ZSM-5分子筛的磷改性作用

选取硅铝比为45、150和250的H-ZSM-5分子筛,通过磷酸氢二铵水溶液饱和浸渍、干燥,以及在550℃的100%水蒸气气氛下水热处理2 h,制备出一系列不同磷负载量的磷改性ZSM-5分子筛样品。采用XRD、XRF、BET、NH₃-TPD、²⁷Al NMR、³¹P NMR等表征方法研究这些样品的磷氧化物分布状态及对骨架铝配位、物相、孔结构和酸性的影响。通过脉冲微反实验评价分析磷改性对ZSM-5分子筛催化甲醇制丙烯（MTP）反应活性和烃类产物选择性的影响。结果表明,ZSM-5分子筛的硅铝比或骨架铝密度对磷氧化物分布状态及对磷改性作用有显著影响。对低硅铝比的ZSM-5分子筛进行磷改性,磷氧化物的聚合程度高,磷改性作用强,磷与骨架铝形成P-O-Al化学配位,导致四配位骨架铝（Al(OSi)₄)的数量减少;磷氧化物不仅分布在分子筛外表面,并且深入到分子筛孔道内部;比表面积和孔体积也随磷负载量增加而大幅度下降,酸量和酸强度同样也有较大幅度降低。对高硅铝比的ZSM-5分子筛进行磷改性,磷氧化物多以单分子磷氧化物或二聚磷氧化物形式分布在分子筛的外表面,比表面积和孔体积受磷负载量的影响极小,酸量和酸强度变化也不明显,磷改性作用较弱。不同硅铝比的磷改性ZSM-5分子筛的甲醇转化催化活性随磷负载量增加到某一数值后均出现突然降低现象,表明活性降低与磷氧化物对分子筛的孔道修饰作用或堵孔有关。通过提高硅铝比或磷改性降低ZSM-5分子筛的酸密度和酸强度,降低了甲醇转化过程的氢转移反应和烯烃裂解反应的活性,有利于提高产物中丙烯和C₄烃的选择性,而乙烯和烷烃选择性降低。     

磷改性ZSM-5分子筛催化裂解制乙烯性能的研究

对不同硅铝比的ZSM 5进行磷改性 ,改性分子筛经 80 0℃、 4h水热老化后 ,再进行物化表征和微反评价。结果表明 ,磷改性能提高水热处理后ZSM 5 (n(SiO2 ) /n(Al2 O3) <2 0 0 )的酸中心浓度和强度、水热骨架和活性稳定性。ZSM 5分子筛晶型的水热稳定性不仅与磷含量有关 ,也和分子筛的骨架铝含量有关 ,磷改性不能阻止n(SiO2 ) /n(Al2 O3) >10 0的ZSM 5分子筛水热老化时晶型的转变。另外 ,磷改性分子筛的催化活性也与磷含量和分子筛的铝含量有关 ,铝含量高的活性也高 (n(SiO2 ) /n(Al2 O3)为 2 5～ 2 0 0 )。以正辛烷为原料时 ,磷改性的ZSM 5的活性越高越有利于乙烯生成     

改性ZSM-5分子筛催化合成氯乙酸酯

利用ZSM-5分子筛催化剂,合成了氯乙酸丁酯、氯乙酸异丁酯、氯乙酸戊酯、氯乙酸异戊酯、氯乙酸己酯.文中对影响反应的诸因素进行了讨论.酯收率为90%以上.     

改性ZSM-5分子筛催化合成氯乙酸酯

利用ZSM-5分子筛催化剂,合成了氯乙酸丁酯、氯乙酸异丁酯、氯乙酸戊酯、氯乙酸异戊酯、氯乙酸己酯.文中对影响反应的诸因素进行了讨论.酯收率为90%以上.     

纳米ZSM-5沸石的骨架热及水热稳定性研究

对比研究了一种工业化的纳米ZSM-5沸石(晶粒度20～50nm,SiO2/Al2O3=28)的骨架热及水热稳定性.结果表明,在干燥空气中于700℃下恒温焙烧6 h和在100%水蒸气中于700℃下钝化4 h,纳米ZSM-5沸石的保留结晶度(2θ=23°峰高)分别为92.0%和82.8%;正己烷的保留吸附量分别为104.0%和92.6%.在同样条件下,一种大晶粒ZSM-5沸石的保留结晶度分别为94.2%和82.9%,正己烷的保留吸附量分别为106.0%和99.3%.上述结果预示着所研究的纳米ZSM.-5沸石有良好的骨架耐热及水热稳定性.     

甲醇转化制丙烯ZSM-5分子筛催化剂的磷改性研究

为提升甲醇转化制丙烯(MTP)催化剂活性,采用等体积浸渍法对ZSM-5分子筛催化剂进行磷改性,考察了分子筛先磷改性再成型和分子筛先成型再磷改性两种改性工艺对MTP催化剂催化性能的影响.采用堆密度分析仪、ICP-OES和NH3-TPD等对催化剂进行了表征.结果表明,磷改性可以调变催化剂的酸性质,主要降低强酸中心的酸密度,...     

ZSM-5沸石膜的水热稳定性研究

考察了ZSM-5沸石膜在400℃水蒸气处理200 h条件下的水热稳定性,用气体渗透实验、XRD、SEM对水蒸气处理前后的膜管进行了表征,比较了两者的差别。实验结果表明,在水蒸气处理后,ZSM-5沸石膜出现一定的脱铝现象。对气体的渗透率由原来的1.45×10-7mol／(Pa·s·m2)降为2.9×10-8mol／(Pa·s·m2),然后趋于稳定。根据表征结果。对ZSM-5沸石膜的脱铝现象进行了讨论,分析了ZSM-5沸石膜脱铝的机理以及在高温条件下水蒸气处理对ZSM-5沸石膜的影响规律,为工业放大研究沸石膜乙苯催化脱氢制苯乙烯过程提供参考。     

不同铝源合成ZSM-5分子筛及其MTP催化性能

分别采用偏铝酸钠、硫酸铝、异丙醇铝为铝源合成了ZSM-5分子筛,考察了铝源对ZSM-5分子筛晶化过程及最终产物物理化学性质的影响.用XRD、SEM、XRF、NH3-TPD方法对合成的样品进行了表征,并以甲醇制丙烯(MTP)反应评价其催化性能.结果表明,以偏铝酸钠为铝源合成的ZSM-5分子筛,粒度分布均匀,分散性良好,而且产物硅/铝比与投料硅/铝比基本一致,在MTP反应中具有较高的催化活性和丙烯选择性.而以异丙醇铝为铝源合成的ZSM-5分子筛样品虽然也为纳米级,但由于其酸性较强,在MTP反应中失活较快.     

磷改性ZSM-5/磷酸铝复合分子筛在甲醇制丙烯反应中的应用

以磷酸二氢铵对ZSM-5/磷酸铝 (ZSM-5/AlPO₄-m) 复合分子筛进行P改性,得到wP-ZSM-5/AlPO₄-m催化剂,采用XRD、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD和FT-IR表征其物化性能,并系统地考察了在甲醇制丙烯(MTP)反应中,wP-ZSM-5/AlPO₄-m中P质量分数,反应温度、空速(MHSV)等反应条件对该复合分子筛催化性能的影响。结果表明,P改性可以有效地调节ZSM-5/AlPO₄-m的比表面积及酸性分布,3%P-ZSM-5/AlPO₄-m催化剂中B酸与L酸中心数的最大比达到3.03。当反应温度为500℃、MHSV为1 h-^-1时,3%P-ZSM-5/AlPO₄-m催化剂表现出最佳的MTP活性和稳定性;反应持续73 h,甲醇转化率保持100%,丙烯的单程选择性和产物中丙烯/乙烯摩尔比分别保持在50.0%和5。     

催化裂化多产丙烯催化剂ZSM-5分子筛的改性研究进展

阐述了烃分子在ZSM-5分子筛上的裂化反应机理,重点从水热稳定性的改善和孔道结构的修饰方面综述了催化裂化多产丙烯催化剂ZSM-5分子筛的改性研究进展.介绍了磷改性、金属离子改性、酸碱改性等方法的优缺点,并对ZSM-5分子筛改性的研究方向进行了展塑.     

甲醇制丙烯过程中水热处理对ZSM-5分子筛上积炭的影响

在固定床中对不同水热老化条件（不同水处理量,460-500 ℃）处理后的催化剂进行性能考评,实验条件如下：480 ℃,甲醇空速3 h-1,甲醇分压30 kPa,反应时间12 h、24 h、48 h。孔结构测试结果和甲苯扩散系数的测定结果显示不同的水热条件会产生两类介孔：温和的温度和水处理量会产生与催化剂外表面联通的向外开口的介孔,而苛刻条件（高温,高水处理量）会导致大孔或被限制在催化剂内部的介孔的产生。热重分析结果显示含向外开口介孔的催化剂抗积炭能力强,考评实验结果则表明这种催化剂的丙烯选择性更高。     

ZSM-5沸石分子筛的合成和表面改性研究进展

综述了近年来ZSM -5沸石分子筛的合成及表面改性研究进展。合成方面重点介绍了有机胺合成、无机胺合成及负载合成方法 ;表面改性方面重点介绍了水蒸气改性、离子交换改性及化学气相沉积改性方法     

裂解副产碳五馏分芳构化

研究了温度,空速、ＺＳＭ－５分子筛的硅铝比（ｎ（ＳｉＯ２）／ｎ（Ａｌ２Ｏ３）及原料中二烯烃含量对碳五馏分芳构化反应的影响。结果表明,反应温度对芳烃产物分布有显著影响,空速降低,可延长催化剂的单程反应寿命,芳烃产物分布也有所变化;ＺＳＭ－５分子筛的硅铝比降低,其芳构化反应活性提高;原料中二烯烃含量升高,芳烃收率上升,催化剂单程反应寿命降低。另外,在一定氧含量的气流中于５４０℃下烧碳７ｈ为催化剂的最佳     

高温水热处理后磷改性HZSM-5分子筛的结构变化

对高温水热处理后磷改性HZSM-5分子筛进行了X射线衍射(XRD)、NH3-程序升温脱附(TPD)、吡啶-红外光谱(IR)、29Si,27Al,31P魔角旋转核磁共振(MASNMR)谱等物化表征以及催化活性评价。通过磷改性HZSM-5分子筛29SiMASNMR谱中Si(1Al)峰的变化,进一步证实了磷改性可阻止HZSM-5分子筛骨架脱铝。27AlMASNMR谱表明,HZSM-5分子筛经磷改性后有大量“不可观测铝”出现。根据磷改性分子筛酸性变化以及29Si,27Al,31PMASNMR谱分析,提出了磷改性分子筛表面结构模型,用此结构模型可较好地解释磷改性分子筛的酸性变化。     

长期高温水热处理对ZSM-5分子筛催化剂性能的影响

制备了ZSM-5分子筛催化剂,将初始催化剂(Cat-0)先在700℃下水热处理4 h获得催化剂Cat-4,再于600℃下继续进行不同时间的水热处理,处理300 h获得的催化剂为Cat-300;采用NH3-TPD和27Al MAS NMR方法对经不同时间水热处理的催化剂进行表征,考察了Cat-4和Cat-300裂解石脑油的性能,以考察长期处于高温水热条件下ZSM-5分子筛催化剂性能的变化。实验结果表明,Cat-4的NH3-TPD酸量比Cat-0降低约70%,骨架铝含量从16.9%降至11.7%,非骨架铝含量从0.4%增至5.5%;Cat-300的酸量与Cat-4相比变化不明显,Cat-300的骨架铝含量比Cat-0降低62%,但骨架铝和非骨架铝含量之和基本不变;Cat-4和Cat-300裂解石脑油时,二者的裂解能力接近。长期处于高温水热条件下,ZSM-5分子筛的骨架结构虽然有所变化,但对其裂解石脑油能力的影响不大。     

不同硅/铝比ZSM-35分子筛对戊烯骨架异构化性能的影响

以市售ZSM-35分子筛为晶种,使用静态晶种法合成了具有不同投料硅/铝比(n(SiO2)/n(Al2O3))的ZSM-35分子筛,通过X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、扫描电镜(SEM)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、氧气程序升温氧化(O2-TPO)等手段对其进行表征。以炼油醚化副产品C5馏分为原料,研究了不同硅/铝比ZSM-35分子筛催化剂的骨架异构化反应催化性能。结果表明,成功合成出了具有较高相对结晶度且为纳米薄片状堆积结构的ZSM-35分子筛。随着投料硅/铝比从30增加到200,ZSM-35分子筛XRF实测硅/铝比从19.59逐渐增加到60.01,其弱酸和强酸的酸强度都有一定程度的降低,相对酸量也随之降低;同时O2-TPO测定的反应后催化剂上碳燃烧的CO和CO2峰面积也逐渐降低,造成对反应性能的影响。随着投料硅/铝比的增大,ZSM-35分子筛催化正构戊烯异构化转化率和收率都呈现先增加后减少的趋势,其中当投料硅/铝比为100时,转化率和收率均达到最大值。     

多级孔ZSM-5性质及其对甲醇制丙烯催化性能的影响

以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为介孔导向剂水热晶化法合成了介孔孔容可控的多级孔ZSM-5分子筛,并考察了其多级孔性质及表面酸性质对甲醇制丙烯（MTP）反应产物分布的影响。结果表明：CTAB的添加基本没有影响晶体的结晶度及比表面积,但明显减小了晶粒大小;介孔孔容增大,改善了分子扩散能力,抑制了氢转移二次反应,有利于丙烯及低碳烯烃（C2=~C4=）总选择性的提高;而表面酸量增加却促进了氢转移二次反应,引起丙烯及低碳烯烃的选择性降低、烷烃及C5+高碳组分选择性增加,不利于低碳烯烃的生成。