甲醇制丙烯反应中磷改性对HZSM-5催化剂的影响

通过等体积浸渍法制备P改性HZSM-5催化剂，考察了不同程度的P改性对HZSM-5催化剂表征及催化性能的影响。实验结果表明，P改性后的催化剂的强酸位明显减弱，弱酸位有所增强。在P质量分数为0％～0．500％的范围内进行改性时，随着P质量分数的增加，P-HZSM-5催化剂的比表面积、微孔体积逐渐变小，平均孔径增大。但催化剂骨架结构保持不变，结晶度几乎不发生改变。相对于 P改性之前，催化剂的稳定性有了显著的提高，丙烯的选择性明显增加。且当P的质量分数为0．250％时，丙烯选择性最高可达54．6％。

环己烯水合制备环己醇中酸改性HZSM-5催化剂的运用分析

采用试验分析法,分析了环己烯水合制备环己醇中酸改性HZSM-5催化运用的相关问题,通过明确环己烯水合制备试验条件、催化剂制备等内容,不同试验条件对环己烯水合制备的影响。根据本次试验结果可知,在采用酸改性HZSM-5催化后,反应温度为130℃、反应压力为0.5MPa、搅拌速度为800圈/分钟、催化剂浓度为30%时水合制备效果最满意,值得推广。

Fe^(3+)改性的HZSM-5催化乳酸乙酯脱水制丙烯酸乙酯

以乳酸乙酯脱水反应为模型反应,考察了Fe3+改性的HZSM-5的催化性能。通过XRD、红外等方法对改性前后的HZSM-5进行了表征。结果表明,与未改性的HZSM-5相比,改性后的Fe-ZSM-5的结晶度下降,硅铝比降低,乳酸乙酯脱水反应的催化活性明显增大,产物得率升高,选择性增大。

Fe、Co、Cu改性HZSM-5催化热解制备生物油试验

采用浸渍法对HZSM-5分别进行了Fe、Co、Cu改性;通过XRD、Py-IR和BET法对改性HZSM-5进行了表征;在两段式固定床反应器上进行了生物质热解气的在线提质试验;分析了改性HZSM-5的催化提质和抗结焦性能。结果表明,Fe、Co、Cu改性负载物分布较为均匀,没有团聚成大颗粒晶体,对HZSM-5的酸性分布产生了不同的影响,同时修饰了分子筛孔道,减小了分子筛孔容;经Fe、Co、Cu改性HZSM-5催化所得精制生物油的产率为18.37%~19.03%,O质量分数为15.13%~17.23%,p H值为5.05~5.12,运动黏度为5.16~5.22 mm2/s,高位热值为34.56~36.01 MJ/kg;精制生物油中含有多种官能团,有机物种类较多,烃类物质总含量有明显升高,尤其是PAHs的含量显著升高,芳构化性能显著增强,其中,经Fe/HZSM-5和Co/HZSM-5催化提质,生物油中MAHs含量相对较高;Fe/HZSM-5和Cu/HZSM-5抗无定型焦炭的性能较强,Co/HZSM-5抗石墨型焦炭的能力大幅增强。

Al改性HZSM-5分子筛催化甲醇制烯烃反应研究

研究了Al负载HZSM-5催化剂上甲醇制烯烃反应过程。考察了Al负载量、反应温度、空速、反应时间等因素对催化效果的影响。随着Al含量的增加,Al-HZSM-5催化剂的比表面积、孔体积逐渐减小,但骨架结构没有变化,乙烯和丙烯选择性明显优于改性前的HZSM-5。Al的最佳负载质量分数为6.0%,此时低碳烯烃的选择性有最大值为69.3%;380℃为最佳反应温度,空速最佳范围在786mL/（g.h）~996mL/（g.h）。随着反应时间增长,催化剂会逐渐积碳失活。

咪唑改性HZSM-5分子筛的制备及催化CO_2加氢合成二甲醚

以咪唑为添加剂,四丙基氢氧化铵为模板剂,采用水热法制备了咪唑改性HZSM-5型分子筛,用XRD、SEM、EDS、BET、TG和NH3-TPD对合成的分子筛进行了表征。结果表明,当在制备分子筛的前驱液中加入少量咪唑时,制备的HZSM-5型分子筛粒径明显减小且分布更加均匀,酸性增强,并具有更好的抗高温性能。采用浸渍法制备了CuO-ZnO-Al2O3/咪唑改性HZSM-5双功能催化剂,探讨了其催化二氧化碳加氢制备二甲醚的活性,在反应温度270℃、反应压力3.0 MPa、V(CO2)∶V(H2)=1∶3、n(CuO)∶n(ZnO)=2∶1和m(CuO-ZnO2-Al2O3)∶m(咪唑改性HZSM-5)=2∶1的条件下,CO2的单程转化率和二甲醚的选择性分别达到了42.3%和33.1%。

改性Mo/HZSM-5催化剂上的甲烷无氧芳构化的研究

考察了Mo担载量及反应条件对改性Mo/HZSM-5催化剂甲烷无氧芳构化性能的影响。结果表明,Mo担载量对催化剂表面有所影响,从而影响了催化剂的性能,Mo担载量w(Mo)=6%的催化剂性能最佳;反应温度为973K、空速为1400ml/(g-cat.h)时6%Mo/HZSM-5苯收率最高可达5.25%。

Zn-Na2CO3复合改性HZSM-5在线催化生物质热解制备芳烃

为进一步提高芳烃的产率,减少催化剂的失活,采用Zn和Na2CO3对HZSM-5催化剂复合改性,探讨了Zn的负载量对生物质催化热解气相重整制备芳烃的产率、选择性以及抗结焦性能的影响,同时采用XRD、BET、NH3-TPD以及SEM对反应前后催化剂进行表征。结果表明:ZnNa2CO3复合改性没有改变HZSM-5晶体骨架结构,Zn均匀的负载在催化剂的表面,比表面积随着Zn的负载量的增加而减少,孔径随着Zn的负载量的增加而加大;改性Zn-Na2CO3/HZSM-5催化剂具有较强的催化活性以及脱氧效果,有效的提高芳烃的产率,抑制了稠环芳烃以及焦炭的生成,使BTXE的选择性增加;当Zn的负载量为5%时,单环芳烃含量最高为88.05%,BEXT增加12.92%,而焦炭含量最低为23.69%。Zn的添加有效的提高了催化剂抗积碳能力,促进了氢转移反应的形成,使其芳构化能力提升。

改性HZSM-5分子筛在乙醇脱水制生物乙烯工业小试中的应用研究

主要研究了改性HZSM-5分子筛在固定床反应器上催化乙醇脱水制生物乙烯的应用情况,考察了反应温度、质量空速、乙醇质量浓度以及催化剂粒度等工艺条件对改性HZSM-5分子筛催化性能的影响,同时考察了催化剂的单程寿命。结果显示,反应温度在200~300℃,乙醇质量空速为1.2 h^(-1)的条件下,采用470 g/L的乙醇溶液,催化剂粒度在10~20目之间,乙醇转化率为99%以上,乙烯选择性为98%以上,单程可连续运转1 104 h,表明改性HZSM-5在乙醇脱水工业小试中的催化性能优异。

高硅HZSM-5分子筛的有机酸改性及其在甲醇制丙烯中的应用

使用酒石酸、柠檬酸和草酸等有机酸处理HZSM-5分子筛,并将其用于甲醇制丙烯的反应。通过XRD,BET,NH3-TPD,SEM,TEM等方法对催化剂进行了表征。表征结果显示,酸处理并没有破坏HZSM-5分子筛的晶体结构;酸处理后分子筛的微孔孔体积减小、总孔体积和比表面积增大,表面生成了二次介孔;酸处理后分子筛的弱酸中心增加而强酸中心减少,其中酒石酸处理后的效果最明显。在常压、480℃、重时空速2 h-1的反应条件下,相比HZSM-5原粉,0.1 mol/L酒石酸改性后的HZSM-5催化剂的甲烷选择性从0.73%降至0.25%、芳烃选择性从8.89%降至5.87%、丙烯选择性从56.00%提高到59.73%、丙烯/丙烷比从41.79提高到51.94,催化性能得到明显改善。

NTP再生La改性多级孔HZSM-5及催化提质生物油的试验研究

以氧气为气源,利用低温等离子体(NTP)喷射系统,在不同温度下对结焦失活的La改性多级孔HZSM-5分子筛进行再生,采用TG、XRD、Py-IR及N_2吸附-脱附等测试技术对再生前后催化剂的理化性质进行表征,并利用再生催化剂进行在线催化提质生物油试验。结果表明,再生温度为250℃时,失活La改性多级孔HZSM-5分子筛再生效果最好,去除了97.4%的积炭,其表面结晶度、酸性、比表面积和孔容恢复程度最高。再生温度上升至300℃时,O_3分解较多,此时O_3分解已经成为积炭氧化分解的限制因素,排气中CO_2和CO浓度峰值减小,失活催化剂再生效果有所下降。再生温度为250℃时,再生催化剂催化性能恢复最好,制得的生物油高位热值最大(36.48 MJ/kg),烃类含量最高(40.51%),其理化性质与新鲜催化剂制得的生物油理化性质最接近。

碱改性HZSM-5对生物质的热解影响研究

以Na OH溶液改性HZSM-5,对改性前后的催化剂做X射线衍射、N2吸脱附实验和NH3程序升温脱附实验,再在管式反应炉中分别催化热解葡萄糖、纤维素和松木屑,用色质联用(GC/MS)分析仪对液体产物分析.结果表明,改性后的HZSM-5物相组成不变,外比表面积、介孔孔容和平均孔径均增加,酸性减弱.在600℃,碱改性后HZSM-5对葡萄糖催化热解,获得液体产物中芳烃化合物百分比为82.55%,同时也提高木屑热解液体产物产率以及芳烃化合物的百分比,降低酚类化合物的百分比.

偏三甲苯在改性HZSM-5分子筛上合成均四甲苯

采用离子交换制备了HZSM-5分子筛催化剂,用氟化铵溶液对其进行改性,并于不同温度下焙烧。研究了偏三甲苯-甲醇烷基化反应合成均四甲苯,考察了原料配比、反应温度和载气流量对烷基化反应的影响。

磷改性HZSM-5沸石分子筛上乙醇和乙酸酯化反应的研究

用HZSM-5及磷改性HZSM-5作为乙醇和乙酸酯化反应的催化剂,研究了催化剂的处理方法、不同反应条件及磷的加入对酯化反应的影响。结果表明:不同处理方法得到的催化剂,对酯化反应影响很大,磷的加入可以调变沸石表面酸性及孔结构,在适当的磷改性范围内,乙醇转化率变化不大,但酯化反应选择性明显提高。

改性HZSM-5对油茶籽壳催化热解特性的影响

为改善油茶籽壳热解产物分布和油茶籽壳生物油成分特性,制备了金属Co、Mg和Cu改性的HZSM-5并用于油茶籽壳催化热解。对改性后的HZSM-5进行了表征,表征结果显示改性后的HZSM-5微观形貌没有改变,但比表面积有了较大幅度的降低。金属Mg负载改性的HZSM-5有利于油茶籽壳热解产生更多的液相产物,而金属Cu负载改性的HZSM-5则有利于油茶籽壳热解产生更多的气相产物。金属Co和Cu改性的HZSM-5提高了油茶籽壳热解生物油中酚类的相对含量,降低了生物油中酸类物质的相对含量。

改性HZSM-5催化农林生物质热解制备生物油

采用离子交换法对HZSM-5分别进行了P、Zn、Ti元素浸渍改性,通过SEM-EDS方法对改性后的HZSM-5进行了结构表征,并进行了在线热解催化提质研究。结果表明,经P/HZSM-5>Zn/HZSM-5xTi/HZSM-5催化热解后,对应的热解产物中气相产物产率依次增加,液相产物及生物油产率依次降低。经改性HZSM-5热解催化后,精制生物油中期望的煙类产物含量显著升高,其中P、Zn元素改性HZSM-5催化制备的生物油中多环芳香^(PAHs)含量较高,Ti元素改性HZSM-5催化制备的生物油中单环芳香桂(MAHs)和脂肪炷(AHCs)含量相对较高。

等离子体协同Zn和Ti/HZSM-5催化提质生物质热解气

针对生物油提质中品位提升有限等问题,建立了等离子体协同催化系统,利用Zn、Ti单一改性以及ZnTi联合改性的HZSM-5进行了在线提质生物油的研究,分析了三效(包括等离子体、催化剂本身和改性成分)催化对生物油提质的影响.结果表明:三效催化使生物油产率降低,但理化性能明显提升,其中Ti/HZSM-5催化所得生物油的高位热值达到37.02 MJ/kg,烃类总量达到89.49%,其中多环芳香烃明显减少;等离子体技术使改性HZSM-5的裂解脱氧性能提升,并且随着Ti元素的引入而逐渐增强.

反应条件对HZSM-5基催化剂芳构化反应的研究进展

从温度、空速、催化剂、氧气和微波加热等方面,详细地论述了反应条件对HZSM-5基催化剂芳构化反应,认为适当的温度、低空速、改性HZSM-5、无氧和微波加热等条件对芳构化反应是有利的。

HZSM-5分子筛上间二甲苯异构化反应动力学研究

为了加深对二甲苯异构化过程的理解,获得优化的操作参数,在固定床反应器中考察改性HZSM-5催化剂上间二甲苯(MX)异构化反应过程。同时,选用Powell法与四阶龙格库塔法相结合的数学方法,对实验数据进行拟合,回归出各反应温度下的反应速率常数,采用线性拟合获得300～390℃时的反应动力学参数,并模拟计算了反应温度和进料空速对反应结果的影响。研究发现在300℃下、空速2.0×103h-1时对二甲苯(PX)产率可达20%。