模板剂和助剂对Pt/MOR催化剂临氢异构性能的影响

在分别以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、复合聚乙二醇20000(PEG20000)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂合成的梯级孔MOR分子筛上负载Pt制备了Pt/MOR催化剂,并用分步浸渍法在所得催化剂上分别引入第二金属组分Ni和Cr;采用XRD、N_2吸附-脱附、CO脉冲化学吸附、H_2-TPR、NH3-TPD和Py-IR等技术对所得样品进行了表征。结果表明:复合模板剂的添加有效地引入了介孔,所得MOR的介孔比表面积占总比表面积的比例从36.4%增加到54.2%介孔体积占总孔体积的比例从52.9%增加到76.5%,平均孔径从2.1nm增加到3.9nm;Ni或Cr的引入明显增加了催化剂的总酸量和L酸量,显著改善了金属Pt的分散度,且Cr的作用效果优于Ni。在引入1%Cr的Pt/MOR催化剂上,正辛烷临氢异构的转化率可达59.3%,其异构产物选择性可达94.9%。     

Ni/（ZSM-5/MCM-41）催化剂的制备及其催化庚烷异构性能

以ZSM-5为硅源、NaOH为碱源、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热合成法制备ZSM-5/MCM-41复合分子筛,并浸渍负载金属Ni,制得金属-酸中心双功能催化剂;利用X射线衍射光谱、N₂吸附-脱附、氨程序升温脱附和透射电镜等表征手段,考察碱溶条件及Ni负载量对催化剂结构和性能的影响;进而考察催化剂对正庚烷异构化反应的催化性能。结果表明：制备ZSM-5/MCM-41复合分子筛的最佳碱溶条件为NaOH浓度1.5 mol/L、碱溶温度为40℃、碱溶时间30 min;得到的复合分子筛的酸性适宜且具有典型的微孔/介孔复合结构;负载Ni后,金属Ni均匀地分散在复合分子筛表面;使用2%Ni/(ZSM-5/MCM-41)催化正庚烷异构化反应,在反应温度290℃下,正庚烷的转化率达65.44%,异庚烷的选择性达70.59%。     

多孔TS-1沸石的合成、表征及其对棕榈酸的加氢脱氧性能

以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,钛酸四丁酯（TBOT）为钛源,有机硅季铵盐为介孔模板剂成功制备出具有较大介孔孔体积和高外比表面积的多孔TS 1沸 石（TS 1 M）。采用XRD、N2吸附 脱附、SEM和TEM等手段对TS 1 M沸石进行了表征。研究了TS 1 M负载Ni催化剂（Ni/TS 1 M）对棕榈酸的加氢脱氧性能。结果表明,在反应温度260℃、H2分压4 MPa、搅拌速率300 r/min的条件下,在Ni/TS 1 M催化剂上棕榈酸主要发生脱羰反应生成主要产物正十五烷,正十五烷选择性高达92%。     

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。     

介孔Ti-Mo混合金属氧化物催化糖类制备5-羟甲基糠醛

采用硬脂酸为模板剂,制备了介孔Ti-Mo混合金属氧化物固体酸催化剂,采用XRD、FT-IR、氮气吸附-脱附测定及SEM等方法对催化剂进行了表征,并将其用于催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(HMF)。结果表明,在120 oC下反应60 min,5-羟甲基糠醛产率可达50.3%,且该介孔催化剂能适用于催化葡萄糖和蔗糖转化为5-羟甲基糠醛。此外,介孔Ti-Mo混合金属氧化物经过5次重复使用后仍能保持较好的催化活性。     

富B酸复合材料的制备及其在重油FCC催化剂中的应用

以偏铝酸钠抽提高岭土产生的硅为硅源、偏铝酸钠为铝源、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,利用模板组装原理在高岭土结构中原位构筑了有序介孔硅铝结构单元,制备了富B酸有序介孔硅铝/高岭土复合材料;采用XRD、N_2吸附-脱附和吡啶吸附红外光谱对所制备复合材料进行表征。结果表明,制备复合材料比表面积可达253m~2/g,孔体积可达0.43cm~3/g,具有丰富的表面B酸中心;作为基质材料,所制备复合材料不但显著提高了催化裂化催化剂的重油转化能力,并显著改善了裂化产品的选择性,可使转化率提高3.19百分点,同时使汽油和总液体收率分别提高2.95和2.47百分点,重油和焦炭收率分别下降2.12和0.41百分点。     

环己烷选择氧化催化剂Cr-AlPO介孔分子筛的合成及表征

通过水热法合成了含Cr的介孔磷铝分子筛,并采用XRD、TGA、N2吸附和UV-Vis漫反射等手段进行了表征.结果表明,所合成的Cr-AlPO分子筛具有类MCM-41介孔材料的六方点阵结构和孔道特征,其N2吸附表现为Ⅳ类吸附曲线,具有典型的回滞环和3 nm的平均孔径;热重曲线和UV-Vis漫反射谱证实Cr-AlPO介孔分子筛在焙烧过程中经历了水、模板剂及少量羟基的脱除,同时杂原子Cr发生了配位环境和氧化态的改变,焙烧后分子筛中出现四配位的氧化还原活性中心Cr5+/6+.以氧气作氧化剂在130℃下,Cr-AlPO介孔分子筛对环己烷选择氧化具有较好的催化效果,反应24 h后,环己烷转化率为8.8%,目的产物环己醇和环己酮的总选择性可达81.1%.     

Pt基介孔碳柴油加氢脱芳催化剂的制备及应用

以介孔碳材料CMK-3作为载体,采用等体积浸渍焙烧还原的方法,制备不同Pt含量的负载型催化剂Pt(n)/CMK-3。采用XRD、BET、SEM、TEM等方法表征催化剂。以萘加氢反应为探针评价催化剂的催化加氢性能。结果表明,Pt(n)/CMK-3催化剂保持了CMK-3高度有序的介孔结构,Pt粒径随着其质量分数的增加而增大。当质量分数为1.5%和2.0%时,Pt粒子可均匀分散在催化剂孔道内,粒径可控制在5nm以内;当质量分数达到3%时,Pt粒子出现团聚现象,Pt粒径增大到7nm。Pt质量分数为2.0%的Pt(2.0%)/CMK-3催化剂对萘的加氢反应的催化性能最佳,萘转化率可达98%以上,十氢萘选择性大于95%。     

介孔氧化铁对正辛醇乙氧基化反应的催化性能

以十二烷基磺酸钠为模板剂、乙二胺为碱性介质,将水热法合成的氧化铁/十二烷基磺酸钠复合中孔材料在550℃、空气气氛中煅烧10h,除去模板剂,得到介孔氧化铁。通过X射线衍射、氮气吸附-脱附方法对介孔氧化铁的晶体结构和表面物性进行表征。表征结果显示,煅烧后的介孔氧化铁具有典型的六方介孔的结构特征,平均孔径为5.4nm。将介孔氧化铁用于催化正辛醇乙氧基化反应,研究结果表明,升高反应温度和初始压力、增加催化剂用量,可加快环氧乙烷的反应速率,同时产物的相对分子质量分布较窄。当平均聚合度为6.5时,正辛醇聚氧乙烯醚相对分子质量分布的选择性系数达到21.1。     

多级孔SAPO-11的制备及其临氢异构性能

在低温下通过两步水热结晶法制备了多级孔SAPO-11分子筛(S-H-T_0,T_0为再结晶温度),采用浸渍法合成了0.5%(w)Pt/S-H-T_0催化剂,利用XRD、N_2吸附-脱附、SEM、TEM、XRF、NH_3-TPD和Py-FTIR等分析手段对合成的催化剂进行表征,并以正十六烷的临氢异构反应评价了催化剂的性能。表征结果显示,分子筛的制备方法对SAPO-11的孔道结构和酸量有显著影响,与传统水热法制备的SAPO-11(S-T)相比,S-H-T_0具有微-介孔结构、更大的比表面积和介孔体积、更多的B酸酸量。实验结果表明,Pt/S-H-T_0的正十六烷转化率和异构十六烷选择性均高于Pt/S-T催化剂,其中,Pt/S-H-120催化剂的催化性能最优,在340℃、1 MPa、重时空速1.5 h~(-1)、氢气和正十六烷体积比为1 000的条件下,Pt/S-H-120的正十六烷转化率和异构十六烷选择性分别为85%和88%,连续稳定运行60 h催化剂的活性未见明显下降。     

TPAOH处理HZSM-5分子筛及其催化丙烷脱氢反应性能研究

用不同浓度的四丙基氢氧化铵(TPAOH)溶液对HZSM-5分子筛进行处理，对碱处理前后的HZSM-5分子筛负载Pt，制备Pt/HZSM-5催化剂用于丙烷脱氢反应。利用XRD、SEM、N2吸附-脱附、NH3-TPD、H2化学吸附、FT-IR和TG等手段对处理前后的HZSM-5分子筛进行表征，考察了不同浓度的TPAOH溶液处理对HZSM-5分子筛的晶体结构、表面形貌、孔结构、表面酸性及丙烷脱氢性能的影响。结果表明：采用TPAOH溶液处理HZSM-5分子筛，能够在对分子筛的晶体结构和表面形貌影响较小的基础上有效地引入介孔结构，具有高度的可调控性，且能够调变HZSM-5分子筛的酸性；随TPAOH溶液浓度的增加，丙烷脱氢反应活性先升高后降低，当TPAOH溶液浓度为0.2 mol/L时，丙烷初始转化率和丙烯选择性均达到最高值，分别为32.7%和98.6%。     

不同分子筛负载Pt催化剂上的正己烷异构化

 以不同分子筛为载体通过浸渍法制备了一系列Pt/分子筛催化剂,考察了正己烷在不同催化剂上的临氢异构化反应性能,同时也考察了分子筛的孔道结构对催化剂积碳性能的影响。分子筛的酸性和反应后催化剂上的积碳量分别通过NH3-TPD和TGA表征。结果表明,催化剂的异构化性能同时受分子筛的孔道结构和酸性的影响。具有一定量强酸中心、合适孔道结构的分子筛负载Pt的催化剂有利于提高正己烷异构化活性,正己烷异构化选择性依赖于分子筛的孔道结构,而酸性对异构选择性无直接影响。分子筛上的强酸中心越多,孔径越大,越有利于多甲基异构体的生成。此外,催化剂的抗积碳性能与分子筛的孔道结构有关。     

MOR@SAPO-11复合分子筛的合成及Pt/MOR@SAPO-11催化剂的加氢异构化性能

采用硅铝源法制备具有核壳结构的复合分子筛MOR@SAPO-11。利用XRD、SEM、N2物理吸附 脱附曲线、NH3-TPD和Py-FTIR等手段对MOR@SAPO-11复合分子筛的晶体结构、分子筛形貌和酸性质进行表征。结果表明,采用硅铝源法制备的复合分子筛MOR@SAPO-11呈现以丝光沸石为核,SAPO-11为壳的核壳结构。相比于单一分子筛MOR、SAPO-11和机械混合物MOR+ SAPO-11,MOR@SAPO-11复合分子筛具有更适宜的酸性和较高的B酸分布。这说明MOR@SAPO-11复合分子筛发生了协同作用,通过物理或者化学作用紧密相连,改善了自身的酸性。在相同的反应条件下,以硅铝源法制备的复合分子筛MOR@ SAPO-11为载体的Pt催化剂异构化活性和异构烃选择性比以单一分子筛和机械混合分子筛为载体的Pt催化剂有明显提高。     

Al-SBA-15制备方法对Al-SBA-15/USY复合分子筛加氢裂化催化剂性能的影响

分别采用直接合成法和后合成法制备Al-SBA-15分子筛,并负载USY分子筛得到复合分子筛,以此为载体制备中油型加氢裂化催化剂。XRD,TEM,SEM,N2吸/脱附表征证明了微孔-介孔复合分子筛的存在,且后合成法制备的复合分子筛形貌更规整,其孔径为4.86 nm,比表面积为572 m2/g,更适合处理重质油。采用后合成法制备的Al-SBA-15复合分子筛的催化剂的中间馏分油收率和选择性,比以USY分子筛为载体的催化剂分别提高2.0百分点和2.6百分点,比含直接合成法制备的Al-SBA-15复合分子筛的催化剂均提高0.6百分点。     

水热法合成Ni-Mo非负载型催化剂及催化加氢性能

采用水热反应法合成了一系列NiMo不同比例的多孔复合金属氧化物,用XRD、BET、SEM表征手段对其结构、孔性质等进行了表征,并将NiMo复合金属氧化物制备成非负载型NiMo加氢催化剂,在连续流动高压微反装置上考察了其加氢脱硫、加氢脱氮和芳烃加氢饱和反应活性。结果表明,这几种复合金属氧化物是具有钼酸镍铵晶相的物质,并且随着镍含量的增加,合成的NiMo复合金属氧化物的比表面积和孔容呈现线性增加的趋势,而孔径则表现出双介孔的特征。催化评价结果表明,当NiMo比例为1:1时,制备的非负载型催化剂具有最高的催化加氢性能,并采用“火山模型”对活性差异进行了讨论。     

Catalytic performance of dealuminated H–Y zeolite supported bimetallic nanocatalysts in Hydroizomerization of n-hexane and n-heptane

A series of dealuminated Y-zeolites impregnated by 0.5 wt% Pt catalysts promoted by different amounts of Ni, Pd or Cr (0.3 and 0.6 wt%) were prepared and characterized as hydrocracking catalysts. The physicochemical and structural characterization of the solid catalysts were investigated and reported through N₂ physisorption, XRD, TGA-DSC, FT-IR and TEM techniques. Solid catalysts surface acidities were investigated through FT-IR spectroscopy aided by pyridine adsorption. The solid catalytic activities were evaluated through hydroconversion of n-hexane and n-heptane employing micro-catalytic pulse technique directly connected to a gas chromatograph analyzer. The thermal stability of the solids was also investigated up to 800 °C. Crystallinity studies using the XRD technique of all modified samples proved analogous to the parent Y-zeolite, exhibiting nearly an amorphous and microcrystalline character of the second metal oxides. Disclosure of bimetallic catalysts crystalline characterization, through XRD, was not viable. The nitrogen adsorption–desorption isotherms for all samples concluded type I adsorption isotherms, without any hysteresis loop, indicating that the entire pore system is composed of micropores. TEM micrographs of the solid catalysts demonstrate well-dispersed Pt, Ni and Cr nanoparticles having sizes of 2–4 nm and 7–8 nm, respectively. The catalytic activity results indicate that the bimetallic (0.5Pt–0.3Cr)/D18H–Y catalyst is the most active towards n-hexane and n-heptane isomerization while (0.5Pt–0.6Ni)/D18H–Y catalyst can be designed as most suitable as a cracking catalyst.     

新型复合分子筛的制备及其吸附脱硫性能研究

用碱处理沸石ZSM-5的浆液作为硅铝源,合成了一系列新型微孔-介孔复合分子筛,采用X射线衍射（XRD）、比表面积分析法（BET）对其进行了表征,并模拟汽油吸附脱硫对制备的分子筛进行了性能评价。结果表明,产物为具有微孔、介孔双孔分布的复合分子筛,其中介孔孔径主要集中在2．6nm。复合分子筛的最佳合成条件如下：n（SiO2）：n（CTAB）：n（H2O）为1．00：0．15：60．00,在80℃水浴中用1．0mol／LNaOH溶液处理1h,控制体系pH值为10．50,晶化温度为100℃,晶化时间为24h,在550℃马弗炉中焙烧6h。负载过渡金属离子如Fe^3＋,Ag^＋,Co^2＋,Ni^2＋等可改善复合分子筛的吸附脱硫性能,经Fe^3＋改性后其饱和吸附量可高达37．74mg／g。     

Effect of the degree of zeolite recrystallization into micro–mesoporous materials on their catalytic properties in petroleum refining and petroleum chemistry processes

It has been shown that by varying the degree of recrystallization of zeolites, it is possible to obtain mesostructured zeolites (RZEO-1), micro–mesoporous nanocomposites (RZEO-2), and mesoporous materials with zeolite fragments (RZEO-3). The main features of the effect of recrystallization degree of MOR, BEA, and FER zeolites on their catalytic properties in the processes of cracking of 1,3,5-triisopropylbenzene, skeletal isomerization of butene-1, hydroisomerization of n-alkanes, alkylation of benzene with dodecene-1, alkylation of naphthalene with cyclohexene, and disproportionation of cumene have been revealed. It has been found that each type of catalytic reaction requires a micro–mesoporous catalyst with an optimal degree of recrystallization. Zeolites RZEO-1 are the most efficient in the reactions that require strong acidity; zeolites RZEO-2 are the most promising in consecutive reactions and reactions that proceed in pore mouths; and RZEO-3 are optimal for transformations of bulky molecules.