NiP/SAPO-11催化脂肪酸甲酯加氢脱氧及产物的异构化

采用过量浸渍法制备了不同镍负载量的Ni P/SAPO-11催化剂,并用N2吸附-脱附、吡啶红外光谱、NH3-TPD、H2-TPR等技术对催化剂的物理化学性能进行了测试。脂肪酸甲酯催化加氢脱氧及产物异构化反应在固定床反应器上进行,液体产品分别用GC-MS和GC进行定性和定量分析。结果表明,在温度为340℃,压力为2.0 MPa,氢气流量为60 m L/min,重时空速为2.5 h-1的操作条件下,当Ni负载量为3%(质量分数)时,原料转化率可以达到97.8%,C15-18的收率84.5%,异构化率14.0%。

纳米多级孔SAPO-11分子筛制备及其催化2-甲基萘烷基化反应

SAPO-11分子筛作为微孔沸石,通常粒径大,而粒径小的SAPO-11分子筛具有较短的孔道,更有利于分子的扩散使SAPO-11分子筛具有更高的催化活性,但存在稳定性较差的缺点,如何在水热法基础上进一步合成纳米多级孔SAPO-11分子筛极具挑战。在水热合成SAPO-11分子筛基础上,通过对前驱体凝胶进行老化处理制备纳米多级孔SAPO-11分子筛。其中,在80℃用搅拌老化制备的SAPO-11分子筛有最小晶体尺寸,通过SEM可知通过搅拌老化制备的S11-80℃-stirring分子筛呈现一种均匀纳米棒状结构,这些纳米棒的直径约500~700 nm,长度约2~4μm。通过N_(2)吸附-脱附曲线及孔径分布图可知经过老化处理的SAPO-11分子筛较传统SAPO-11都具有更大的比表面积,搅拌老化与静置老化制备的分子筛相比而言具有更大的微孔比表面积与孔体积。且通过NH_(3)-TPD对SAPO-11分子筛酸性性质进行表征,所有老化处理合成的SAPO-11分子筛酸量都有所下降。2-甲基萘(2-MN)主要来源于煤焦油,可用于制备2,6-二甲基萘(2,6-DMN),用于合成高端聚酯,为此将上述纳米多级孔SAPO-11分子筛用于催化2-甲基萘烷基化反应,结果表明使用老化处理制备的纳米多级孔SAPO-11分子筛有77.8%的2-MN初始转化率,20.4%的初始选择性,2,6-DMN、2,7-DMN的物质的量比为1.13,反应第4小时有最高2,6-DMN选择性39.9%,通过系列表征揭示了纳米多级孔SAPO-11分子筛择形催化催化机理。

NiW/SAPO-11催化剂对煤焦油加氢尾油模型化合物二十烷加氢异构性能的影响

以SAPO-11分子筛为载体,采用机械化学法制备Ni系催化剂,引入W调节其电子结构、晶粒尺寸与形态分布以及催化剂的孔结构、酸性与酸量等,基于对XRD、TEM、BET、NH3-TPD、吡啶吸附红外等结果的深入分析,探究催化剂NiW配比对催化剂性质和煤焦油加氢尾油模型化合物正二十烷(n-C_(20))加氢异构性能的影响规律。结果表明,Ni/SAPO-11负载W后,比表面积不同程度增加,W质量分数为0.5%时比表面积达到最大值149 m^(2)/g;Ni的平均粒径减小,W质量分数为1%时降至最小值4.43 nm,比Ni/SAPO-11减小36%,且Ni^(0)的含量和表面酸量均最高。此外,W促进了Ni的还原,使得还原峰温向低温方向移动。XPS分析表明,随着W含量的增加,Ni^(0)的结合能降低,W5+的结合能升高。二十烷(n-C_(20))的加氢异构产物分布显示,3Ni1W/SAPO-11作用下n-C_(20)的转化率和异二十烷(i-C_(20))的收率均最高,分别为88.23%和75.72%,且以单支链异二十烷(Mono-i-C_(20))为主,收率达71.65%。在线取样结果显示,n-C_(20)在金属位点与酸功能的双重作用下先生成单支链异构体,随着反应的进行向多支链异构体转化,不稳定的多支链异构体会进一步裂解成小分子烷烃。

伊利石合成多级孔SAPO-11分子筛创新实验设计

以伊利石为原料,采用加入介孔模板剂和盐酸酸洗的方法制备了多级孔SAPO-11分子筛,利用XRD、N_(2)吸附-脱附、SEM等方法对样品进行表征。研究结果表明,两种方法均成功制备出多级孔SAPO-11分子筛,与微孔SAPO-11分子筛相比,两种方法得到的多级孔SAPO-11分子筛外表面积和孔体积均明显增大,盐酸酸洗破坏了SAPO-11分子筛的球形晶貌,加入介孔模板剂合成的多级孔SAPO-11分子筛更好地保留了SAPO-11分子筛的晶型结构。具有一定的创新性、综合性和可操作性,有助于提升学生的创新意识和实践能力。

Pt/SAPO-11催化正十二烷异构化的反应规律

油脂原料经加氢脱氧后的临氢异构化过程是制备生物航煤的关键步骤。采用浸渍法将Pt负载到SAPO-11分子筛上,制备出Pt/SAPO-11异构化催化剂,并对分子筛及催化剂的物理化学性能进行了表征。以正十二烷为模型化合物,在固定床加氢反应器上进行催化剂的异构性能评价。结果表明:温度对转化率和选择性的影响最显著,反应温度从350℃升到390℃时,正十二烷转化率由18.8%提高到86.2%,异构十二烷选择性由99.7%下降到67.2%。在380℃、2 MPa、重时空速为0.45 h-1、氢油体积比为1500的条件下,正十二烷转化率达到80.5%,异构十二烷选择性为70.1%。

Ce促进Ni/SAPO-11催化剂上正庚烷的临氢异构化

通过浸渍法制备了Ni/SAPO-11催化剂,并进一步通过分步浸渍法制备了Ni-Ce/SAPO-11双金属催化剂,对其晶相结构和表面酸性进行了表征.实验结果表明,Ce的引入导致比表面积和孔容增大,总酸量升高而酸强度降低,金属Ni在载体SAPO-11表面的分散度提高.通过对正庚烷的临氢异构化反应研究发现,引入Ce可以显著提高异庚烷的选择性.在n(H2)/n(n-C7H16)=12,MHSV=3.52 h-1,催化剂量0.3 g,反应温度300℃条件下,Ni-2%Ce/SAPO-11催化剂的正庚烷转化率可达25.4%,异庚烷的选择性可达90.4%.

稀土对SAPO-11分子筛结构与性能的影响

分别采用浸渍法及离子交换法将稀土元素镧、铈引入SAPO-11分子筛,通过XRD、BET、孔分布、in-situ FTIR及NH3-TPD等表征手段考察了稀土对SAPO-11分子筛结构及表面性能的影响.结果表明,SAPO-11分子筛经稀土元素La、Ce改性后,分子筛摩尔组成改变、结晶度下降,其中La3+离子交换改性带来的变化最为明显.在分子筛表面聚集的稀土元素可作为Lewis酸中心,造成分子筛L酸含量增多,B/L比值下降;同时,由于三价稀土离子吸引电子的能力弱于Al3+,改性后催化剂的桥连羟基强度下降.经稀土改性后,催化剂总酸量下降.

含HF体系中SAPO-11分子筛的合成与表征

在含HF体系中合成了SAPO-11分子筛,并采用X射线衍射、扫描电镜、低温氮物理吸附、红外光谱和吸附氨的程序升温脱附等手段对其进行了表征.结果表明,相对于常规无HF合成体系,在HF体系中合成的SAPO-11分子筛样品结晶度提高,结晶速度加快,分子筛单晶增大,分子筛晶粒聚集体的粒径减小,比表面积降低,孔体积与平均孔径增大.合成体系中加入HF后SAPO-11分子筛上B酸中心的总酸量和弱酸量降低,中强酸中心的比例有所提高,而L酸的酸量和酸强度无明显改变.

SAPO-11构型分子筛的合成及结构研究

以二正丙胺及二异丙胺为模板剂,采用水热法制得了SAPO-11分子筛,对3种不同的合成方法——异丙醇铝法、上清液法和氟离子法的产物及杂晶情况作了讨论,采用红外和二次微分红外光谱、XRD多晶结构分析及真空吸附等方法研究了SAPO-11的骨架结构和孔结构。

小晶粒SAPO-11分子筛的合成及其催化异构化性能

在常规静态水热法的基础上,不使用除有机模板剂以外的其它有机物,通过调整反应物凝胶的老化处理条件,可以合成出结晶良好的小晶粒SAPO-11分子筛,晶粒尺寸由常规方法合成的5～15μm减小至400～500nm;采用改进方法合成的小晶粒SAPO-11分子筛具有较大的外比表面积.小晶粒Pt/SAPO-11分子筛催化剂对正十六烷临氢异构化反应的活性和选择性均明显高于常规方法合成的催化剂.

N iW/SAPO-11催化剂的异构化性能

以SAPO-11分子筛为载体,采用共浸渍法制备了一系列N i和W含量不同的N iW/SAPO-11催化剂,并对催化剂进行了表征。以正辛烷为模型化合物,在连续微反装置上对催化剂的异构化性能进行了评价,考察了n(W)∶n(N i)和反应条件对催化剂的异构化性能的影响。实验结果表明,当催化剂中n(W)∶n(N i)=2.0时,正辛烷的转化率最高,并且异构化性能好,在温度400℃、压力2.0M Pa、LHSV1.0h-1、V(H2)∶V(正辛烷)=400∶1的条件下,正辛烷的转化率约为70%、异构化产物选择性约为80%、芳构化产物选择性约为1.5%,并且催化剂的稳定性好。

正庚烷与正十四烷在Pt/SAPO-11催化剂上临氢异构化

采用连续流动固定床反应装置,研究了0.6%Pt SAPO 11催化剂上正庚烷与正十四烷的临氢异构转化。实验结果表明,在反应温度200℃～420℃,压力0.5MPa,质量空速2.0h-1的反应条件下,两种原料在高转化时均可保持90%以上的异构化选择性。在转化率小于55%时,C7与C14临氢异构所遵循的反应规律是一致的,即异构化和裂解的相对反应速率相同。依据产物分布组成随转化率变化的规律,提出了烷烃在Pt SAPO 11催化剂上加氢转化的反应网络。同时,实验结果支持烷烃异构化反应在分子筛孔道内进行的观点。

SAPO-11分子筛改进合成及正十二烷加氢异构化性能

用二乙胺作模板剂 ,在较短晶化时间的水热条件下合成出不同Si Al比的SAPO 11样品 .Si Al比升高 ,结晶度下降 ,晶粒变小 .2 9SiNMR谱表明Si Al比为 0 .33的SAPO 11的SAPO区与Si区的交界区明显扩大 ,与之对应的NH3 TPD也表明有较高的中强酸 弱酸比例 .样品担载Pd后对正十二烷的加氢异构化反应表明 ,交界区扩大的Si Al=0

Zinc-modified Pt/SAPO-11 for improving the isomerization selectivity to dibranched alkanes

Zinc-modified Pt/SAPO-11 catalysts were prepared by incipient wetness impregnation and assessed in the hydroisomerization of n-octane.Their physicochemical properties were investigated using powder X-ray diffraction,scanning electron microscopy,nitrogen adsorption-desorption,pyridine-adsorbed infrared spectroscopy,temperature-programmed desorption of NH3,temperature-programmed reduction of hydrogen,temperature-programmed desorption of hydrogen,transmission electron microscopy,and X-ray photoelectron spectroscopy.The addition of zinc resulted in high dispersion of platinum.Zinc acted as a competitive adsorbent,changed the location of platinum.The catalyst with a zinc loading of 0.5%gave the highest selectivity to dimethylhexanes,but the conversion was lower than those achieved with the other catalysts.Dimethylhexanes have large molecular diameters,and therefore their diffusion may be difficult.This weakens the catalytic activity of the zinc-modified catalysts and lowers the n-octane conversion.

SAPO-11分子筛的酸性及催化性能

用IR及TPD法研究了SAPO-11分子筛的表面酸性质,并以正庚烷裂解和乙醇脱水为探针研究其催化性能。结果表明,SAPO-11分子筛上既有L酸中心,又有B酸中心,表面上存在4个羟基峰。NH_3-TPD测定了SAPO-11的酸强度和酸中心数,并用矩形法求得脱附活化能,SAPO-11系属中等酸强度的分子筛。

水-丁醇两相介质合成SAPO-11和MgAPO-11分子筛

在水-丁醇两相介质中合成了SAPO-11和MgAPO-11分子筛.水-丁醇两相介质有利于在SAPO-11中引入更多的Si,从而产生较多的酸性位,以所得SAPO-11为载体的Pt催化剂在正十二烷临氢异构化反应中表现出较高的催化活性.相反,水-丁醇两相介质不利于Mg进入分子筛骨架,导致MgAPO-11上的酸性位减少,Pt/MgAPO-11催化剂的催化活性降低.

反应条件对Pt/SAPO-11催化油脂一步加氢制异构烷烃的影响

在固定床反应器中,以大豆油为模型原料,研究了反应温度、压力、氢油比和空速等条件对Pt/SAPO-11催化油脂一步加氢制异构烷烃反应的影响,并分析了反应中间产物、气体产物(CO,CO2)及烷烃终产物的变化趋势.结果表明,高温、低压或低氢油比可抑制酯、羧酸和醛的氢解以及醇的生成,促进油脂脱氧选择性地向脱羧和脱羰方向进行;异构烷烃收率随温度升高或空速减小而先增加后下降,但反应压力和氢油比的影响不大.另外,对油脂一步加氢过程可能的反应历程进行了讨论.

金属助剂对Pt/SAPO-11催化剂物化及异构性能的影响

通过浸渍法制备了Pt/SAPO-11催化剂,分步浸渍法制备了LaPt/SAPO-11、CePt/SAPO-11和SnPt/SAPO-11双金属催化剂。通过X射线衍射、低温氮物理吸附、氨程序升温脱附、氢气化学吸附和吡啶吸附红外等手段对所得样品进行了表征。实验结果表明,助剂的引入导致了催化剂的比表面积和微孔孔容降低,B酸量减少而L酸量增加,总酸量有所下降,Pt组分的分散度提高。在360℃时,对正庚烷的临氢异构化反应中,Pt/SAPO-11催化剂的正庚烷转化率为65.14%,C7异构体收率为61.67%;当分别加入La和Ce,Pt/SAPO-11的正庚烷转化率提高至77.40%和78.12%,C7异构体收率分别提高至69.72%和68.48%;而加入Sn后,Pt/SAPO-11的正庚烷转化率和C7异构体收率分别降至63.22%和59.09%。

Pt/SAPO-11催化剂上长链烷烃临氢异构化产物分布规律的研究

以正十四烷(C14)在Pt/SAPO11催化剂上的临氢异构化为模型反应,探索了长链烷烃临氢异构化反应机制和产物分布的变化规律。结果表明,反应遵循含过渡态的平行顺序反应机制。温度升高,转化率、多支链异构体和裂解产物的收率持续升高,单支链异构体收率呈先升高后降低的变化规律;压力升高,转化率降低,单甲基异构体选择性明显提高;空速或n(H2)/n(C14)升高,转化率降低,单甲基异构体选择性呈升高趋势。随着反应转化率的升高,支链靠近碳链中心的单甲基异构体分布先增多然后趋于稳定。在压力0.5～1.5MPa、温度310～330℃条件下进行反应,可获得较佳的产物分布。

SAPO-11分子筛的微波合成与表征

采用硅溶胶作硅源,二异丙胺作模板剂,通过微波辐射法合成了SAPO-11分子筛,考察了溶胶的pH值、晶化时间、掺Si量对合成产物的影响.通过XRD,NH3-TPD,TG,BET和SEM等手段对分子筛产物的物化性质进行了系统的表征.结果表明用微波辐射法可合成得到具有AEL结构的SAPO-11分子筛,其溶胶中n（P2O5）/n（Al2O3）/n（SiO2）/n（CTAB）/n（正丁醇）/n（二异丙胺）/n（H2O）=1∶1∶（0.2～2.5）∶0.02∶10∶1.5∶30;溶胶的最佳pH值为6.5左右;晶化压力为4.7×10^5 Pa,晶化时间为180 min;当n（SiO2）/n（Al2O3）为1.9时,分子筛的酸量最大为0.43 mmol/g,且以弱酸为主.微波辐射法合成的SAPO-11分子筛颗粒更均匀、粒径更小,其粒径为3～5 μm.