Zn改性ZRP沸石催化剂对催化裂化汽油芳构化性能的影响

以催化裂化汽油为原料,在固定床微反装置上考察Zn改性ZRP沸石催化剂对催化裂化汽油芳构化反应性能的影响,通过实验考察改性金属Zn在芳构化反应中的作用,并结合吡啶吸附红外吸收光谱分析改性前后催化剂的酸性变化,提出催化裂化汽油在Zn改性ZRP沸石催化剂上的反应机理。结果表明,Zn改性能够显著提高ZRP沸石催化剂的芳构化性能。分析认为催化裂化汽油芳构化反应在ZRP沸石催化剂上主要通过氢转移反应实现,在Zn改性的ZRP沸石催化剂上以环化、脱氢为主,氢转移反应为辅,并涉及到裂化、齐聚、异构化等反应。Zn改性的ZRP沸石孔道中可能存在[Zn(OH)]+活性位,它具有B酸和L酸的双重属性,芳构化反应在不同的反应步骤需要不同性质的活性位,因此Zn改性可提高ZRP沸石的芳构化性能。     

MOR沸石合成条件及对其性能的影响

利用FT－IR光谱法测定不同条件下合成的MOR沸石的酸性分布，并考察其催化剂的反应活性和选择性。结果表明，MOR沸石酸性与合成条件相关，CS芳烃异构化反应活性与MOR沸石的B酸量成正比，选择性与L酸量成正比。     

阳离子改性的ZSM-5沸石的芳构化性能及其红外光谱研究

制备了一系列阳离子改性的ZSM-5沸石样品,并以正庚烷为原料评价了它们的芳构化活性。考察了各种烃分子在Zn改性的ZSM-5催化剂上的芳构化性能。根据沸石样品的吡啶吸附红外光谱和芳构化产物分布规律提出:阳离子改性的ZSM-5沸石上可能存在两种活性中心,红外光谱1545厘米~(-1)表征的B酸中心与裂解活性有关;1616厘米~(-1)表征的吸附中心与芳构化活性有关。它们分别与产物中C_1 C_2组分的产率和芳烃产率关联。根据实验提出了烃分子在ZSM-5沸石上芳构化的机理,用它可解释产物分布特点.     

载体组成对Ni-Mo/硅铝沸石基FCC汽油加氢异构化与芳构化催化剂性能的影响

采用浸渍法分别制备了以氢型丝光沸石(HMOR)、Hβ和HZSM-5及其组合为载体的一元、二元及三元沸石基Ni-Mo催化剂，考察了载体组成对FCC汽油加氢异构化与芳构化改质反应性能的影响。结果表明．一元、二元沸石基Ni—Mo催化剂难以提供平衡的加氢异构化和芳构化活性，不能满足FCC汽油选择性加氢改质的要求；由适宜比例的三者组合得到的沸石基Ni-Mo催化剂的加氢异构化、芳构化活性及稳定性得到显著提高，可在降低FCC汽油烯烃含量的同时保持产品的辛烷值，这归功于不同沸石之间的酸性与孔结构的协同作用。吡啶吸附红外酸性测试表明，催化剂的加氢异构化和芳构化活性与酸类型及不同酸之间的平衡密切相关，与B酸相比，L酸更有利于提高加氢异构化活性，L酸与B酸之适宜比例对于改善催化剂的芳构化活性及稳定性至关重要。     

Zn-Pt-Re/ZSM-5芳构化催化剂的研究

以正己烷为模型化合物,在固定床连续微型反应器上研究改性金属Zn含量以及助剂Pt和Re含量对Zn-Pt-Re/ZSM-5催化剂的酸性和芳构化反应性能的影响,同时考察反应条件对正己烷在Zn-Pt-Re/HZSM-5催化剂上芳构化反应性能的影响。结果表明,随着Zn含量的增加,催化剂的B酸量逐渐增加,L酸量逐渐减少。Pt和Re有利于提高催化剂的B酸量,其中Re的作用尤为显著。烷烃的芳构化反应是B酸和L酸协同作用的结果,B酸/L酸量比在0.2左右有利于提高芳烃收率,芳烃收率与催化剂中强酸的变化趋势有着很好的对应关系。反应温度的升高有利于芳构化反应的进行,当反应温度高于450 ℃时芳烃收率均在95％以上;升高反应压力和增加体积空速都不利于芳构化反应的进行。正己烷在Zn-Pt-Re/HZSM-5催化剂上芳构化反应的最佳条件为：温度450 ℃,压力1.0 MPa,体积空速1.0 h-1。     

丙烯直接水合制二异两基醚Hβ沸石催化剂的研究

考察了不同条件下制备的Hβ沸石催化剂的丙烯直接水合制二异丙基醚的活性和选择性,并通过NH_3-TPD、吡啶红外吸收光谱对Hβ沸石的表面酸性质进行表征,研究了Hβ沸石催化剂表面酸在丙烯水合制二异丙基醚反应中的作用.实验结果表明,丙烯直接水合制二异丙基醚是一个复杂反应过程.Hβ沸石表面的L酸和B酸对反应都是必要的;丙烯水合生成异丙醇的反应主要在B酸位上进行,而强酸部分的L酸位对二异丙基醚的生成起着主要作用.     

Bi浸渍HZSM—5沸石上丙烯芳构化反应的研究

用微型反应装置测定了HZSM-5沸石在用Bi改性前后催化丙烯芳构化反应的性能,并用XRD、SEM、XPS、NH_3-TPD及IR-TPD对沸石表面性质进行了观测。探讨了丙烯芳构化反应机理及沸石表面性质对芳构化的影响。研究结果表明,HNK沸石经Bi改性后,其表面B酸强度降低,L酸强度增强,强B酸及强L酸中心增多,且诱导出次强酸中心。这些变化是造成丙烯芳构化反应增强因而芳烃收率增加的原因。浸渍物与沸石表面的相互作用在浸渍量Bi_2O_3=3.5m%对达到最大。超过该值,则因浸渍物的覆盖作用而使芳烃收率下降。     

Cd-ZSM-5沸石催化剂的制备、表征和芳构化催化性能

采用离子交换、浸渍和混合三种方法制备镉改性ZSM-5沸石催化剂,考察了改性方法和镉含量对催化剂的表面酸性和Cd状态以及芳构化性能的影响。结果表明,加入镉降低了B酸性,Cd~(2+)与沸石结合形成了L_(1612)酸中心,其生成量取决于改性方法和Cd含量,并与芳构化活性提高有直接关系。     

正己烷在Ni改性ZSM—5上的芳构化反应

研究了正己烷在Ｎｉ改性ＺＳＭ－５上的芳构化反应。引入适当的Ｎｉ可大大提高反应的活性、选择性，降低催化剂的结炭速率。考察了催化性能与酸性的关系。Ｎｉ的引入，使Ｌ酸量增加，Ｂ酸量减少，芳构化活性增强。提出了Ｂ酸和Ｌ酸的协同效应对芳构化反应的促进作用。     

改性β沸石上甲醇和异丁烯醚化反应的研究

用动态水蒸气处理的β沸石为催化剂,研究了甲醇与异丁烯液相合成甲基叔丁基醚的反应.采用XRD、吡啶-TPD和吡啶-IR技术对β沸石的物理化学性能进行了表征.结果表明,水蒸气处理未改变β沸石的骨架结构,但对其酸性质有较大的调变作用;550℃预处理和350℃水蒸气处理有利于提高沸石表面较强酸中心的比例;沸石表面L酸量大于B酸量;醚化反应与较强酸量有较好的对应关系;反应温度为90℃时该催化剂的活性最佳.     

甲烷无氧芳构化催化剂表面酸性及积炭的研究

利用NH3 TPD ,TGA ,氨微量吸附量热法及微型反应装置 ,考察了H ZSM 5、H ZSM 11及H BZSM 5的酸性 ,及其为载体的钼基催化剂在芳构化反应中的积炭行为。结果表明 ,催化剂表面酸强度和酸量对积炭均有显著的影响 ,强酸和弱酸中心都是积炭的活性中心 ,积炭优先在强酸中心上进行。     

硅/铝比对Y型分子筛负载贵金属催化剂在甲基环戊烷加氢转化反应中催化性能的影响

以具有不同硅/铝比HY型分子筛为载体,采用浸渍法制备出一系列的Pt/HY双功能催化剂,并对其在甲基环戊烷(MCP)加氢转化反应中的催化性能进行了研究。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附、吡啶红外及NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对所制催化剂的物化性质进行表征,揭示了催化剂中载体酸性及负载金属对其催化性能的影响。结果表明,双功能Pt/HY催化剂中Pt粒子和载体HY酸活性中心协同催化对甲基环戊烷加氢转化产物分布有很大影响,通过载体HY酸活性中心的数量可对产物分布进行调控,同时具有高B/L酸酸量比值的HY为载体更有利于开环产物和扩环产物的生成。相比于Ir和Ru,Pt与酸中心作用更强,表现出对扩环产物的高选择性。     

镍改性HZSM-5催化剂上甲醇芳构化反应性能的研究

采用浸渍法制备Ni改性的HZSM-5催化剂,采用BET,XRD,Py-FTIR,NH3-TPD等分析手段对催化剂进行表征。以纯甲醇为原料,在固定床微反装置上,考察不同Ni负载量改性HZSM-5催化剂对甲醇芳构化（MTA）反应性能的影响。实验结果表明：Ni的引入使催化剂产生了比较稳定的新L酸位;随着Ni负载量的增加,Ni/HZSM-5催化剂的总酸量增加,尤其是弱酸酸量;MTA反应的芳烃总收率随着Ni负载量的增加呈现先减少后增加然后又减少的趋势;Ni的引入可能改变了HZSM-5催化剂上MTA反应的路径,由氢转移芳构化向脱氢芳构化转变;生成的芳烃主要以C7~C9芳烃为主,C6和C10+芳烃相对较少;副产物甲烷和COx收率则随Ni负载量的增加而增加,这可能与Ni促进了甲醇的甲烷化反应有关。     

不同硅/铝比La/ZSM-5分子筛对催化裂化轻汽油异构化/芳构化性能的影响

分别以硅/铝摩尔比为40、200、300、400的ZSM-5分子筛为载体,以金属镧为活性组分,制备一系列催化裂化(FCC)轻汽油异构化/芳构化催化剂,通过X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、²⁷Al MAS NMR、氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)、吡啶红外吸附(Py-FTIR)、扫描电镜(SEM)等手段对其进行表征。以FCC轻汽油为原料,研究了La/ZSM-5分子筛硅/铝摩尔比变化对异构化/芳构化反应性能的影响。结果表明：随着ZSM-5硅/铝摩尔比的增加,其酸强度逐渐降低,B酸与L酸酸量比值减小,芳烃产率呈现先增加后减少的趋势;当硅/铝摩尔比为200时,Brønsted(B)酸与Lewis(L)酸酸量比值最低,FCC轻汽油异构化/芳构化性能最高;在反应温度380 ℃、压力1.0 MPa、氢/油体积比100和体积空速1.0 h^-1的条件下,La/ZSM-5 200分子筛催化剂作用下异构化/芳构化产品与反应原料相比,烯烃体积分数降低32.81百分点,异构烷烃体积分数增加18.24百分点,芳烃体积分数增加到5.97%,辛烷值降低5.38个单位,达成以芳构/异构反应为主的大幅度降烯烃的目标,为京Ⅵ(B)汽油标准的实施提供了技术支持。     

低碳烷烃芳构化反应机理研究进展

将低碳烷烃芳构化反应途径划分为烷烃活化和烯烃芳构化两部分.介绍了烷烃在催化剂表面B酸位上活化的Haag-Dessau机理和经典裂化机理,在低转化率、高反应温度、低反应物分压时,烷烃主要通过Haag-Dessau机理活化.简述了烷烃在L酸位上活化过程,分析表明该过程符合B-L酸协同活化特征.分别介绍了烯烃芳构化过程中齐聚...     

Ni/P-HY催化剂上正构烷烃的加氢转化

研究了磷改性对Ni/HY催化剂表面性质和催化反应性能的影响。NH3-TPD和Py-dFTIR的结果表明，磷改性导致了催化剂表面上的B酸酸量减少，酸强度提高，CO-DRIFTS结果表明，磷与镍相互作用，提高了金属的分散度，并有效地提高了催化剂的金属中心与酸中心的比例，因此，在正辛烷临氢转化反应中，少量磷改性的Ni/HY催化剂可以显著地提高加氢异构化的选择性，减少裂解反应。     

脱铝方法对纳米HZSM-5物化性能的影响

分别采用水热处理、酸处理和氟硅酸铵（AHFS）对纳米HZSM-5分子筛进行脱铝,并采用XRD、NH3-TPD、XRF、IR和N2吸附等方法对这些样品进行了表征,考察了脱铝方法对纳米HZSM-5的结构、酸性、硅/铝摩尔比、比表面积和孔体积等物化性质的影响。以正辛烯为FCC汽油烯烃的模型化合物,考察了水热处理对纳米HZSM-5催化正辛烯芳构化反应的影响。结果发现,水热处理能有效地脱除HZSM-5骨架铝（FAl）,脱除下来的铝物种成为新的L酸中心。纳米HZSM-5经盐酸直接处理,骨架铝和非骨架铝（EFAl）的脱除相对缓和。但经水热处理后,非骨架铝对酸变得比较敏感,容易脱除。采用氟硅酸铵可同时脱除分子筛中骨架铝和非骨架铝。水热处理改善了纳米HZSM-5催化正辛烯芳构化反应的稳定性,提高了其异构化能力。纳米HZSM-5强酸中心的减少降低了其催化烯烃芳构化反应产物中苯和甲苯的含量。     

钾修饰的MCM-22分子筛上1-己烯加氢异构和芳构化

考察了钾金属修饰的MCM-22分子筛上1-己烯加氢异构和芳构化反应。结果表明,MCM-22分子筛的强酸有利于芳构化而不利于异构化。通过负载钾金属可以降低MCM-22分子筛的强酸量,提高其异构化性能,并影响其1-己烯异构化和芳构化产物的碳数组成分布。通过改变MCM-22分子筛上钾金属负载量可以达到调节1-己烯异构化和芳构化反应比例及产物分布的目的,同时有效抑制裂解和提高催化剂的稳定性。     

正戊烷芳构化生成丙烷反应路径及其工艺条件

选取3种不同硅/铝摩尔比的HZSM-5分子筛为正戊烷芳构化反应的催化剂,并对硅/铝摩尔比为90的分子筛进行锌改性制备改性催化剂,对几种催化剂进行吡啶-红外表征和NH3程序升温脱附表征,考察了正戊烷在各催化剂上的芳构化反应性能。结果表明：正戊烷主要在催化剂表面B酸中心上发生质子化裂解和氢转移反应生成丙烷,锌改性HZSM-5催化剂表面B酸量减少,不利于提高丙烷收率;在温度为420 ℃、进料质量空速为0.5 h-1、反应压力为0.5 MPa的条件下,正戊烷在硅/铝摩尔比为30的HZSM-5催化剂上反应可以得到57.57%的丙烷和11.95%的芳烃收率。