硅改性HZSM-5沸石上甲苯与甲醇选择性甲基化的研究

采用硅油化学液相沉积法,焙烧后在HZSM-5沸石外表面上形成SiO2涂层,可有效地调控HZSM-5沸石的孔口尺寸。制备了一系列SiO2沉积量不同的Si/HZSM-5催化剂,并进行了甲苯与甲醇选择性甲基化反应。随着SiO2沉积量增加,沸石骨架结构和内表面性质变化不大,而孔口尺寸逐渐缩小,反应中产物对二甲苯的选择性明显提高。     

三次样条法用于锁定动力学速率常数初值

在复杂反应动力学研究中,由等温反应体系中各组分随时间变化的数据,采用三次样条法估计各种化学反应的动力学速率常数迭代初值;并结合应用实例,检验了该方法在锁定动力学常数迭代初值范围的有效性。结果表明,该速率初值比较接近真值。此方法为有效锁定速率常数迭代初值提供一种新途径。     

β沸石上界苯歧化与C9芳烃烷基转移反应规律

依据甲苯歧化与C9芳烃烷基转移反应的实验结果对该复杂反应体系进行了简化处理,简化后的反应体系由苯歧化,甲苯与三甲苯烷基转移,甲乙苯加氢脱烷基3个主反应和甲苯与甲乙苯烷基转移,乙苯加氢脱烷基和三甲苯歧化3个副反应组成。经动力学参数估值确定了相应的动力学方程式,并从产物异构体的组成出发,讨论了β沸石催化剂的择形性。     

以固体硅胶为硅源的β沸石晶化过程的研究

研究了以固体硅胶为硅源的β沸石在８０ｈ以内昌化过程的变化规律。结果表明,晶化时间从０增加到８０ｈ,合成的β沸石昌胞略有收缩,ＩＲ谱中,１２０９ｃｍ＾－１振动峰向高频方向位移８ｃｍ＾－１,１０７５ｃｍ＾－１振动峰向低频方向位移５ｃｍ＾－１。晶化时间在３０ｈ内,β沸石存在Ａ与Ｂ两种不同的结晶位。晶化时间大于５０ｈ后,β沸石出现典型的双环与开孔ＩＲ特征峰。当晶化时间从０增加到８０ｈ,＾２９Ｓｉ ＮＭＲ谱     

甲苯歧化与三甲苯烷基转移反应体系的化学平衡

对甲苯歧化与三甲苯烷基转移反应体系中反应的化学平衡常数进行了详细计算,并对不同温度、不同进料组成下的平衡组成进行了分析。结果表明,随温度升高,甲苯与三甲苯的芳烃平衡转化率降低,二甲苯的平衡组成亦降低;降低进料中甲苯和三甲苯的摩尔比,甲苯和三甲苯的总芳烃平衡转化率降低,而二甲苯的平衡组成明显上升。比较了β沸石催化剂上此体系在不同空速和温度下的化学反应产物组成与平衡组成,升高温度有利于缩小化学反应与平衡的差距。     

SAPO-34催化剂上甲醇制烯烃反应——催化反应失活动力学

甲醇制烯烃(MTO)催化剂SAPO-34在反应过程中存在失活现象,为了合理设计MTO反应器,需要了解该反应的本征动力学以及催化剂的失活规律,为此在固定床等温积分反应器内进行了甲醇制烯烃反应失活动力学的研究。通过测定不同催化反应时间下反应物和各产物的浓度,考察了催化剂不同使用时间后的催化活性,研究了SAPO-34催化剂的失活规律,建立了5集总反应和失活动力学模型,该模型充分考虑到水和积炭对反应过程的影响。根据实验测定的动力学数据拟合得到了失活反应的动力学常数,该动力学模型预测得到的SAPO-34催化剂上MTO反应产物组成随反应时间的变化规律与实验值吻合很好,说明了获得的动力学模型的可靠性。     

甲醇制烯烃催化剂活性变化规律与反应器模拟

基于在固定床反应器中已得到的SAPO-34催化剂上甲醇制烯烃反应动力学方程,对影响催化剂活性的多个因素进行分析,并采用该动力学方程在固定床反应器中进行模拟计算,考察动力学模型的可靠性。结果表明:催化剂活性随着接触时间的增加而减小,属于平行失活;反应体系中的水能有效减缓催化剂失活,而在较大的甲醇累积量时,水对催化剂平均活性的贡献越来越不明显。对模型计算值与实验值进行比较,结果表明,该总动力学方程的计算值与实验值吻合较好。     

TEA+-TMA+-SiO2-Al2O3-H2O体系下影响UZM-5分子筛自发结晶的因素

研究了TEA^＋-TMA^＋-SiO2-Al2O3-H2O体系下UZM-5分子筛自发结晶过程,考察了晶化时间、晶化温度、模板剂用量、H2O和硅铝比对UZM-5分子筛结晶过程的影响。结果表明,当合成体系中TEA^＋与SiO2物质的量之比为0．6-1．0,TMA^＋与SiO2物质的量之比为0．075-0．125,H2O与TEA^＋物质的量之比为31．2和Si与Al物质的量之比为6-10的条件下,UZM-5分子筛能自发结晶。高温不利于UZM-5分子筛的形成,而低温则需要较长的晶化时间才能得到UZM-5分子筛。在SiO2,Al2O3,TEAOH,TMACl和H2O物质的量之比为1．0：0．0625：0．8：0．100：24．8时合成UZM-5分子筛,在晶化温度150℃和晶化时间60h的条件下,合成的UZM-5分子筛,其外表面较大,适合作较大有机分子反应的催化材料。     

介孔烯烃歧化催化材料的合成、表征及性能研究

在强酸性条件下,采用一步共沉淀的方法直接合成了含钨的介孔SBA-15(MWS)催化新材料;并对该材料做了XRD、SEM、TEM、N2吸附、29Si MAS NMR、Raman和UV-Vis漫反射光谱表征,结果表明MWS具有大的比表面积、规整的孔结构和厚的孔壁;钨物种高度分散在介孔氧化物的骨架结构中;用催化材料对1-丁烯进行歧化反应,在较高的空速下,仍能表现出较高的催化活性和选择性.     

混合C4烯烃催化裂解制丙烯

以固定流化床工艺研究了不同硅铝比的改性ZSM-5分子筛对混合C4烯烃催化裂解制丙烯、乙烯的影响,并进行了工艺条件实验.结果表明,提高分子筛催化剂的硅铝比对丙烯选择性有利,而乙烯的选择性降低;在温度550℃、空速10 h-1、水油质量比0.6/1的条件下,丙烯收率31%,选择性45.6%.适量磷改性的催化剂在经过700℃17 h的水热老化后,丙烯的收率仍达到28%以上,表现出良好的水热稳定性.