Ga改性HZSM-5的芳构化反应机理研究进展

Ga改性的HZSM-5分子筛整合了金属的脱氢能力,分子筛的酸催化及择型催化作用,是目前最为成熟的轻烃芳构化催化剂。本文以近年来在Ga/HZSM-5芳构化机理方面研究所取得的进展为基础,综述了Ga离子在催化剂制备及芳构化反应中的作用。接着结合机理方面的结论,讨论了Ga/HZSM-5催化剂的制备以及反应条件的影响。     

Na2CO3处理制备复合孔ZSM-5分子筛及其丙烷脱氢制丙烯的催化性能

通过不同浓度的Na₂CO₃溶液处理合成的HZSM-5分子筛,并采用X射线衍射、N₂低温物理吸附和X射线荧光光谱分析仪对溶液处理前后的样品进行了表征。表征结果显示,适量浓度的Na₂CO₃溶液处理HZSM-5,能够形成介孔-微孔复合孔道,增加了分子筛介孔容积和外比表面积;同时不会明显破坏HZSM-5的MFI结构,从而保持较好的高温热稳定性。在上述碱处理后的载体上制备了Pt-Sn-K/HZSM-5分子筛催化剂,并在固定床反应器上考察了丙烷脱氢制丙烯的催化活性。结果表明,随着Na₂CO₃溶液浓度的增加,催化剂的初始活性增加,而稳定性先增加后减少。当采用Pt-Sn-K/HZSM-5（1.8）分子筛催化剂用于丙烷脱氢反应,其呈现了良好的脱氢活性和稳定性：反应100h后,其丙烷化率为35.53%,相比初始活性仅下降了2.8个百分点,丙烯选择为98.4%,基本保持不变。     

丙烯齐聚反应催化剂研究进展

烯烃齐聚产品是石化行业中重要的原料,可用于合成发动机燃料、洗涤剂原料、润滑油、增塑剂等化学品。本文综述了丙烯齐聚制备壬烯等长碳链烯烃反应催化剂的研究现状,总结了丙烯齐聚催化剂的种类,分析了影响齐聚催化剂性能的因素,如制备方法、助剂和载体等,最后对该催化剂的发展前景进行了展望。     

多级孔ZSM-5分子筛的制备及其丙烷脱氢制丙烯的催化性能

采用不同浓度的四乙基氢氧化铵(TEAOH)溶液处理HZSM-5分子筛,并通过XRD、XRF、H2化学吸附、吡啶红外吸附(FT-IR)和N2低温物理吸附对样品进行表征分析,考察有机碱溶液对载体和催化剂物化性能的影响。表征结果显示,低浓度的TEAOH溶液处理HZSM-5后形成介孔-微孔多级孔道结构,介孔容积和外比表面积明显增加,进而提高催化剂表面Pt金属裸露度;高浓度有机碱处理则能够明显增加分子筛表面酸性,同时引起催化剂表面Pt分散度下降。采用有机碱处理后的载体上制备了Pt-Sn-Na/HZSM-5催化剂,并在固定床反应器上考察了丙烷脱氢制丙烯的催化活性。结果表明,随着有机碱溶液的增加,丙烷初始转化率逐渐增加,丙烯选择性则逐渐下降,稳定性呈现出先增加后减少的趋势。以20 mol·L-1有机碱溶液处理HZSM-5分子筛为载体制备的催化剂用于丙烷脱氢活性评价显示,反应120 h后丙烷化率为34.93%,丙烯选择为98.67%,该催化剂脱氢活性和稳定性较佳。     

丙烷芳构化催化剂活性组分浸渍方法优化

根据现有丙烷芳构化催化剂的特性,考察等体积浸渍、真空等体积浸渍、微波等体积浸渍3种不同浸渍方法对镓改性HZSM-5催化剂性能的影响,并结合多种技术表征,分析改性后催化剂内部性能变化情况。研究发现,浸渍方法对催化剂表面镓的分散度具有明显的影响,其中真空等体积浸渍具有更好的效果,使活性组分Ga分散更均匀,更有效地降低了分子筛的B酸位、增加了L酸位,进而抑制了丙烷的裂解,增强了催化剂的脱氢、芳构化能力,并且延长了催化剂的寿命。在反应温度为525℃,丙烷质量空速（WHSV）为1 h^-1的条件下,取样时间为丙烷通入后1.3 h,丙烷转化率达到93.8%,液相芳烃收率达到57.2%,BTX（苯、甲苯和二甲苯）收率达到48.6%。