高硅丝光沸石的偏三甲苯异构化性能研究

介绍了高硅丝光沸石偏三甲苯异构化催化剂的制备方法，并在高压微反上从反应温度、空速、氢油比、再生性等方面考察了催化剂的性能。结果表明，该催化剂具有较高的催化活性、选择性和稳定性。     

异丙醇和苯液相烷基化反应制备异丙苯

研究MWW结构的有机硅微孔沸石催化剂在苯和异丙醇液相烷基化反应中的性能,考察反应温度、反应压力和空速等对催化剂催化性能的影响。结果表明,反应温度低于150℃时,催化剂活性和稳定性较差,主要反应为烷基化反应及异丙醇的分子内脱水和分子间脱水反应,反应产物为异丙苯、丙烯和异丙醚。反应温度高于170℃时,催化剂活性和稳定性良好,异丙醇接近完全转化,主要反应为烷基化反应,主要产物为异丙苯和多异丙苯。随着原料空速的增大,异丙醇转化率和异丙苯选择性降低,异丙醚和丙烯选择性增大。反应压力(1.5~2.5)MPa时,反应为液相烷基化过程,反应压力的变化对催化剂催化性能影响较小。     

YSBH-4分子筛催化异丙苯与丙烯液相烷基化反应

以单因素实验法考察了温度、异丙苯与丙烯物质的量比和液相空速对烷基化反应的影响,并基于正交实验设计综合考察了温度、异丙苯与丙烯物质的量之比和液相空速对烷基化规律及产物分布的影响.结果表明:YSBH-4分子筛催化剂对异丙苯与丙烯液相烷基化具有良好的催化活性和选择性;较为适宜的烷基化反应条件为温度160℃,异丙苯与丙烯物质的量比14:1,液相空速9 h-1,在此条件下,丙烯转化率99.99%,二异丙苯选择性98.15%,产品中苯的物质的量分率7.34%.     

苯与重芳烃烷基转移反应工艺研究

在FTH-2催化剂上,考察反应原料物质的量比、反应温度和液体原料空速对苯与二异丙苯及以三异丙苯为主的重芳烃烷基转移反应的影响。结果表明,苯与二异丙苯烷基转移反应较适宜的条件为:n(苯)∶n(二异丙苯)=10,反应温度215℃,反应压力3.0 MPa,空速5 h-1,此条件下,二异丙苯转化率和异丙苯选择性分别约为94%和98%;苯与重芳烃混合液烷基转移反应较适宜的条件为:n(苯)∶n(三异丙苯)=18,反应温度280℃,反应压力3.0 MPa,空速5 h-1,此条件下,三异丙苯转化率、异丙苯选择性和二异丙苯选择性分别约为75%、64%和31%。     

SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂制备及其催化α-甲基萘异构化性能

为了制备性能稳定的高活性α-甲基萘异构化催化剂,对合成的SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂进行了多种金属离子掺杂改性。并在固体床反应器中考察了催化剂改性方法、反应温度、反应压力以及空速对改性催化剂催化α-甲基萘异构化反应性能的影响。结果表明,反相共沉淀法并且铝掺杂2%的SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂性能最佳,在床层温度230℃,反应压力1.0 MPa,α-甲基萘重时空速(WHSV)为1.0 h~(-1)的优化反应条件下,原料α-甲基萘转化率大于70%,产物β-甲基萘的选择性大于95%,重组分选择性小于0.2%。催化剂的稳定性和再生实验结果表明催化剂再生性能优良,具有良好的工业应用前景。     

YSBH-4催化剂上苯与丙烯的液相烷基化

采用YSBH-4型分子筛催化剂,在等温积分反应器上分别考察了反应温度、液相空速和苯与丙烯的物质的量之比对苯与丙烯液相烷基化合成异丙苯反应的影响,并基于单因素实验结果设计正交实验,以进一步优化工艺条件。结果表明,YSBH-4催化剂对苯与丙烯液相烷基化合成异丙苯具有良好的催化活性和选择性。适宜的烷基化条件为175℃,液相空速28.52 h~(-1)和苯与丙烯的物质的量比8:1,在该条件下,丙烯转化率为99.76%,烷基化产物中异丙苯、正丙苯、二异丙苯和三异丙苯的选择性分别为85.27%,0.04%,14.61%和1.08%。     

MCM-22分子筛在二异丙苯烷基转移反应中的应用

合成了MCM-22分子筛,利用T-D-R法计算了二异丙苯三种异构体的热力学性质,对二异丙苯烷基转移反应的热力学进行了分析。讨论了反应温度、空速、苯／二异丙苯物质的量比、原料中水的质量分数对二异丙苯烷基转移反应的影响,结果表明MCM-22分子筛对二异丙苯烷基转移反应具有良好的活性、选择性和稳定性。     

多级孔道结构Beta沸石分子筛的制备及正庚烷加氢异构的应用

通过0.2 mol/L氢氧化钠溶液处理Beta微孔沸石制备多级孔道结构Beta沸石分子筛,并应用于正庚烷异构化反应。利用XRD、FT-IR、低温氮气吸脱附和NH_3-TPD等表征方法对样品进行表征。考察了反应温度、反应压力、空速对异构化反应转化率和选择性的影响,并得出最佳的反应条件:反应温度为240℃、反应压力为101.3 kPa、质量空速为2.46 h~(-1)。在该反应条件下对催化剂进行评价,结果表明,以多级孔道结构Beta分子筛为载体的催化剂的催化性能优于微孔Beta分子筛,这归结于多级孔道结构Beta分子筛集合了介孔结构优越的扩散性能和Beta沸石微孔材料优良的酸性质。     

Pd/C催化剂氢解α,α-二甲基苄醇制异丙苯

采用等体积浸渍法将活性组分钯负载在活性炭载体上,经化学还原制备负载Pd/C催化剂。将制备的Pd/C催化剂用于α,α-二甲基苄醇氢解制异丙苯反应,考察不同活性炭载体和热氢活化处理温度对催化剂性能的影响。结果表明,采用比表面积适中和孔容较大的活性炭作为催化剂载体,并在250℃进行热氢处理的催化剂具有良好的反应活性。比较适宜的工艺条件为:入口温度(140~160)℃,反应压力(2.0~3.0)MPa,氢油体积比200~300,空速4.0 h-1。催化剂寿命试验中,α,α-二甲基苄醇转化率99.00%,异丙苯选择性大于99.50%,催化剂稳定性优良,具有良好的工业应用前景。     

催化裂化汽油在多元沸石基催化剂上加氢改质研究

采用浸渍法分别制备了以丝光沸石（HM）、Hβ和HZSM-5及其组合为载体的沸石基Ni-Mo-P催化剂,考察了载体组成对催化裂化汽油加氢改质反应性能的影响。结果表明,由适宜比例的三者组合得到的沸石基Ni-Mo-P催化剂具有良好的加氢异构化、脱硫、芳构化活性及稳定性,可在催化裂化汽油脱硫降烯烃的同时保证产品的辛烷值不降低。考察了工艺条件对三元沸石基Ni-Mo-P催化剂反应性能的影响。在温度300 ℃、氢油体积比350、液相体积空速2.5 h-1和反应压力1.5 MPa反应条件下,催化裂化汽油异构烷烃收率、芳烃收率、脱硫率及液相收率分别达41.9%、31.7%、51.0%和98.3% 。     

H-ZSM-5沸石催化合成对乙酰氨基酚的新技术研究

探讨了以H-ZSM-5沸石催化剂,在无溶剂条件下由对苯二酚和乙酰胺为原料直接催化合成对乙酰氨基酚。考察了催化剂用量、反应原料摩尔比、反应温度、反应时间对转化率及选择性的影响。结果表明,H-ZSM-5对于该反应具有良好的催化性能。在催化剂用量为30%、对苯二酚和乙酰胺摩尔比为1∶3.0、反应温度300℃、反应时间2.5 h的条件下,对苯二酚的转化率达到98.7%,且产物对乙酰氨基酚的选择性为90.3%。     

固体酸催化合成环己酮甘油缩酮的研究

研究并比较了HY分子筛、Hβ分子筛、HZSM-5分子筛、酸化蒙脱土、SO42-/Fe2O3和H2SO4/C等固体酸催化甘油和环己酮缩合反应的催化活性。结果表明,Hβ分子筛具有最优的催化活性,以Hβ分子筛为催化剂,研究了催化剂用量、反应物摩尔比、带水剂环己烷用量、反应时间对环己酮转化率的影响,得出最佳反应条件为:催化剂用量为0.2 g/mol环己酮,n(环己酮)∶n(甘油)=1∶1.5,环己烷用量为100 mL/mol环己酮,反应时间1 h。在此条件下环己酮的转化率和主产物2-羟甲基-1,4-二氧杂螺环[4,5]癸烷的选择性分别为99.5%和98.5%。然后应用量子化学方法探讨了酸催化下此反应的反应机理,求取了甘油和环己酮碳正离子反应速率控制步骤的过渡态,并根据频率分析和内禀反应坐标计算对该过渡态的合理性进行了确认,得到该步反应的活化能为120.017 kJ/mol。     

磷酸改性的Hβ分子筛催化合成对甲氧基苯乙酮

在磷酸改性的Hβ分子筛催化剂作用下,以苯甲醚和乙酸酐为原料,通过Friedel-Crafts酰基化反应合成了对甲氧基苯乙酮。通过XRD和NH3-TPD表征研究了磷酸的改性作用。系统地考察了反应温度、催化剂用量和反应时间对乙酸酐转化率的影响,确定了最佳反应条件:反应温度120℃、催化剂用量2.0g、反应时间2h。在催化剂的4次套用实验中,乙酸酐的转化率和对甲氧基苯乙酮的选择性均大于99.0%。     

Hβ沸石催化合成2,6-二异丙基萘

采用高压釜对Hβ沸石催化剂的萘异丙基化催化反应性能进行评价。系统考察了溶剂用量、异丙醇与萘的物质的量比、Hβ沸石用量、反应温度及反应时间等因素对异丙基化反应的影响,优化了反应条件。实验结果表明,合成2,6-二异丙基萘(2,6-DIPN)适宜的反应条件是：溶剂十氢萘用量25 mL·（0.05 mol-萘）^-1,n(异丙醇)∶n(萘)=2.5∶1,催化剂用量15%,反应温度270 ℃,反应时间6 h,此时萘的转化率达66.41%,DIPN及2,6-DIPN的收率分别达到18.72%和3.41%,同时2,6-DIPN和2,7-DIPN的比值达到1.56。覆硅改性Hβ沸石,在基本不改变孔道性能的前提下,有效钝化其外表面酸性位,从而改善其催化萘异丙基化反应的综合性能。硅油沉积量为0.4 mL·g^-1时,萘转化率81.21%,2,6-DIPN收率7.60%,2,6-DIPN与2,7-DIPN的比值保持在1.52的较高水平。     

酸处理改性Hβ分子筛催化合成乙基蒽醌

采用微波辐射法,对Hβ分子筛进行酸处理改性,并通过NH₃-TPD、XRD和吡啶－IR对分子筛进行表征,考察改性前后分子筛酸性质和晶相变化,采用改性的Hβ分子筛催化乙苯和苯酐合成乙基蒽醌。结果表明,无机酸改性分子筛时,由于酸性太强,溶解了大量分子筛的铝物种,减小了分子筛固有的酸催化中心数,使分子筛的催化活性大幅度下降,不适合作为Hβ分子筛的改性试剂。有机酸对Hβ分子筛的改性效果较好,以0.1 mol·L^-1马来酸处理后的分子筛催化效果最好,苯酐转化率为51.53%,乙基蒽醌选择性为39.10%,乙基蒽醌收率最高可达20.15%。采用马来酸和Ce(NO₃)·6H₂O复合改性分子筛,乙基蒽醌选择性为54.0%,乙基蒽醌收率最高可达23.5%,选择性比马来酸单独改性时提高约15个百分点,催化效果明显提高。     

A comparative study of the catalytic nitration of toluene over bimetallic Ce-Mn modified Hβ zeolite

Bimetallic cerium-manganese modified Hβ zeolite sample (Ce/Mn-Hβ) was prepared by ultrasonic assisted impregnation method and applied in nitration of toluene. The characterization results show that the active components (Ce and Mn) are successfully introduced into the framework of Hβ zeolite. The catalyst shows excellent catalytic activity and reusability for the nitration of toluene, giving high para selectivity. Under optimized conditions, it gives 68.7% selectivity to para-nitrotoluene at 88.6% conversion over Ce/Mn-Hβ in the presence of acetic anhydride (Ac₂O). The theoretical calculations indicate that the Ce/Mn bimetallic active sites in modified Hβ zeolite can easily activate the nitrification reagent (AcONO₂), and the enhancement of para selectivity is owing to the steric hindrance of catalyst. Furthermore, the reaction mechanism was proposed by the combination of experimental results and theoretical calculations.     

分子筛催化剂上催化裂化汽油掺混甲醇的改质研究

以实现甲醇制取低碳烯烃转化工艺和FCC汽油降烯烃工艺的有效组合为目的,在固定床微型反应装置上,使用SAPO-34、ZSM-5、DOCO以及分子筛组合催化剂,对FCC汽油掺混甲醇改质进行了研究。主要对反应温度、空速和混炼比等影响因素进行了考察。结果表明,SAPO-34分子筛上甲醇制取低碳烯烃效果较好,高烯烃含量汽油在SAPO-34分子筛上的氢转移和芳构化效果显著,ZSM-5分子筛上的芳构化反应效果和DOCO的异构化反应效果较显著,甲醇转化与汽油转化反应间的相互协同作用,既有利于甲醇转化成低碳烯烃又能提高汽油降烯烃转化深度。适宜的混炼条件:反应温度400℃,m(甲醇):m(汽油)=0.05,空速3h~(-1),组合催化剂上,产物汽油中烯烃含量较FCC粗汽油下降23%以上。     

Alkylation of phenol with tert‐butyl alcohol over a catalyst synthesized from coal fly ash

The alkylation of phenol with tert‐butyl alcohol was carried out in a continuous flow reactor over a catalyst synthesized from fly ash. The activity of the synthesized catalyst was compared with those of other conventional zeolite catalysts such as 13X (NaX) and Hβ. Of all the catalysts tested, zeolite Hβ showed the highest activity in phenol conversion followed by the synthesized zeolite (HZOP‐31). The activity of commercial 13X zeolite was found to be same as that of HZOP‐31. Ce‐exchanged catalyst (CeZOP‐31) showed even better performance than 13X in the alkylation of phenol. The effects of different parameters such as reactant mole ratio, temperature and space velocity on phenol conversion and tert‐butyl phenol selectivity were studied. The effect of mass transfer resistance was found to be negligible within the feed rate range and particle size range studied. The apparent activation energy for the reaction of tert‐butyl alcohol over HZOP‐31 was determined as 30.1 kJ mol^?1. Copyright © 2006 Society of Chemical Industry     

VPT法制备MCM-22分子筛催化剂颗粒及其烷基化性能

采用汽相法（VPT）制备了以成型干胶颗粒为基体的MCM-22分子筛催化剂.利用XRD、SEM和BET测试技术对所制备催化剂进行了物相表征、形貌观察和织构分析,并以苯和丙烯烷基化合成异丙苯为模型反应,在液-固固定床反应器上对所制备催化剂的性能进行了评价.结果表明：汽相法制备的MCM-22分子筛催化剂不仅具有较好的结晶度和较高的微孔表面积,而且具有更好的晶体生长取向性和更加致密的结构;在烷基化反应中也具有很好的活性、选择性和稳定性,特别是对目的产物异丙苯的选择性明显高于水热法（HTS）合成的催化剂,在异丙苯合成上具有很好的应用前景.     

催化裂化轻汽油在ZSM-5分子筛催化剂上裂化反应的研究

以ZSM-5分子筛为催化剂，在小型固定床反应器上，进行了催化裂化轻汽油的裂化反应。考察了反应温度和空速对催化裂化轻汽油裂化反应气液相收率和产品分布的影响。实验结果表明，ZSM-5分子筛催化剂具有较强的裂化活性和氢转移活性。在保证裂化转化率的条件下，提高反应温度和空速可以抑制催化剂上氢转移反应的发生。以ZSM-5分子筛为催化剂上的催化裂化反应中，温度、空速是影响转化率和选择性的重要因素，因此可以通过改变温度、空速来提高目的产物的选择性。但是，单纯依靠改善反应条件，不能使目的产物的收率和选择性达到理想的程度，还必须对催化剂进行改性。ZSM-5分子筛催化剂上催化裂化反应的研究为ZSM-5分子筛催化剂的进一步改性，及ZSM-5分子筛催化剂在轻汽油催化裂解和汽油改质方面的进一步应用提供了试验依据。