双模板剂B-EU-1/ZSM-5复合分子筛的快速合成及催化应用

以不同氢氧化物做碱源合成B-EU-1/ZSM-5复合分子筛,并比较各平衡阳离子的结构导向作用及其形貌特征,发现钠离子的导向作用最强,且合成复合分子筛的表面较光滑、无明显晶面界限。对合成样品进行了TG-DTG、N_2吸附–脱附和NH_3-TPD分析。结果表明:双模板剂一步法合成的复合分子筛模板剂脱除的失重率为5.67%,小于机械复合分子筛的失重率7.31%,复合分子筛的比表面积、孔容和微孔平均孔径均有所增大,同时其酸强度、酸量都增大,有利于二甲苯优先从复合分子筛的孔道结构中扩散出来。将分子筛应用于甲醇转化制二甲苯催化反应,结果显示,双模板剂一步法合成的复合分子筛催化产物油相中芳烃的选择性最高达到66.72%,芳烃中二甲苯的含量为46.15%,二甲苯中对二甲苯的含量达到30.75%。这是由于B-EU-1/ZSM-5催化剂的特殊孔道结构具备择形效应,使得分子动力学直径较小的二甲苯分子优先从其孔道中扩散出来。

ZSM-5/Y复合分子筛在烃类催化裂化催化剂中的应用研究

以大庆减压蜡油为原料,考察了水热脱铝ZSM 5 Y复合分子筛的催化裂化性能,并与经同样条件水热脱铝的ZSM 5和Y型沸石的机械混合分子筛进行了对比研究。结果表明,与机械混合样品相比,复合分子筛具有较大的柴油产率和气体产率,汽油产率降低。从复合分子筛结构和ZSM 5的择形催化两方面分析了复合分子筛和机械混合分子筛裂化性能差别的原因。复合分子筛的聚集体结构不利于大分子进入分子筛结构中进行裂化,有利于汽油组分的裂化。气体数据分析支持了复合分子筛的结构特点。

ZSM-5/MCM-48复合分子筛基催化剂上甲醇制汽油反应工艺条件的研究

甲醇转化为烃类液体燃料和化学品是当前替代石油技术研究的热点之一。早期由Mobil公司首先提出了甲醇制汽油（MTG）技术。ZSM-5分子筛以其独特的孔道结构在MTG反应中表现出良好的催化性能，但其强酸性导致油相产物中的芳烃含量高，并且较易积碳而需频繁再生。

SAPO-11制备条件对Co-Mo/ZSM-5-SAPO-11催化剂加氢脱硫/芳构性能的影响

采用动态水热合成法制备了SAPO-11分子筛,并对其进行了XRD、SEM等表征,考察了晶化时间、晶化温度、硅铝比和模硅比对SAPO-11性质的影响.将上述制备的分子筛与ZSM-5混合制备复合分子筛催化剂,以模型石脑油为原料,在高压微反装置上评价了Co-Mo/ZSM-5-SAPO-11复合分子筛基催化剂的加氢脱硫/芳构化活性.SAPO-11表征和催化剂评价的综合结果表明,SAPO-11的适宜制备条件和组成为190℃、晶化24 h、硅铝比1.0、模硅比1.0,在此条件下制备的复合分子筛催化剂具有较好的芳构性能和较高的脱硫性能.

ZSM-5/ZSM-22复合催化剂共混比例对MTG反应的影响

以HZSM-5(MFI)和HZSM-22(TON)为原料共混制备了ZSM-5/ZSM-22复合催化剂,研究了共混比例对复合催化剂结构性质和催化MTG反应的影响。采用XRD、FTIR、BET和NH3-TPD等手段对不同共混比例制得ZSM-5/ZSM-22复合催化剂的晶相组成、骨架结构、孔结构及表面酸性质进行了分析表征。结果表明,不同共混比例对ZSM-5/ZSM-22复合催化剂物化性质和MTG反应影响较大。两相共混比例为1∶2时,催化剂极易失活,汽油收率低(25.98%);随HZSM-5分子筛含量增大,汽油收率和芳烃选择性随之增大。比例增至2∶1时,ZSM-5/ZSM-22复合催化剂具有相对较大比表面积(227 cm^2/g),中强酸量和总酸量达0.010 2 mmol/g和0.056 9 mmol/g;在常压、反应温度380℃,氮气流速10 m L/min、进料空速为2 h^(-1)反应条件下,ZSM-5/ZSM-22复合催化剂表现出较好的抑制芳烃生成性能,甲醇转化率和汽油收率分别为96.31%和41%时芳烃选择性仅为39.98%。

不同硅铝比ZSM-5-KIT-1载体加氢脱硫催化剂的制备及性能研究

采用一步晶化双模板法制备了不同硅铝比的ZSM-5-KIT-1介微孔复合分子筛,并以其为载体搭载20%MoO_x7%CoO_x通过超载浸渍法制备加氢脱硫催化剂;利用X-射线衍射（XRD）、N_2吸附-脱附分析、NH_3化学吸附（NH_3-TPD）分析等表征手段分析其结构和酸性;以CS_2的环己烷溶液为硫化液、二苯并噻吩的十氢萘溶液为原料液,在小型固定床反应器中评价该催化剂的加氢脱硫反应活性。结果表明,该加氢脱硫催化剂具有良好的结构稳定性、大的比表面积和孔径、适宜的酸量和酸中心;当硅铝比为30或40时,催化剂的加氢脱硫反应活性远高于其它样品,表明硅铝比是影响催化剂加氢脱硫反应活性的重要因素。

CaH_2修饰的Cu-ZSM-5复合催化剂分解NO活性研究

研究了由CaH2修饰的金属离子交换的分子筛ZSM 5(M ZSM 5,M=Cu、Mn、Fe和Ni)组成的复合催化剂(M ZSM 5/CaH2)催化分解NO活性.结果表明,CaH2的加入明显提高了Cu ZSM 5催化分解NO的活性,而CaH2修饰其他金属离子(Mn、Fe和Ni)变换的分子筛催化剂则不能提高分解NO活性.在550℃,富氧条件下(5.5%O2),复合催化剂Cu(165) ZMS 5/10%CaH2与Cu(165) ZSM 5相比活性提高20%.NO程序升温脱附实验表明CaH2的加入,增加了Cu ZSM 5中分解NO活性中心.

ZSM-5/SBA-15复合分子筛材料的制备及其加氢异构性能

合成了ZSM-5/SBA-15复合分子筛材料,并对其晶型结构、孔道参数、酸性质等物理化学性质和加氢异构化性能进行了表征和评价。结果表明:所合成的复合分子筛具有ZSM-5和SBA-15分子筛骨架结构,适宜的酸性和独特的介-微复合孔道结构;将其作为载体负载金属Pt后制得的Pt-ZSM-5/SBA-15催化剂,在正辛烷的加氢异构反应中,较纯硅SBA-15基催化剂Pt-SBA-15、微孔ZSM-5分子筛基催化剂Pt-ZSM-5和ZSM-5与SBA-15物理混合基催化剂Pt-ZS-H,具有更高的双支链异构产物选择性和较低的裂化选择性。

ZSM-5/MgO质量比对复合催化剂物化性质及合成甲硫醇反应的影响

采用介孔碱性MgO对微孔酸性ZSM-5分子筛进行复合改性,利用液相沉淀包覆技术制备了ZSM-5/MgO复合催化剂,研究了ZSM-5与MgO质量比对复合催化剂物化性质和合成甲硫醇催化性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积及孔隙分析仪(BET)和化学吸附分析仪(CO2/NH3-TPD)等手段对不同复合催化剂的晶相组成、微观形貌、孔结构及表面酸碱性进行分析表征。结果表明:ZSM-5/MgO质量比对ZSM-5/MgO复合催化剂的物化性质和催化性能影响较大。过高或过低ZSM-5/MgO质量比制得复合催化剂中MgO结晶度都有所降低,且未形成包覆相结构;ZSM-5/MgO质量比为1/3时制得复合催化剂形成了均匀包覆相结构和微-介孔结构(总比表面积为162m^2/g,总孔体积0.46cm^3/g),同时具有酸碱特性;在反应压力1.0MPa、反应温度370℃、H2S/CH3OH摩尔比2/1、N2流速80mL/min、H2S流速4.9mL/min反应条件下合成甲硫醇,复合催化剂表现出优越的催化性能、稳定性及寿命,CH3OH转化率、CH3SH选择性和CH3SH收率分别达到90.48%、90.04%和81.47%,催化剂寿命达到18h。与单一ZSM-5分子筛相比,复合催化剂寿命延长了7h,CH3SH收率提高了13.97百分点。

磷-过渡金属复合改性ZSM-5分子筛及其在增产丙烯催化剂中的应用

以磷酸氢二铵和过渡金属盐溶液为改性剂,ZSM-5分子筛为原料,采用过量溶液浸渍法制备了磷-过渡金属复合改性ZSM-5分子筛,并对其性质进行了表征。在此基础上,制备了用于增产丙烯的催化裂化(FCC)催化剂。选用中国石油兰州石化公司300万t/a FCC装置的混合原料,在ACE微反装置及XTL-5提升管装置上,对制备的催化剂反应性能进行了评价。结果表明:与改性前相比,改性后ZSM-5分子筛的颗粒分散均匀,粒径较小,B酸量/L酸量高,微反活性稳定性提高;采用改性后ZSM-5分子筛制备的FCC催化剂,催化性能明显提高,丙烯收率和选择性分别提高了2.63,2.01个百分点,重油收率降低了2.52个百分点,液化气和总液体收率分别提高了6.29,2.24个百分点,研究法辛烷值提高了0.85个单位。

基于双模板剂B-EU-1/ZSM-5复合分子筛的合成与表征

首次在Na2O-SiO2-Al2O3-TPABr(四丙基溴化铵)-HMBr2(溴化六甲双铵)-H2O合成体系中,以溴化六甲双铵(HMBr2)和四丙基溴化铵(TPABr)为双模板剂,采用一步晶化法合成了具有微-微孔道结构的B-EU-1/ZSM-5复合分子筛,并通过XRD,FT-IR,SEM等手段对合成样品的物性进行表征;分析发现合成的复合分子筛同时具有ZSM-5和EU-1的特征衍射峰,结晶度较好,是两种晶相相互作用的分子分散晶相材料;通过合成条件的探究,发现复合分子筛的生长过程与两种模板剂的比例有关,在0.2<n(四丙基溴化铵)/n(溴化六甲双铵)<0.5的范围内是复合分子筛适宜的生长环境,得到合成的最佳条件为:n(四丙基溴化铵)/n(溴化六甲双铵)=0.4,晶化时间72h。

溴化四丙基铵和溴化六烃季铵双模版制备B-EU-1/ZSM-5复合分子筛

本文采用双模版剂法制备复合催化剂B-EU-1/ZSM-5,采用XRD、FI-IR等手段对该复合催化剂进行表征分析,结果表明,用溴化四丙基铵和溴化六烃季铵双模板剂合成的复合催化剂同时存在EU-1、ZSM-5的特征衍射峰,且复合催化剂B-EU-1/ZSM-5结晶效果较好。运用双模版剂法合成该复合催化剂具有简化了合成步骤、降低成本和缩短晶化时间的优点。

nNiMoO_x·ZSM-5催化剂的正己烷异构化性能

采用等体积浸渍法制备了nNiMoO_x·ZSM-5单相复合体催化剂,采用XRD,NH3-TPD,BET等方法对其物相结构、表面酸性、比表面积进行了表征;以正己烷为模型反应物,在高压微反装置上对nNiMoO_x·ZSM-5催化剂的正己烷异构化反应性能进行了评价。表征结果显示,nNiMoO_x·ZSM-5单相复合体催化剂中,ZSM-5分子筛骨架结构保持完好,金属活性组分Ni和Mo以Ni Mo O x原子簇的形式定位于ZSM-5分子筛的孔道内,与分子筛的骨架氧配位形成了nNiMoO_x·ZSM-5单相复合体,引起ZSM-5分子筛的晶胞收缩,晶胞参数和晶胞体积减小;随Ni/Mo原子比的增大,nNiMoO_x·ZSM-5催化剂的酸量增加,比表面积整体变化不明显。在2.0 MPa、液态空速1.0 h-1、氢烃摩尔比4∶1的反应条件下,Ni/Mo原子比为2.0的nNiMoO_x·ZSM-5催化剂在220℃时正己烷转化率为69.6%,250℃时正己烷转化率为79.3%;随反应温度的升高,异构化选择性呈先增大后减小的趋势。

甲醇定向转化制二甲苯的复合分子筛ZSM-5/EU-1的合成及其应用

以硅溶胶、硫酸铝、氢氧化钠、四丙基溴化铵以及硼酸和九水硝酸铁为原料，采用EU-1晶种，通过水热法合成了2种含杂原子的微孔结构ZSM-5／EU-1复合分子筛。采用XRD、SEM、N2吸附-脱附和NH3-TPD对合成样品进行了表征，并在连续流动固定床反应器上考察了该分子筛催化剂对甲醇N-甲苯反应的催化性能。结果表明-含杂原子微孔结构的ZSM-5／EU-1复合分子筛同时具有ZSM-5和EU-1的特征衍射峰，结晶度较好，平均孔径明显增大，当催化剂的酸强度和酸量增大时，有利于甲醇芳构化趋势以及二甲苯优先扩散。B-ZSM-5／EU-1催化产物中芳烃在油相中的选择性达到84-70％；B-ZSM-5／EU-1和Fe-ZSM-5／EU-1两种分子筛催化产物的芳香烃中二甲苯的含量最高，分别为41-32％～45-88％和33-88％～39-16％。由于B-ZSM-5／EU-1较高的酸性、酸量和相对较小的孔道内径（0-8060nm），较Fe-ZSM-5／EU-1更有利于产物中二甲苯的生成；不仅如此，B-ZSM-5／EU-1复合分子筛催化产物中对二甲苯在二甲苯中选择性范围为29-75％～47-47％；不过，Fe-ZSM-5／EU-1产物中对二甲苯在二甲苯中的含量最高可达53.75％，这是由于Fe-ZSM-5／EU-1复合分子筛的粒径较大，为催化反应提供了较长的孔道结构，易使产物中邻、间二甲苯在扩散过程中异构化转化为对二甲苯的缘故。

不同担载量介微孔复合分子筛加氢脱硫催化剂性能研究

以ZSM-5/KIT-1(ZK-1)介微孔复合分子筛为载体,采用浸渍法分别制备了金属担载量为8%Mo3%Co,16%Mo6%Co,20%Mo7%Co和24%Mo8%Co的加氢脱硫催化剂。利用X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附分析、紫外可见漫反射(UV-vis)表征手段分析其结构;以3%(wt)的CS2/环己烷溶液为硫化液,500×10-6的二苯并噻吩/十氢萘溶液为原料液,在小型固定床反应器中评价催化剂的加氢脱硫反应活性。实验结果表明ZSM-5/KIT-1介微孔复合分子筛作为加氢脱硫催化剂载体具有优异的反应性能。当催化剂的担载量达到20%Mo7%Co时,表现出最佳的加氢脱硫反应活性,脱硫率为93%,高于相同反应条件下的商业用催化剂。

高效介微孔复合分子筛加氢脱硫催化剂制备方法研究

以Co、Mo作为金属活性组分,采用不同的制备方法制备以ZSM-5/KIT-1(ZK-1)介微孔复合分子筛为载体的担载型加氢脱硫(HDS)催化剂。利用X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(UV-vis)表征手段分析其结构;以3(w)%的CS_2/环己烷溶液为硫化液,500×10^(-6)的二苯并噻吩/十氢萘溶液为原料液,在小型固定床反应器中评价催化剂的加氢脱硫反应活性。实验结果表明,采用粉末过量共浸渍、再压片成型方法制备的ZK-1担载型HDS催化剂催化活性明显高于其他制备方法,脱硫率达到93.5%,为较好的ZK-1担载型HDS催化剂的制备方法。

EU-1/ZSM-5复合分子筛的合成与表征

以四丙基氢氧化铵(TPAOH)和四丙基溴化铵(TPABr)为模板剂、EU-1为铝源,水热晶化合成EU-1/ZSM-5复合分子筛。采用XRD,SEM-EDS,N2吸附-脱附及FT-IR等手段对合成样品进行表征。结果表明:所合成的EU-1/ZSM-5复合分子筛具有与EU-1分子筛及ZSM-5分子筛混合物相同的XRD图谱,但红外谱图的谱峰均向高波数方向偏移,并产生明显的次级介孔结构;在形貌上,复合分子筛中EU-1相周边规整附晶生长着ZSM-5分子筛的纳米颗粒。EU-1/ZSM-5复合分子筛的合成条件为:m(EU-1)/m(SiO2)为1.1~1.4,n(OH-)/n(SiO2)为0.07~0.15,n(TPAOH)/n(TPABr)为(1∶9)^(5∶5),晶化时间24~72 h,晶化温度100~120℃。

ZSM-5分子筛的复合改性及催化裂化性能

针对催化裂化反应中提高汽油辛烷值和增加丙烯收率,对择形分子筛ZSM-5的改性方法进行研究。通过磷、钴和稀土的复合改性,不仅提高改性元素磷的利用率,而且加强分子筛裂化汽油中C5、C6烯烃以及异构化和芳构化能力,达到增产丙烯同时生产清洁汽油的目的。小型固定流化床评价结果表明,常规FCC催化剂中添加复合共沉淀法改性分子筛制备的催化剂助剂后,液化气产率提高3.22个百分点,丙烯收率提高1.52个百分点以上,汽油研究法辛烷值提高2个单位以上。

含铁微孔EU-1/ZSM-5复合分子筛的合成和表征

采用预置晶种法合成了含铁的微孔EU-1/ZSM-5复合分子筛,并采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-微分热重(TG-DTG)、N2吸附-脱附、紫外-可见吸收光谱(UV-vis DRS)、X射线吸收精细结构(XAFS)等手段进行了表征。结果表明,复合分子筛具有EU-1和ZSM-5的特征衍射峰,是两种晶相相互作用的分子分散晶相材料,微孔孔径较Fe-EU-1分子筛有所增大。随原始溶胶中铁的质量分数增加,复合分子筛具有的23.09°和23.94°处的特征衍射峰逐渐向低角度方向偏移;紫外-可见漫反射谱图中在220～245 nm出现了宽的吸收谱带;XAFS表征表明,1s→3d电子跃迁的弱吸收峰逐渐增强,同时在吸收边顶部出现的1s→4p吸收峰逐渐由宽变窄。合成工艺的最佳条件为,原始溶胶中铁的质量分数为0.075%～0.15%,晶种添加比例为15.0%～21.0%,晶种SiO2/Al2O3物质的量比为50～60。

纳米ZSM-5-MCM-41的制备及其在汽油芳构/加氢脱硫中的应用

以纳米ZSM-5为硅源,采用分子筛硅源法制备了纳米ZSM-5-MCM-41介微孔复合分子筛,并对合成试样进行了XRD、NH3-TPD、SEM及Py-IR等表征,考察了晶化过程中体系pH值、晶化温度、晶化时间、模板剂用量和碱溶液浓度对ZSM-5-MCM-41复合分子筛结构及性质的影响。采用模拟原料油,在高压微反装置上评价了以复合分子筛为载体制备的Co-Mo/ZSM-5-MCM-41催化剂的催化性能。结果表明,与基于机械混合载体的催化剂相比,基于分子硅源法制备复合分子筛载体的催化剂有较高的芳构性能和脱硫性能,在压力1.5MPa、温度350℃、氢油体积比300,空速2h-1条件下,模拟原料的芳构产率和脱硫率分别为15.08%和95.48%。