多级结构ZSM-5沸石分子筛的合成及其Mo基催化剂在甲烷无氧脱氢芳构化中的应用

以经盐酸预处理的碳纳米管为第二模板,在不添加其它有机溶剂的情况下,仅通过控制晶化条件,即采用变温水热晶化法合成具有多级结构的ZSM-5分子筛.通过X射线衍射、红外光谱测试、透射电镜和N2吸附对合成的分子筛进行了表征,结果表明,该合成分子筛呈近球形,是由纳米棒自组装形成的具有多级结构的亚微米球.该分子筛改性后用于甲烷无氧脱氢芳构化反应,显示出良好的催化性能,甲烷转化率最初达到19%,反应至24h时甲烷转化率仍保持在10%左右,并且保持了较高的芳香物选择性(达到50%以上).

分子筛性质对Mo/HZSM-5催化剂上甲烷无氧脱氢芳构化反应的影响

通过改变合成条件与合成体系 ,考察了不同硅源合成的HZSM 5分子筛对Mo/HZSM 5催化剂上甲烷无氧脱氢芳构化反应性能的影响 .结果表明 ,用水玻璃合成的HZSM 5分子筛负载Mo后 ,其催化性能优于用硅溶胶合成的分子筛 .1HMASNMR测定结果表明 ,前者的Br¨onsted酸浓度较后者大 .通过改变合成条件 ,减小HZSM 5分子筛的粒度 。

甲烷无氧脱氢芳构化双促进W/MCM-22基催化剂研究

以MCM 2 2分子筛为载体 ,H2 SO4酸化的 (NH4) 2 WO4为W组分前驱物 ,以Zn和 /或Ga ,Co ,Mo为促进剂 ,研制两系列促进型W /MCM 2 2基催化剂 .在常压固定床连续流动反应器 GC测试系统评价其对CH4无氧脱氢芳构化的催化性能 ,结果显示 ,在双促进的W Co Mo(或W Ga Zn) /MCM 2 2催化剂上 ,常压、10 73K、原料气空速GHSV =15 0 0mL(STP)·h-1·(g cat.) -1的反应条件下 ,苯选择性最高达到 70 %～ 72 % ,相应甲烷转化率为～ 15 % ;反应 45 0min后 ,甲烷转化率降低到～ 5 %水平 ;7 5h平均积炭选择性～ 2 0 % .H2 TPR和NH3 TPD表征研究显示 ,在W /MCM 2 2基质催化剂中适当添加少量Co3 + / 2 + /Mon+ 或Ga3 + /Zn2 + ,一方面导致Wn+ 物种还原活化温度下降及可还原W6+ 物种数量增加 ,另一方面消去最强的一些B酸位同时诱生相当数量的中强酸位 ,这两方面的促进效应都对催化剂活性、选择性提高及结炭减缓作出贡献 .

磷掺杂碳催化剂的制备及其催化环己烷无氧脱氢性能

采用淀粉作为碳源、磷酸作为磷源,方便经济地制备了高比表面积的微孔磷掺杂淀粉碳催化剂P@C。实验结果表明,磷酸不仅可以实现淀粉碳中磷的有效掺杂,还可以对碳材料比表面积和孔道结构进行有效调控。更为重要的是制备的P@C催化剂样品表面具有丰富的弱酸中心,并对环己烷无氧脱氢制苯产氢反应表现出了良好的催化性能。使用磷含量1.53%的P@C催化剂,当反应温度为525℃时,环己烷转化率达85%以上,苯选择性接近100%。本研究可为有机液体储氢技术的应用设计提供有益参考。

蒸气相法ZSM-5分子筛的合成及其负载的Mo催化剂在甲烷芳构化中的应用

采用蒸气相法使无定形凝胶在水蒸气中结晶形成ZSM-5分子筛,通过X射线衍射、红外光谱、热重、扫描电镜以及能量色散型X射线荧光分析对合成的分子筛进行了表征.结果表明,蒸气相法比水热法更易合成出粒径均匀、形貌规则的小颗粒分子筛(粒径为150～250nm),将其负载Mo后用于甲烷无氧芳构化反应中,表现出更好的催化性能,初期甲烷转化率达17.5%,同时表现出更高的稳定性和容炭能力.

新型非常规天然气直接催化转化制芳烃催化剂的研究

近年来,常规天然气供应紧张,因此非常规天然气的开发利用显得尤为重要。甲烷无氧芳构化作为非常规天然气的直接转化方式之一,由于其工艺流程简单、芳烃选择性集中、产物附加值高等特点,一直受到广大科研工作者的关注。为提高甲烷转化率及甲苯和二甲苯等产物的选择性,通过一步浸渍法制备了0.189%Mg/8%Mo/HZSM-5(以质量分数计)催化剂,在700℃、101 kPa条件下通过将甲烷无氧芳构化反应与芳烃烷基化反应耦合,其中甲醇作为烷基化试剂与甲烷以共进料的方式进入反应体系,将甲烷的转化率提升至27.45%、甲苯和二甲苯的选择性分别达到28.29%和24.65%,并且8 h内催化剂未出现活性减弱,实现了反应的高效稳定运行。