甲醇在高硅沸石上转化为低碳烯烃的研究II.反应工艺参数及放大因素影响的考察

在反应器体积为200ml的扩大试验装置上,以颗粒度φ2×4mm的改质高硅沸石为催化剂,对甲醇转化为低碳烯烃的反应进行了系统的工艺参数影响考察。认为采用较高反应温度和较低操作压力以及以水为稀释剂有利于低碳烯烃的生成。在550℃,WHSV(MeOH)1.5h~(-1)及常压的条件下,催化剂连续运转累计810小时以上,取得了C_2—C_4低碳烯烃和乙烯收率分别为88.6和31.9%的结果。     

沸石在甲醇转化为烃过程中积炭性能的考察

用热重法(TGA)和程序升温脱附法(TPD)考察了几种不同孔道结构的沸石——毛沸石(HE),类毛—菱钾沸石(HSW),Fu-1,ZSM-5,ZSM-11,丝光沸石(HM)和Y 型沸石——在甲醇转化为烃时的积炭行为。认为甲醇在沸石上转化为烃时的积炭倾向不仅与沸石的孔道结构有关,而且也与其强酸部位(即TPD 谱的峰Ⅱ)的酸量有着密切关系。甲醇在所考察过的七种沸石上的积炭初速度有着如下排列顺序:HE>(HSW,HY)>HM>(HF,HZSM-5,HZSM-11);其除炭初速度的大小有着与积炭初速度一致的顺序。采用往ZSM-5沸石上添加磷或镁等化合物以改质的方法,可以调节沸石的酸性和孔道尺寸,使得沸石的抗积炭能力增强,有利于改善沸石催化剂的稳定性和选择性。甲醇在改质沸石催化剂上转化为烃时的积炭初速度有着下列顺序,Zn ZSM-5》HZSM-5>Mg ZSM-5>PZSM-5>MnZSM-5。     

用TG-DTG技术研究不同硅铝比和改质ZSM-5沸石的酸性及其催化性能

ZSM-5沸石对某些催化反应具有择形作用,而且可通过改质调变其酸性和孔道大小以适应不同催化反应的要求.ZSM-5的催化活性主要取决于其表面酸性.近年来国内外对沸石的酸性,酸性与反应活性和选择性的关系进行了很多研究.测定固体催化剂的表面酸性有指示剂法、光谱法、碱性气体吸附法和量热法等.目前以采用碱性气体吸附法和程序升温脱附技术最为普遍.因为它能在接近催化反应条件下进行测量,但缺点是定量准确性差,特别是在吸附质有分解的情况下.为克服这一缺点,本文采用碱性气体吸附,用热重(TG)和微商热重(DTG)技术,首先在氢型ZSM-5沸石上进行了尝试,考察了硅铝比对表面酸性的影响.然后对甲醇转化为低级烯烃用的ZSM-5催化剂和以磷、镁改     

MCM-22分子筛的合成及其性质研究

以己内酰胺催化加氢得到的有机混合物水溶液(OMS)为模板剂合成了纯MCM-22分子筛，考察了晶化条件对合成产物的影响。采用XRD、SEM和NH3-TPD对所合成MCM-22分子筛的性质进行了研究。结果表明，原料碱度是影响合成产物的重要因素，合成纯MCM-22的硅铝比范围不大，同时原料中水含量对合成产物的影响也不容忽视；改变硅铝比及水蒸气处理可以调节MCM-22分子筛的酸性。     

水热处理对HZSM-5沸石表面性质及催化性能的影响

采用程序升温脱附(TPD)、真空重量吸附、ESCA和正己烷的裂化反应研究了水热处理对ZSM-5沸石表面性质及催化性能的影响。不同Si/Al比的ZSM-5沸石均有两类不同酸强度的TPD峰。随着水热处理温度升高,较强酸峰Ⅱ比较弱酸峰Ⅰ下降快,同时单位晶胞的酸性中心数、表面积、表面硅铝比和环己烷的吸附量均下降,正己烷裂化活性上随之下降。水热处理前,不同Si/Al比的ZSM-5沸石晶胞中酸中心数相差甚大,730℃水热处理后,它们的酸中心数接近相同,其较强酸峰Ⅱ消失。     

非有机胺型ZSM-5沸石催化剂的研究

用氢氧化铵、甲醇或乙醇取代有机胺作晶化促进剂,均能合成出ZSM-5沸石分子筛。采用多种测试方法表征的结果,表明它们的物化性质与文献上典型的ZSM-5基本一致,并且具有良好的甲醇转化性能,但又互有差异,其中用氢氧化铵合成者的性能和由四丙基铵合成的甚为相似。     

MCM-22型分子筛的合成及其用于生产异丙苯的催化性能

MCM-22 molecular sieve was first reported by Rubin et al[1] in Mobil Company.Similar to ZSM-5 zeolite, MCM-22 belongs to the category of medium pore zeolites.However, it possesses unique structural features[2] that have not been demonstrated before. The structure of MCM-22 was resolved by Mobil scientists using high resolution microscopy and X-ray diffraction analysis. It is found that MCM-22 consists of two independent and non-interconnecting channel systems, each accessible through 10-ring apertures. One of these pore systems is composed of uniform circular 10-ring pores about 0.6 nm. The other is composed of 12-ring egg-shaped supercages with inner free diameter of 0.71 nm and inner height of 1.82 nm. Usually the zeolite crystallizes as thin sheets or plates of stocked layers. Therefore, MCM-22 has been actively studied and this peculiar zeolite may have potential applications in the petrochemical and petroleum industries in the near future, including reactions such as disproportionation[3], catalytic cracking of hydrocarbons[4], aromatic/ethylene alkylation[5], isoalkane/olefins[6] and methanol/olefins alkylation[7] etc.     

热重法研究ZSM-5沸石催化剂的积炭行为和非积炭失活

用热重法并借助碱性气体吸附测量了用于甲醇转化为低级烯烃的ZSM-5沸石催化剂的酸性。以甲醇气为反应气观测了催化剂上的积炭行为,还考察了硅铝比、阳离子和阳离子浓度对催化剂酸性和积炭的影响,关联了酸性和积炭的关系,积炭和烧炭前后酸性的变化规律表明,脱铝也是导致催化剂失活的原因之一。     

改质沸石上甲苯乙基化过程中若干影响因素的考察

将用氢氧化铵导向剂合成的ZSM-5沸石作为基质,添加Ⅱ,Ⅲ及Ⅴ族某些元素的氧化物进行其性能调变,并用TPD,ESCA等方法对它们进行了性能表征,其中着重考察了经磷和镁氧化物改质的沸石催化剂的酸性等与其在甲苯乙基化反应中性能的关系。还系统考察了乙基化反应工艺参数的影响。