苯酚氧化反应中溶剂选择及催化剂再生方法的研究

考察了水作溶剂对苯酚转化率及产品选择性的影响，并且对催化剂的再生方法进行了改进。研究发现，水及丙酮分别作溶剂时，通过控制反应参数，苯酚转化率可达到相近的水平；水作溶剂时，通过调整反应温度、水量、Ｈ２Ｏ２用量及其加入方式可以得到最大的苯酚转化率及Ｈ２Ｏ２利用率；高温水处理积炭催化剂的方法，可以减少催化剂的焙烧次数，简化原有的再生工艺。     

分子筛绿色化合成技术的开发

对现有分子筛合成废液中氨氮及还原性物质的来源进行分析,确定降低排放废水中氨氮浓度及COD的方案。对现有ZRP-5分子筛制备流程进行优化,增加母液及赶胺水回用工序;建立母液浓缩装置,将钛硅分子筛及Β分子筛的合成母液及重排母液应用于ZSM-5分子筛的合成,实现废液的梯级利用。上述措施既解决了因分子筛生产废液的排放造成的环境污染,亦因废物资源化降低了ZSM-5分子筛的生产成本。     

稀乙烯在ZSM—5沸石上转化为异丁烯与汽油的反应

考察了稀乙烯在ＺＳＭ－５沸石上的转化反应，提出了以汽油或异丁烯为目的产物时的反应参数；同时对乙烯在ＺＳＭ－５沸石上叠合、芳构化反应的机理进行了探讨。结果表明：反应温度为３００℃时，汽油产率最大。在芳构化过程中既有氢转移反庆，又有直接脱氢生成芳烃的反应。     

稀乙烯在ZSM—5沸石上叠合与芳构化反庆环境因素的影响

对利用催化裂化干气中的稀乙烯生产汽油馏分的环境因素进行了考察，尤其是催化裂化干气中存在的氢和水的加入对乙烯叠合与芳构化反应的影响在实验室进行了研究。试验结果表明，氢的存在使ＺＳＭ－５沸石上乙烯叠合与芳构化反应中芳烃产物的选择性提高，但同时使乙烷的产率增加，汽油产率下降。水的加入可抑制氢的不利影响，同时可提高乙烯的转化率并进一步降低催化剂上积炭的速度。     

硅源对合成高硅ZSM-5分子筛的影响

考察了3种不同来源的硅胶对合成高硅ZSM－5分子的筛的影响，并探讨了影响合成的原因，研究结果表明，硅胶比表面积的大小对分子筛的合成具有较大的影响，硅胶比表面积越大，合成效果越好，采用改进的合成方法（预解聚法和低温陈化法）可得到无石英杂晶的高硅ZSM－5分子筛。     

ZSM-5分子筛改性对正庚烷芳构化性能的影响

采用正庚烷为模型化合物,考察了改性ZSM-5分子筛在催化裂化条件下的芳构化反应性能.结果表明,ZSM-5分子筛的芳构化能力因Zn的引入得以提高,但经水热老化处理后显著下降.老化失活的原因可能是金属发生了聚集以及酸的流失.在Zn改性的基础上引入稳定剂A,同时负载Zn、A的ZSM-5分子筛具有良好的水热稳定性以及芳烃选择性.     

分子筛对甲醇制轻烯烃反应烃类产物选择性的影响

采用XRD、SEM、XRF、BET、NH₃-TPD等方法表征USY、Beta、ZSM-5、ZSM-22、SAPO-41和SAPO-34分子筛的物相、组成、结构和酸性,并采用脉冲微反技术考察这些分子筛催化甲醇转化反应活性及烃类产物选择性随反应温度的变化。结果表明,三维十二元环的USY和Beta分子筛的甲醇转化催化活性最高,其次为二维十元环的ZSM-5分子筛,一维十元环的ZSM-22分子筛最低。分子筛的孔结构与孔径尺寸具有择形效应,与反应温度共同影响高选择性烃类产物的碳链长度。大孔分子筛在反应温度450℃以下时的C₄ 烃选择性最高;在反应温度400℃以上时,中孔ZSM-5、ZSM-22和SAPO-41分子筛的C₃烃选择性最佳,小孔SAPO-34分子筛的C₃烃和C₂烃选择性最高。随着反应温度升高,高选择性烃产物的碳数降低。ZSM-5和SAPO-34分子筛是特别适合于甲醇制丙烯和乙烯的择形催化剂,这2种分子筛在催化选择性方面还具有优异的升温特性,在400~550℃范围,随着反应温度升高,产物中乙烯和丙烯的总选择性提高,副产物中丙烷、C₄、C₅和C₆₊烃的选择性降低,甲烷选择性略有增加。     

利用高岭土合成ZSM-5沸石

对苏州高岭土的特性以及不同温度焙烧的高岭土结构变化进行了考察,以碱抽法确定其中的活性SiO2和活性Al2O3的含量,分别以有胺法(正丁胺)和无胺法合成得到较高相对结晶度的ZSM-5沸石,并对产物进行表征.结果表明,高岭土最佳焙烧温度为950℃,有胺法和无胺法合成的ZSM-5沸石相对结晶度分别达54.6%和53.3%,产...     

磷改性ZSM-5分子筛的水热稳定性

选取n(SiO₂)/n(Al₂O₃)为45、150、250的磷改性ZSM-5分子筛样品,在800℃和100%水蒸气气氛下分别水热处理4、8和17 h,得到一系列高温水热老化后的磷改性ZSM 5分子筛样品。采用XRD、XRF、BET、NH3-TPD、³¹P NMR、²⁷Al NMR表征方法研究这些老化样品的磷氧化物状态变化及骨架铝配位、物相、孔结构和酸性变化情况。通过脉冲微反实验考察这些老化样品的甲醇制丙烯（MTP）反应催化性能稳定性。结果表明,ZSM 5的n(SiO₂)/n(Al₂O₃)对磷改性作用和水热稳定性有重要影响,提高水热老化温度和延长老化时间会明显加剧磷氧化物的迁移、缩合及与骨架铝的配位成键作用。低n(SiO₂)/n(Al₂O₃)时,四配位骨架铝容易转变为与磷有配位关系的各类缺陷位骨架铝和六配位非骨架铝;高n(SiO₂)/n(Al₂O₃)时,尤其在n(SiO₂)/n(Al₂O₃)为150时,存在大量骨架铝既具有很高的抗磷氧化物配位成键能力,又具有很好的抗水蒸气水解能力,具有更高的反应催化活性和水热稳定性。提高水热处理温度还具有疏通磷改性ZSM-5分子筛孔道的作用,低n(SiO₂)/n(Al₂O₃)的磷改性ZSM-5分子筛的比表面积和孔体积有部分恢复,高n(SiO₂)/n(Al₂O₃)的微孔部分比表面积有所增加。不同n(SiO₂)/n(Al₂O₃)磷改性ZSM-5分子筛的相对结晶度均随水热老化温度提高和老化时间延长而下降;酸量和酸强度均随水热老化温度升高而急剧下降,但随水热老化时间延长保持相对稳定,n(SiO₂)/n(Al₂O₃)为150的磷改性ZSM 5分子筛的酸性最稳定。n(SiO₂)/n(Al₂O₃)为150的磷改性ZSM-5分子筛经过800℃和100%水蒸气老化4 h后具有优异的MTP催化性能,如高反应活性、高丙烯选择性和烃产物组成稳定性。