[B,Al]-IM5分子筛的合成及其在甲苯与乙烯烷基化反应中的催化性能

采用水热晶化法,以1,5-双(N-甲基吡咯烷)戊烷溴盐(MPPBr2)为模板剂,在n(SiO2)∶n(Al2O3)=40~80的范围内合成了纯相[B,Al]-IM5分子筛。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱仪(XRF)、电感耦合等离子体发射光谱-质谱仪(ICP-MS)、静态氮吸附仪和化学吸附仪等方法对分子筛进行了表征。结果表明,与棒状IM-5分子筛中试样品相比,[B,Al]-IM5分子筛呈片层形貌,XRD峰强度较低,比表面积较大,酸量和B酸量/L酸量较低。在[B,Al]-IM5分子筛的晶化过程中发现,B原子以四配位形式进入分子筛骨架,模板剂的分解量较少,促进了分子筛某方向晶面的生长,出现片层形貌。对于甲苯与乙烯气相烷基化反应,在300℃、n(SiO2)∶n(Al2O3)=60的条件下,[B,Al]-IM5分子筛的乙烯转化率为97.0%~98.5%,甲苯转化率为12.0%~10.3%,接近理论转化率(12.5%),对-甲乙苯的选择性为41.9%~73.8%,对位选择性为79.1%~85.8%。与ZSM-5相比,[B,Al]-IM5的反应温度较低(300℃),乙烯转化率较高(98.5%),可以稳定运行105 h,较文献报道的改性ZSM-5分子筛和中试IM-5分子筛分别延长了25 h和78 h。

无钠Beta分子筛的合成(英文)

以硅铝胶为原料,在无碱金属体系中水热合成了Beta分子筛。研究了硅铝胶的物理化学性能、添加NaOH和不同n(TEAOH)/n(SiO2)等因素对Beta分子筛结晶度、形貌和铝分布的影响。结果表明,以适宜物理化学性能的硅铝胶为原料,可以在低模板剂用量(n(TEAOH)/n(SiO2)=0.10)下合成Beta分子筛。无钠Beta分子筛的形貌规整,铝分布均匀。在苯与乙烯烷基化反应中,与有钠体系合成的分子筛相比,采用无钠Beta分子筛作为催化剂,在较低空速下可得到较高的乙苯选择性。

纳米分子筛在炼油和石油化工中的应用

介绍了纳米ZSM-5分子筛的合成及其在直馏汽油非临氢改质中的应用、纳米β分子筛的合成及其在苯与乙烯液相烷基化中的应用、纳米空心钛硅分子筛(HTS)的合成及其在环己酮氨肟化过程中的应用以及纳米Silicalite-1分子筛的合成及其在环己酮肟气相贝克曼重排生产己内酰胺中的应用,并简要综述了上述纳米分子筛合成和应用方面的最新研究进展. 结果表明,对于炼油和石油化工中易结焦失活的催化反应过程,分子筛的纳米化可抑制催化剂快速失活,延长催化剂寿命.

IM-5和TNU-9分子筛在甲苯甲醇烷基化反应中的催化性能

采用水热合成法制备了I M-5和TNU-9分子筛,并采用水蒸气处理法对其进行了改性。采用XRD、BET、TEM、吡啶-IR、29Si、27Al MAS NMR等手段对分子筛的物化性能进行了表征,并考察了分子筛在甲苯甲醇烷基化反应中的催化性能。结果表明,与ZSM-5分子筛相比,I M-5和TNU-9分子筛在甲苯甲醇烷基化反应中具有较高的催化活性,二甲苯选择性高。经水蒸气处理后,ST-H-I M-5和ST-H-TNU-9分子筛的活性有所下降,ST-H-I M-5分子筛的二甲苯选择性高,ST-H-TNU-9分子筛的对二甲苯选择性达到40%左右。

改性IM-5分子筛在甲苯甲醇烷基化反应中的催化性能

考察了磷改性、硅改性和磷/硅复合改性方法对IM-5分子筛的物化性能和催化性能的影响。采用XRF、BET、NH3-TPD、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)方法对改性分子筛进行了表征。结果表明,磷改性有效消除了IM-5分子筛的强酸中心,微孔面积和微孔体积减小;硅改性覆盖了IM-5分子筛的外表面,介孔面积和介孔体积减小,分子筛的酸性中心减少,磷改性和硅改性方法均没有显著改善分子筛催化甲苯甲醇烷基化反应的对-二甲苯选择性。磷/硅复合改性对分子筛的酸性、微孔和介孔同时进行修饰,提高了分子筛催化甲苯甲醇烷基化反应的对-二甲苯选择性和二甲苯选择性,是改善IM-5分子筛择形效果的有效途径。

分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展

概述了国内外分子筛催化剂在炼油和石油化工中应用的主要进展，重点介绍了中国石化石油化工科学研究院近年来所取得的最新研究进展，包括纳米ZSM-5分子筛合成及其在直馏汽油非临氢改质中的应用、无钠β分子筛合成及其在乙苯合成中的应用、Silicalite-1分子筛合成及其在环己酮肟气相贝克曼重排生产己内酰胺中的应用、HTS钛硅分子筛的合成及其在环己酮氨肟化过程中的应用四个方面。

Nu88分子筛的合成、表征及在甲苯甲醇烷基化中的催化性能

采用水热法合成了Nu88分子筛。考察了不同硅源、铝源和模板剂(SDA)对分子筛合成的影响;采用XRD、BET、SEM、NH3-TPD、Py-IR、29Si MAS NMR、27Al MAS NMR等手段对分子筛进行表征,并考察其在甲苯甲醇烷基化反应中的催化性能。结果表明,碱性硅溶胶为硅源、NaAl O2为铝源时,采用1,6-双(N-甲基吡咯烷己烷)溴盐和1,5-双(N-甲基吡咯烷戊烷)溴盐为模板剂均能合成出Nu88分子筛;该分子筛为纳米晶体,具有良好的热稳定性,酸性较弱;其催化性能与β分子筛相似,推测其属于多维、大孔沸石范畴。

IM-5分子筛的合成

系统地考察了晶种、n(NaOH)/n(SiO2)、n(MPPBr2)/n(SiO2)和n(H2O)/n(SiO2)对合成IM-5分子筛的影响,并采用27 Al MAS NMR、29Si MAS NMR和TEM表征手段探讨了IM-5分子筛的晶化机理。结果表明,添加晶种和降低体系的n(H2O)/n(SiO2)能有效缩短晶化时间;n(NaOH)/n(SiO2)和n(MPPBr2)/n(SiO2)是影响IM-5分子筛合成过程中杂晶相生成的重要因素,适当调节可有效抑制方沸石(ANA)、丝光沸石(MOR)杂晶的生成;通过优化合成条件,晶化时间可由14d缩短至6d,得到高结晶度的纯相IM-5分子筛。

影响芒硝氨盐水碳酸化过程速度的因素

研究碳酸化度、反应温度、溶液中氨浓度和硫酸根离子浓度等对芒硝氨盐水溶液碳酸化过程速度的影响，并与氯化钠氨盐水溶液碳酸化过程进行比较。研究结果对芒硝联产纯碱和硫酸铵新工艺的研究和开发具有指导和参考意义。

加氢裂化催化剂对VGO生产重石脑油的影响

为了提高加氢裂化催化剂重石脑油的选择性,分别采用USY、Hβ分子筛为载体负载NiW金属制备加氢裂化催化剂CUSY和CB,并采用BET、XRD、XPS、Pyd-IR、HRTEM、TG-MS等分析手段对分子筛与催化剂进行表征,以上海石化VGO为原料油,在固定床中试装置上对CUSY和CB催化剂进行加氢裂化反应性能评价。结果表明:与USY分子筛相比,Hβ分子筛中含有更多的介孔结构,其介孔表面积与体积分别提高了127 m^(2)/g和0.257 cm^(3)/g;但USY分子筛、载体与催化剂的总酸量和B酸酸量均为Hβ分子筛、载体及催化剂的2倍多,加氢裂化后的CUSY催化剂的硫化度比CB低6.7百分点,其加氢活性相晶粒尺寸更大;在氢气压力13.0 MPa、温度350~365℃、氢/油体积比1200、精制和裂化体积空速分别为1.3和1.8 h^(-1)的条件下,与CUSY催化剂相比,CB催化剂更有利于链烷烃的转化,进而增加重石脑油链烷烃含量;在相同转化率下,CUSY催化剂作用下重石脑油选择性比CB催化剂高约1.83百分点,芳烃潜含量(质量分数)高12.2百分点。这说明抑制烷烃的转化是提高重石脑油馏分选择性和芳潜的重要因素。

开放骨架磷酸铝合成中F-对有机胺结构导向效应的影响

研究了在开放骨架磷酸铝合成中氟离子对乙二胺(en)和二乙烯三胺(deta)的结构导向效应的影响.在水热条件下,以乙二胺为结构导向剂,分别从摩尔组成为n(Al2O3)∶n(P2O5)∶n(en)∶n(H2O)=1.0∶1.5∶18.0∶147和n(Al2O3)∶n(P2O5)∶n(en)∶n(HF)∶n(H2O)=1.0∶1.5∶18.0∶3.0∶147的初始混合物中晶化出二维层状磷酸铝Al2P2O9·NH3(CH2)2NH3(Ui O-13)和Al F(HPO4)·NH2(CH2)2NH2(1);以二乙烯三胺为结构导向剂,分别从摩尔组成为n(Al2O3)∶n(P2O5)∶n(deta)∶n(H2O)=1.0∶4.0∶3.0∶153和n(Al2O3)∶n(P2O5)∶n(deta)∶n(HF)∶n(H2O)=1.0∶4.0∶3.0∶3.0∶153的初始混合物中晶化出了三维开放骨架磷酸铝Al4P5O20(H2O)2·C4N3H16(Al PO-CJ31)和一维链状磷酸铝Al2P4O10(OH)3F·C4N3H15(2),表明凝胶中的F-显著改变了乙二胺和二乙烯三胺的结构导向效应.详细对比分析了Ui O-13和化合物1以及AlPO-CJ31和化合物2的结构,探讨了F-对乙二胺和二乙烯三胺的结构导向效应的影响及F-与有机胺的协同结构导向效应.

含分子筛CoMoP/Al_2O_3催化剂的加氢脱硫反应性能

以具有不同孔结构的十二元环微孔分子筛为酸性组分,制备了含分子筛的CoMoP/Al_2O_3加氢催化剂,采用固定床高压微反装置考察了4,6-二甲基二苯并噻吩的加氢脱硫反应,并通过N_2吸附-脱附、吡啶吸附红外、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等表征手段对几种分子筛样品进行物化性质分析。结果表明,分子筛的孔结构和酸中心的可接近性是影响含分子筛催化剂上总反应活性及各路径产物分布的主要因素。在反应温度300℃、H)2分压4.0MPa、H)2/原料油体积比为500的条件下,含Y分子筛催化剂的总反应活性及脱硫率最高。与β分子筛相比,晶粒尺寸更小的Nβ分子筛上酸中心的可接近性提高,含Nβ分子筛催化剂的总反应活性与酸催化反应活性明显提高。

钾改性Beta分子筛Brönsted酸性能对十氢萘加氢异构化及加氢裂化反应的影响

为了提高十氢萘加氢转化生成桥环异构体的选择性,采用钾(K^(+))后浸渍法对Beta分子筛进行了酸性调节;采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N_(2)吸附-脱附(BET)、红外光谱(Py-IR)等分析手段对改性前后的分子筛进行了表征。采用孔饱和浸渍法制备了Pt/Beta-Al_(2)O_(3)催化剂,在氢气压力4.0 MPa、温度240~300℃、氢/油摩尔比12.62、质量空速10.56 h^(-1)的条件下,以十氢萘为模型化合物进行了加氢异构化和加氢裂化反应研究。结果表明:随着K_(2)O负载质量分数从0.105%增加到0.403%,改性前后分子筛的结构及孔道性质未发生明显变化,分子筛Brönsted(B)酸酸量从209μmol/g逐渐下降到123.9μmol/g;十氢萘加氢转化过程遵循异构化-开环-裂化连串反应机理,随着反应温度升高,异构选择性降低,开环和裂化反应选择性升高,总转化率增大;反应温度低于280℃时,桥环异构产物选择性可以达到90%以上。在反应温度300℃的条件下,随着K^(+)改性分子筛的B酸酸量降低,产物异构选择性增加,开环选择性和裂化反应选择性降低。K^(+)通过抑制裂化反应可以明显提高桥环产物的选择性。

以两种季铵碱为模板剂合成A形体富集Beta沸石及其晶化过程

以三甲基环己基氢氧化铵和二甲基乙基环己基氢氧化铵为模板剂或结构导向剂(SDA),采用超浓水热方法合成了A形体富集的Beta沸石,用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、29Si固体魔角自旋核磁共振(29Si MAS NMR)以及氮气吸附等表征手段对其进行了详细表征,探索了最优合成条件,研究了其晶化过程.结果表明,在晶化初期产物中己出现A形体过量特征,随着晶化的进行,A形体的过量程度无显著变化.

AEI结构杂原子磷铝分子筛的合成、表征及MTO催化性能

采用水热法合成了杂原子Co、Mn、Mg、Si取代的AlPO4-18(AEI结构)分子筛。采用XRD、NH3-TPD、DTA方法对其进行表征,并以甲醇制烯烃(MTO)反应评价其催化活性。结果表明,杂原子Co、Mn、Mg、Si取代的AlPO4-18分子筛热稳定性较AlPO4-18稍差,但骨架破坏温度仍在1380 K以上。AlPO4-18分子筛的酸性会随着杂原子的取代而增强,其中Si的取代使分子筛酸性增强最多。在1033 K、100%水蒸气处理下,杂原子磷铝分子筛具有较好的水热稳定性,但随着水热处理时间延长,结晶度缓慢降低,骨架破坏并转变为无定形。CoAPO-18、MnAPO-18、MgAPO-18和SAPO-18分子筛都具有一定的MTO催化性能,其中CoAPO-18催化性能最好,甲醇转化率、丙烯收率和乙烯收率分别达到100%、49.79%、24.5%。

多级孔SAPO-34分子筛的制备及在MTO反应中的应用研究进展

综述了制备多级孔SAPO-34分子筛的后处理法和直接合成法等方法,对比了不同方法的优缺点,分析了多级孔SAPO-34分子筛催化甲醇制低碳烯烃(MTO)反应的性能及其如分子筛孔径、扩散速率、活性位点数量和酸性强弱等的影响因素。结果表明,多级孔SAPO-34分子筛催化MTO反应性能优异,甲醇转化率近100%、低碳烯烃(C 2=~C 4=)的选择性达90%左右。原因在于多级孔SAPO-34分子筛将介孔或(和)大孔引入分子筛晶粒中,克服了传统的微孔SAPO-34分子筛孔道尺寸小、易积炭失活的缺点,有效提高了反应物和产物的扩散效率,减少了反应积炭,延长了催化剂的寿命。

纳米β分子筛/Al_2O_3复合材料的制备及其催化性能研究

采用溶胶凝胶法制备纳米β分子筛/Al2O3复合材料,考察制备过程中pH值、浆液浓度、成胶温度、投料方式和老化温度等因素对复合材料的影响,并采用TEM,EDS,29SiMASNMR,DTA,NH3TPD等方法对复合材料进行了表征,考察复合材料对正辛烷临氢异构化反应的催化性能。结果表明,溶胶凝胶法制备的纳米β/Al2O3复合材料中的β分子筛以约5nm的尺寸分散在Al2O3基质中,有助于解决纳米分子筛易团聚的难题,提高了纳米β分子筛的热稳定性,对正辛烷临氢异构化反应催化性能优异。

铝离子在beta沸石晶化过程中对多形体A富集的影响（英文）

以四乙基氢氧化铵为有机结构导向剂,采用超浓水热方法,从氟离子体系合成出手性多形体A(简称A形体)富集的全硅beta沸石.在同样的初始混合物中引入铝源后,所合成的beta沸石中A形体含量明显降低,产物为普通的硅铝beta沸石.用粉末X射线衍射、元素分析、热重-差热分析、氮气吸附、扫描电子显微镜和固体魔角自旋核磁共振等表征手段对全硅beta沸石和硅铝beta沸石进行了详细的表征,并研究了其晶化过程.结果表明,铝源的引入可以加速beta沸石的晶化,得到的硅铝beta沸石晶体粒径明显减小.在硅铝beta沸石的晶化过程中生成了五配位铝物种,五配位铝物种可能是导致产物中A形体含量降低的原因.

层柱皂石的合成、表征及正癸烷临氢异构催化性能

采用高温水热合成法,在强碱性条件下制备了有序性高、具有三八面体结构的皂石材料,并对其进行了铝柱柱撑.通过XRD、27Al MAS NMR、N2吸附-脱附、吡啶红外、TGA-DTA和TEM等手段对材料进行了物化表征,并用临氢异构反应研究了材料的催化性能.结果表明,层柱皂石具有很高的结构有序性,800℃以上时热稳定性良好,且具有较好的正癸烷临氢异构转化率及异构产物收率.

层柱黏土合成和催化应用的研究进展

概述了层柱黏土的组成和性能,总结了层柱黏土合成中的影响因素及层柱黏土的催化应用,提出了层柱黏土研究中亟待解决的问题,并对其发展前景进行展望。