子筛进行改性,并以改性后的分子筛为催化剂,考察催化乳酸脱水制丙烯酸反应活性。通过NH₃-TPD、CO₂-TPD和XRD等对催化剂进行表征,结果表明,稀土元素进入NaY分子筛骨架,其中,La对分子筛晶体结构影响最小;随着负载稀土元素离子半径的增大(Y³⁺＜Nd³⁺＜Ce³⁺＜La³⁺） ,总酸性位数量减少,除了重稀土元素Y,弱酸性位比例和中等强度碱性位数量增多,La改性最有利于丙烯酸的生成。稀土元素改性的NaY分子筛在一定程度上提高丙烯酸收率,抑制乙醛生成。以质量分数38%的乳酸为原料,在空速3 h^-1、反应温度325 ℃和2%La/NaY分子筛为催化剂时,丙烯酸收率为54.2%,而未改性NaY分子筛上丙烯酸收率仅为34.7%。     

分子筛催化异丁烷与正丁烯烷基化反应性能

以Y、β、MCM-41和EU-1分子筛为活性组分制备异丁烷与正丁烯烷基化反应催化剂,并利用NH_3-TPD和N_2物理吸附-脱附对催化剂进行表征。结果表明,HY分子筛催化剂的总酸量最大,MCM-41分子筛催化剂的总酸量最小,Hβ和HEU-1分子筛催化剂总酸量适中,Hβ分子筛催化剂平均孔径最大,而大孔径有利于分子扩散。对分子筛催化异丁烷与正丁烯反应的催化性能进行研究,结果表明,Hβ分子筛催化剂的失活速率最低,正丁烯异构化率最低,生成的烷基化油辛烷值达85.2,对Hβ分子筛催化剂进行Pt元素改性后催化剂的失活速率降低。     

高温水蒸汽处理对HZSM-5分子筛催化甲醇制丙烯的影响

考察不同硅铝比的HZSM-5分子筛催化剂和经过高温水蒸汽处理后的HZSM-5分子筛催化剂在甲醇制丙烯反应中的催化性能,考察温度和空速对催化反应的影响。结果表明,随着HZSM-5分子筛硅铝比的增加,产物中丙烯选择性增大,可能是分子筛的酸性降低所致;经过高温水蒸汽处理后的HZSM-5分子筛表面酸性降低,提高了催化剂的催化性能。在反应温度450 ℃和空速1.0 h^-1条件下,600 ℃高温水蒸汽处理后的催化剂HT-600的丙烯选择性从改性前的26.8%提高到33.5%。     

无机氟改性的HZSM－5分子筛催化1，2，4－三甲苯与甲醇烷基化合成1，2，4，5－四甲苯的研究

用不同浓度的ＮＨ_４Ｆ对ＨＺＳＭ－５分子筛进行改性制成偏三甲苯－甲醇烷基化反应的催化剂,考察反应时间、改性剂浓度、焙烧温度对其催化性能的影响。结果发现,无机氟改性使ＨＺＳＭ－５分子筛对偏三甲苯－甲醇烷基化合成均四甲苯反应的活性、选择性及催化剂的稳定性都有良好的促进作用,并且改性后的ＨＺＳＭ－５分子筛加入粘合剂制成的催化剂仍具有良好的催化性能。采用ＳＥＭ、ＩＲ及ＴＰＤ等方法测试无机氟改性后ＨＺＳＭ－５分子筛结构及酸性的变化。     

磷酸改性USY催化甲苯与叔丁醇烷基化性能研究

采用磷酸改性处理USY分子筛气相催化甲苯与叔丁醇烷基化反应。利用XRD、BET、NH_3-TPD、TG-DTA等方法表征了催化剂。实验结果表明,氨化及酸改性处理并未改变其晶体结构,但微孔数量降低,比表面积略有增加,催化剂酸量增加。0.005 mol/L磷酸改性处理的USY催化性能最佳,甲苯转化率最高达25%,PTBT选择性高达62%。碳和低聚物形成的微孔隙的堵塞是催化剂失活的主要原因,550℃焙烧后催化剂基本达到新鲜催化剂的活性。     

分子筛酸性对异丁烷/丁烯烷基化反应性能的影响研究进展

概述分子筛的酸性特点,介绍固体酸催化的异丁烷/丁烯烷基化反应机理,并对已用于异丁烷/丁烯烷基化反应的分子筛情况进行总结,重点阐述分子筛的酸性对烷基化反应性能的影响。结果表明,分子筛应有合适的酸强度,综合来看,中强B酸更有利于反应。今后的机理研究中应当关注L酸及酸位空间分布对烷基化反应的影响。     

Effect of lanthanum addition on the thiophene hydrodesulfurization activity over Al-MCM-41 supported molybdenum catalysts

A series of Al-MCM-41 modified with 1–7% lanthanum were used as supports to prepare the Mo/La–Al-MCM-41 catalysts containing 10 wt.% molybdenum. The supports and catalysts were characterized with XRD, BET, XPS, TPD, TEM and SEM, and their catalytic activities were tested for thiophene hydrodesulfurization. The La addition did not cause any significant collapse of the structure and morphology of Al-MCM-41 samples, and increased the acidity of Al-MCM-41 samples. The Mo/La–Al-MCM-41 catalysts showed higher thiophene HDS activity than non-modified catalysts. The La-modified catalysts showed an enhanced butene selectivity but a decreased tetrahydrothiophene selectivity, indicating that the La–Al-MCM-41 supports contained a larger amount of acid sites.     

改性铁酸锌催化剂的合成及其丁烯氧化脱氢活性

采用共沉淀法制备铁酸锌催化剂,考察改性元素Mg、B、Zr、Ce、La对铁酸锌催化剂结构和丁烯氧化脱氢性能的影响。采用XRD、TEM和N_2吸附-脱附对镧改性铁酸盐催化剂进行金属元素组成的优化研究,确认镧元素在催化剂中存在的形态和作用。结果表明,La改性铁酸锌催化剂晶粒粒径(20～50) nm,具有较大的比表面,主要活性组分是α-Fe_2O_3和ZnFe_2O_(4,)催化剂的活性随着Fe含量的升高而升高,n(Fe)∶n(Zn)∶n(La)=4∶1∶1催化剂具有最高的催化活性,反应温度380℃时,其TOF值2.1×10~(-3) mol_(butene)·mol_(surface-Fe)·s~(-1)。     

异丁烷/丁烯烷基化分子筛催化剂的失活研究进展

分子筛催化剂在催化异丁烷/丁烯烷基化中具有良好的应用前景,但易失活,需频繁再生。系统总结分子筛催化剂在异丁烷/丁烯烷基化反应中的研究进展,认为烯烃低聚物覆盖活性位、堵塞分子筛孔道是催化剂失活的直接原因。论述了分子筛性能及烷基化反应条件对分子筛失活的影响,指出具有合适B酸强度和数量、易于丁烯低聚物脱附、利于扩散的分子筛催化剂是未来的研究方向。     

n-Hexane isomerization over Pt–Na(H)Y catalysts obtained by different preparation methods

Catalysts containing 0.5 wt.% of Pt on Na(H)Y zeolite with potentially high acidity were prepared alternatively by ion exchange and wetness impregnation. Their acidity was altered by altitude of calcination temperature and by the order of calcination and Pt–acid decomposition. The catalysts were tested in n-hexane isomerization reaction. It was shown that optimum selectivity with the maximal isomer yield was obtained for the catalyst where calcination and Pt–acid decomposition were hold simultaneously at high temperature. This was attributed to very well-balanced acidic and metallic sites due to optimal metal–support interaction. When the sequence of generation of acid sites was followed by Pt–acid decomposition in a separated temperature sequence, the catalyst with poor activity and selectivity was obtained. This is explained by the lower acidity and poorer metal dispersion as the result of different pretreatment procedure.     

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。     

硅油-硝酸镧复合改性ZSM-5催化剂上甲苯甲醇选择性烷基化反应性能

以HZSM-5为改性基体,甲基硅油为改性剂,采用浸渍法制备硅油改性催化剂SiHZ(3.0)和复合改性催化剂SiHZ(3.0)/La₂O₃,考察硅油-硝酸镧复合改性ZSM-5催化剂上甲苯甲醇选择性烷基化的反应性能,并与单纯硅油改性的ZSM-5催化剂进行比较,结合催化剂酸性和孔结构的表征,研究硅油-硝酸镧复合改性对催化剂性能的影响。结果表明,在反应初期复合改性SiHZ(3.0)/La₂O₃催化剂上,甲苯转化率略低于单纯硅油改性的SiHZ(3.0)催化剂,对二甲苯选择性相近;反应100 h后,SiHZ(3.0)/La₂O₃催化剂活性和选择性均高于SiHZ(3.0)催化剂,说明复合改性催化剂中La₂O₃在硅油修饰外表面和孔口的基础上,进一步调变孔道内酸性质,降低强酸中心量和B酸酸量,从而显著提高催化剂稳定性。     

La修饰ZSM-5分子筛催化剂用于C4烯烃催化裂解制丙烯

采用不同含量的La对ZSM-5分子筛进行改性，考察其在C₄烯烃催化裂解制丙烯反应中的催化性能。结果发现，少量La的引入不会破坏分子筛催化剂的骨架结构，改性后催化剂活性的变化是由于其表面酸性的改变而引起。分子筛催化剂表面酸量决定其C₄烯烃裂解反应活性，La的加入使催化剂表面酸量减少，从而使烯烃转化率降低。催化剂表面酸强度是影响其产物分布的主要因素，酸性越强，催化剂裂解能力越强，产物丙烯的选择性也就越高。尽可能提高催化剂表面强酸的酸量是C₄烯烃催化裂解制丙烯反应催化剂的研制方向。     

稀土杂原子沸石合成条件对甲苯烷基化反应的影响

利用硝酸镧、硅酸和硫酸铝为原料，用正丁胺作模板剂合成［La］-AlZSM-5沸石。XRD和晶胞参数测定表明, 镧原子进入沸石骨架,部分取代了铝原子。考察了不同合成条件对甲苯烷基化反应的影响。实验结果表明，在凝胶碱度较低,晶化时间80 h,模板剂C₄H₁₁N/SIO₂为0.045条件下,合成的沸石催化剂性能最佳。［La］-AlZSM-5沸石催化剂具有很高的活性和选择性。当甲苯转化率为21.07％时,对乙基甲苯选择性达94.81％。