FeCo/Hβ分子筛催化N_(2)O低温分解的性能研究

以过渡金属､稀土金属､碱土金属､主族金属等为活性组分,REY､USY､ZSM-5､Hβ､4A､NaX､NaY以及SAPO-34等分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备了负载型低温脱硝催化剂。通过XRD､BET､H_(2)-TPR等对催化剂理化性质进行表征,探究了其催化N_(2)O直接低温分解的性能。结果表明,负载Fe-Co双组分的Hβ分子筛催化性能最佳,相应负载量分别为12%和6%,最佳焙烧温度为430℃。Fe_(12)Co_(6)/Hβ具有较高的活性､热稳定性及良好的工业应用前景。

Hβ分子筛负载非贵金属催化苯加氢烷基化制备环己基苯

以Hβ酸性分子筛作为烷基化活性组分,负载非贵金属Ni、Co、Cu为加氢活性组分,制备一系列不同非贵金属负载量的双功能催化剂,采用N2物理吸附、CO脉冲吸附、NH_(3)-TPD、吡啶红外、TEM等手段对其进行表征,在苯加氢烷基化反应中筛选出适宜的非贵金属组分并考察金属负载量对催化剂反应性能的影响。结果表明:Ni、Co和Cu的负载使Hβ分子筛中强酸量减少并产生一定量的强酸中心,Ni/Hβ催化剂由于具有较多的B酸酸量更有利于苯加氢烷基化反应;在相同的条件下催化苯加氢烷基化反应,Cu/Hβ催化剂无催化活性,金属负载量相同的Ni/Hβ催化剂比Co/Hβ催化剂的催化活性高;在氢气压力2.5 MPa、反应温度200℃、反应时间3 h的条件下,2%Ni/Hβ催化剂作用下苯加氢烷基化反应的苯转化率为38.4%、环己基苯选择性为72.6%、环己烷选择性为5.8%、二环己基苯的选择性为8.9%。

磷酸改性的Hβ分子筛催化合成对甲氧基苯乙酮

在磷酸改性的Hβ分子筛催化剂作用下,以苯甲醚和乙酸酐为原料,通过Friedel-Crafts酰基化反应合成了对甲氧基苯乙酮。通过XRD和NH3-TPD表征研究了磷酸的改性作用。系统地考察了反应温度、催化剂用量和反应时间对乙酸酐转化率的影响,确定了最佳反应条件:反应温度120℃、催化剂用量2.0g、反应时间2h。在催化剂的4次套用实验中,乙酸酐的转化率和对甲氧基苯乙酮的选择性均大于99.0%。

磷改性Hβ分子筛对正癸烷异构化反应的催化性能

采用XRD ,NH3 TPD和Py IR等研究了磷改性对Hβ分子筛表面酸性质和催化性能的影响 .结果表明 ,少量磷的加入有效地改变了Hβ分子筛的酸量和酸强度的分布 ,使其弱酸量增加 ,强酸量减少 ,B酸中心增加 ,总酸量减少 ;在正癸烷异构化反应中 ,Pt/P Hβ催化剂显著提高了异构化反应的选择性 ,抑制了裂解反应的发生 .当 w(P) =0 75 %和w(Pt) =1 0 %时 ,正癸烷在Pt/P Hβ催化剂上的异构化反应的收率最高 .

柠檬酸改性Hβ分子筛上的苯与丙烯烷基化反应

研究了柠檬酸改性对Hβ分子筛上苯与丙烯烷基化反应性能的影响。通过比较分析改性前后催化剂寿命、二异丙苯选择性及其异构体组成分布等的变化。结果表明,二异丙苯的选择性及各异构体的分布与催化剂的酸密度和酸强度有关;较高酸密度和酸强度有利于烷基转移反应的进行,但却加快了催化剂的失活。柠檬酸改性处理可调节Hβ分子筛的酸密度和酸强度,改善苯烷基化的催化反应性能。经0.50 mol/L的柠檬酸处理后,Hβ催化剂的寿命比原来延长30%,正丙苯的质量分数减少90%。

铈改性Hβ分子筛催化苯酐法合成蒽醌的研究

采用离子交换法和等体积浸渍法用氧化铈对Hβ分子筛进行改性,对其催化苯酐一步法合成蒽醌的反应进行了研究。结果表明,改性后Hβ分子筛的L酸位加强,B酸位减弱,催化性能下降;CeO2的负载量越高,催化效果越差;但改性催化剂的选择性有了很大提高,蒽醌选择性最高可达98.46%。

Hβ分子筛负载磷钨杂多酸催化剂用于甲苯与乙酸酐的酰化反应

分别以SiO2、HZSM-5分子筛、Hβ分子筛为载体,采用浸渍法制备了几种担载型12-磷钨杂多酸(PW-12)催化剂,采用BET、XRD、Py-IR等手段对催化剂的结构和酸性进行了表征,考察了制备的催化剂在甲苯与乙酸酐(AA)常压Friedel-Crafts酰基化反应中的作用规律。结果表明,Hβ分子筛经脱铝处理后骨架结构未发生变化,担载量为20%(质量分数)的PW-12制得的催化剂20%PW/Hβ的比表面积高、活性中心分散度良好、总酸量大并拥有较多的B酸位;该催化剂对常压、100℃条件下的甲苯与乙酸酐(AA)酰基化反应具有良好的催化活性,甲基苯乙酮(MAP)收率为14.06%,产物中对甲基苯乙酮(p-MAP)的质量分数为97.65%。

醋酸胶溶剂对Hβ分子筛催化剂性能的影响

实验考察了醋酸胶溶剂对Hβ分子筛催化剂成型强度的影响,并以丙烯和苯合成异丙苯为模型反应,分别以气-液半连续和液-液连续操作两种方式,实验评价催化剂的性能。结果表明:催化剂强度随成型过程中醋酸用量的增加呈现先增大后减小的趋势,最高催化剂强度对应的醋酸用量为6%。随着醋酸用量增加,催化剂活性略有增加,对异丙苯选择性影响不大,但催化剂稳定性却降低。

亚临界甲醇相Hβ分子筛催化制备生物柴油

研究了在亚临界甲醇相Hβ分子筛催化酯交换反应制备生物柴油的反应条件。结果表明,在n(甲醇): n(油脂)=12.5:1、催化剂用量为油脂质量的5%、反应温度300℃、反应时间2 h条件下,收率92.8%。为了在低醇油摩尔比时获得较高生物柴油收率,在第1次酯交换结束后,分出甘油,再加入甲醇继续进行第2次酯交换反应。在相同条件下,两次酯交换反应制备生物柴油的收率均高达98%。

Hβ分子筛催化的甲苯与乙酸酐(AA)酰化反应研究

以Hβ分子筛为催化剂,对甲苯与乙酸酐(AA)的酰化反应进行了研究。通过研究反应温度、压力、甲苯与乙酸酐(AA)摩尔比、催化剂用量、以及溶剂的种类和用量等因素对反应转化率和选择性的影响,确定了较优的反应条件。结果表明,Hβ分子筛对甲苯与乙酸酐(AA)酰化反应具有较好的催化活性和选择性,适宜的反应条件为:温度130℃、甲苯 乙酸酐(AA)摩尔比20、催化剂 乙酸酐(AA)重量比0 8,极性溶剂如硝基苯等对酰化反应有一定的促进作用,但选择性有所下将,而非极性溶剂如二氧化碳可部分抑制催化剂的失活。

Hβ分子筛催化合成丙烯酸正丁酯

以Hβ分子筛为催化剂,在间歇式钢制密闭反应器中,进行丙烯酸和正丁醇合成丙烯酸正丁脂的试验研究。试验考察了催化剂焙烧温度、反应时间、反应温度、原料配比和催化剂用量对丙烯酸转化率的影响。结果表明,当催化剂焙烧温度为450℃,反应时间为2 h,反应温度为160℃,n(正丁醇)/n(丙烯酸)为2,m(催化剂)/m(原料)为0.08时,丙烯酸的转化率达到最大值57.99%。Hβ分子筛重复试验表明其具有较好的稳定性,是合成丙烯酸正丁脂的一种理想固体酸催化剂。

Hβ分子筛在环己烷过氧化氢分解中的催化活性

使用不含过渡金属的Hβ分子筛催化环己烷过氧化氢分解反应,考察了主要产物环己醇和环己酮随反应时间和温度的变化.结果表明,Hβ分子筛具有很高的催化活性,其TOF值高达181.9 h-1,与贵金属催化剂5%Ru/Al2O3相当.在125℃下环己醇和环己酮的总选择性达84.6%.反应的主要副产物为环己酮缩合和羰基加成产物.

HPW改性Hβ分子筛催化甲苯和叔丁醇烷基化反应的性能（英文）

PTBT是一种十分重要的有机材料,但传统制备工艺存在能耗较高,工艺复杂,环境污染严重等诸多问题.为解决上述问题,人们提出甲苯和叔丁醇直接一步合成PTBT来代替传统的合成工艺.甲苯和叔丁醇原料来源丰富,用酸性分子筛等催化剂催化甲苯和叔丁醇烷基化反应合成PTBT不但能节约成本,简化分离和提纯工艺,还能防止环境污染和设备腐蚀.但催化剂的活性低、稳定性差制约了该反应的工业化进程.甲苯和叔丁醇侧链烷基化反应历程复杂,需要催化剂的酸性和孔道结构的协同作用,因此设计催化活性高、选择性好、稳定性强的催化剂是一项十分具有挑战的研究课题.我们采用浸渍法成功制备了H_3PW_(12)O_(40)改性Hβ分子筛催化剂(HPW/Hβ),并采用XRD,SEM,TEM,ICP,FT-IR,BET,NH3-TPD和Py-IR等手段对分子筛催化剂样品进行了表征,并以甲苯和叔丁醇烷基化反应为探针反应,研究了HPW/Hβ分子筛催化剂的催化性能.由SEM分析可知,HPW/Hβ分子筛催化剂的形貌与Hβ并无明显差异,形状规整,粒度均匀,晶体形貌较好,表明HPW的引入对Hβ颗粒结构无明显影响.由XRD分析可知,与未改性Hβ分子筛相比,HPW/Hβ样品的出峰位置和峰形基本保持一致,表明HPW在Hβ表面呈均匀分散状态,但负载HPW后Hβ结晶度略有下降.由TEM分析可知,负载HPW后的Hβ分子筛依然保持规整的三维立方孔道结构,且孔径均一,表明负载HPW后的Hβ分子筛的骨架结构没有被破坏,黑色阴影部分或者斑点即为夹心型杂多酸阴离子在分子筛Hβ上的固载位.由FT-IR分析可知,HPW和Hβ之间存在键合作用,部分HPW已成功分散到Hβ骨架表面上.由BET分析可知,和Hβ原粉相比较,HPW/Hβ的比表面积、孔容、孔径均有所下降,BET比表面积从492.5下降到379.6 m^2/g,而孔径从3.90下降至3.17 nm.这是因为HPW对分子筛孔道具有修饰作用,使分子筛的孔径有所降低.由NH3-TPD和Py-IR酸性表征可知,负载HPW能有效增加Hβ沸石分子筛的酸量,尤其是B酸量.未改性Hβ的B酸含量为84.23μmol/g,而HPW/Hβ的B酸含量为142.97μmol/g,增加了69.74%.由酸性表征可知,Hβ的总酸量小,B酸含量低,因而催化活性弱,甲苯转化率仅为54.0%.另外,Hβ分子筛的12元环直通道的孔道开口尺寸为0.66 nm×0.67 nm,PTBT(动力学直径0.58 nm)和MTBT(动力学直径0.65 nm)都能够从其孔道中扩散出来,因而分子筛孔道的择形作用对产物的选择性作用较小,PTBT的选择性(69.6%)较低.负载HPW能有效增加Hβ分子筛的总酸量,尤其是B酸量,而B酸量增加,有利于反应中正碳离子生成,因而增加催化活性.另外,HPW改性还能提高PTBT的选择性,这是因为HPW对分子筛孔道具有修饰作用,使分子筛的孔径有所降低.而适量减小的孔径使得分子筛的择形作用大大增加,体积较小的PTBT能从孔道中扩散出来,而体积较大的MTBT,由于空间位阻的作用,很难从其中扩散出来,从而增加了对位选择性.通过对HPW/Hβ催化甲苯和叔丁醇烷基化反应工艺条件进行考察,确定了适宜的反应条件:环己烷60 m L,催化剂1.0g,n(叔丁醇)/n(甲苯)=3/1,反应温度180°C,反应时间4 h.此条件下甲苯转化率为73.1%,PTBT的选择性为80.8%.

化学液相沉积改性Hβ分子筛催化剂催化甲基萘与甲醇烷基化反应

研究了用正硅酸乙酯化学液相沉积改性的Hβ分子筛催化剂催化甲基萘与甲醇的烷基化制备2,6-二甲基萘(2,6-DMN)的反应。考察正硅酸乙酯沉积条件对Hβ分子筛催化剂的骨架结构、比表面积、表面酸性及对甲基萘与甲醇的烷基化反应催化性能的影响。优化了溶剂种类、沉积时间、正硅酸乙酯沉积量等改性条件。实验结果表明,改性后的Hβ分子筛的骨架结构基本不变,比表面积减小,表面酸中心数减少;对甲基萘与甲醇的烷基化反应,改性后的Hβ分子筛催化剂的催化活性下降,而择形性能明显提高。

通过Hβ分子筛上的烯烃水合反应提高FCC汽油品质(英文)

以Hβ分子筛为催化剂,通过烯烃水合反应可以降低FCC轻汽油(≤80℃)中烯烃含量并提高含氧化合物含量,从而提高汽油的品质.在V(H2 O) /V(oil) =0 6 ,WHSV =1h-1,p =5 0MPa,θ=14 0℃和t=10h的条件下,FCC轻汽油中烯烃的转化率为16 7% ,产物中含氧化合物的含量为9 5 % .

Hβ分子筛的磷改性及其催化甲苯和叔丁醇烷基化反应性能

分别以磷酸(PA)、磷酸氢二铵(DHP)、磷酸二氢铵(ADP)为磷源,对n(Si)/n(Al)为25的Hβ分子筛进行磷改性,采用SEM、XRD、FT-IR、BET和Py-IR等对催化剂样品进行表征,考察不同P_2O_5/Hβ催化剂对甲苯与叔丁醇烷基化反应性能的影响。结果表明:与未改性Hβ相比,不同磷源磷改性的P_2O_5/Hβ催化剂的催化活性和对位选择性明显增加,P_2O_5/Hβ(ADP)催化效果最好。随P_2O_5负载量的增加,P_2O_5/Hβ(ADP)晶体结构变化不大,比表面积、孔体积和孔径逐渐降低,B酸量增加,L酸量减少。当采用负载量为15%的P_2O_5/Hβ(ADP)为催化剂时,在适宜的反应条件下,甲苯转化率为73.7%,对叔丁基甲苯(PTBT)的选择性为81.1%。该结果为用于芳烃侧链烷基化反应的分子筛催化剂的设计及制备提供思路。

磷酸和水蒸汽联合改性Hβ分子筛的表征及催化性能

应用BET、XRD和IR等技术研究了磷和水蒸汽联合改性的Hβ分子筛的物化性能。系统考察了FCC汽油在Hβ为基质的改性沸石分子筛上的烯烃转化反应。BET结果表明,磷改性引起分子筛比表面积由417 m2.g-1减小到401 m2.g-1,单独经过水蒸汽处理的分子筛的比表面积随处理温度的升高也明显下降。XRD和IR研究表明,磷与水蒸汽改性前后没有新的晶相出现,并且联合改性后Hβ沸石保留了合适的酸含量,总酸量均保持在0.38 mmol.g-1以上。改性前后样品的活性评价在微型反应装置上进行,结果表明,联合改性样品在973 K的高温条件下,烯烃转化率仍可达到42%,远高于仅仅由水蒸汽改性分子筛的催化活性(后者烯烃转化率仅为33%),显示出磷物种对沸石分子筛高温水蒸汽脱铝的抑制作用。

HMCM-49/Hβ分子筛催化剂用于多异丙苯与苯烷基转移研究

用小型固定床反应器进行多异丙苯与苯烷基转移催化反应研究,研究了不同催化剂对烷基转移反应的影响,并进行X光衍射、NH3-程序升温吸附脱附、比表面积和孔径表征。结果表明:HMCM-49/Hβ分子筛催化剂用于多异丙苯与苯烷基转移较为适宜。考察了温度和原料对多异丙苯烷基转移的影响,筛选出的HMCM-49/Hβ分子筛催化剂,在190～200℃,总液体空速为1.4～1.6 h-1条件下,二异丙苯转化率达到50%,三异丙苯转化率达到40%。

Hβ分子筛催化合成乙基蒽醌及产物的分离提纯

采用微波辐射法改性β分子筛,并将改性后的分子筛(Hβ)用于催化乙苯与苯酐一步法合成乙基蒽醌,探究了Hβ分子筛的再生及反应混合物的分离提纯方法.结果表明:改性β分子筛的最适宜条件为微波辐射加热功率390W,加热时间15min,干燥功率325W,干燥时间20min,氢交换次数为一次;分子筛先采用微波干燥,再于550℃焙烧5h后催化活性最好,一次再生后催化性能可恢复到新分子筛的92%;产物分离提纯过程中先采用石油醚将产物和未反应的苯酐分离,再用异丙醇进行重结晶效果最好,纯度可超过99%,回收率达到92%.

Hβ分子筛催化小桐子油制备生物基燃料

为探索Hβ分子筛在裂化反应中的特性,可以在降低能耗、提高经济效益的同时,获得较好品质的生物基燃料油,分析不同温度、质量空速对小桐子油气相催化裂化效果的影响。试验以硅铝比为25∶1的Hβ分子筛作为催化剂,以小桐子油为原料,使用实验室自制固定床反应装置,开展了植物油脂催化裂化的研究。试验结果表明,当催化温度为475℃、质量空速为8. 72 h-1时,液体产品转化率为27. 88%,液体产品酸值为9. 49 KOHmg/g,密度为0. 862 1g/cm3,液体产品成分多为芳香族类化合物。