锌和钾改性HZSM-5临氢芳构化催化剂研究

以等体积浸渍法制备了Zn/HZSM-5和不同含量K改性的K-Zn/HZSM-5催化剂,采用XRD、NH3-TPD、py-IR和N2吸附-脱附等方法对所制备催化剂进行了表征,在HZSM-5催化剂中加入5%质量分数的ZnO,催化剂的总酸量略有增加,L/B酸比值增加;同时又加入不同含量的K2O,随着K2O含量的增加,催化剂的L酸量和L/B酸比值均降低,少量K2O的引入对催化剂酸性质影响较小。以正庚烷为原料考察HZSM-5催化剂以及Zn和K改性后的催化剂的临氢芳构化性能,结果表明,ZnO质量分数为5%、K2O质量分数不超过0.5%时,随着钾含量的升高,改性催化剂的芳构化率和苯、甲苯、二甲苯(BTX)的选择性大幅提高,C9+芳烃的选择性降低,Zn和K改性催化剂的活性和稳定性较好。

钾改性对Au/ZSM-5催化剂上正丁烷裂解性能的影响

采用负压沉积沉淀法制备了负载型Au/HZSM-5催化剂,采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、NH_(3)-TPD、紫外可见漫反射(UV-Vis)等技术对催化剂进行了表征分析,并考察了催化剂对正丁烷裂解性能的影响.结果表明,Au金属成功负载到HZSM-5催化剂上,并且金颗粒的尺寸受负载量的影响,其中1.0%Au/HZSM-5催化剂中的金颗粒粒径最小,约为5~10 nm.钾离子作为一种碱性离子可以调节载体酸性,随着K离子的引入xK-Au/HZSM-5催化剂的酸性逐渐降低,使Au^(0)的电子结合能更高.相较于HZSM-5,2.0Au/HZSM-5催化剂对于正丁烷的转化率从13.1%提升到了37.5%,对丙烯的选择性从17.2%提升到了52.5%.随着K离子的引入,催化剂对于丁烯以及异丁烷的选择性有所提高,当K离子负荷为0.08%时,对丁烯的选择性从3.8%提高到36.9%,负荷为0.1%时,对异丁烷的选择性由2.8%提升到51.8%.但原料转化率低于2.0Au/HZSM-5的,这可能与K的加入降低催化剂酸改性有关.此外通过研究Au/HZSM-5用K^(+)修饰得知,Au^(+)离子是Au/HZSM-5催化剂转化正丁烷的主要活性中心.

2-甲基吡啶合成2-乙烯基吡啶

以二苯胺生产过程中产生的副产物2-甲基吡啶为原料，以KOH改性的HZSM-5沸石分子筛为催化剂，气相一步法合成了2-乙烯基吡啶。考察了催化剂的焙烧温度、用于改性的钾含量、成型过程中的粘结剂的种类和含量，反应的工艺条件等因素对反应的影响。实验结果表明，催化剂焙烧温度为550℃，改性钾离子的质量分数为3％，以硅溶胶作为粘结剂进行催化剂成型，硅溶胶的用量为K-HZSM-5质量的50％，当反应温度为360-370℃，原料2-甲基吡啶和甲醛摩尔比为1：3，质量空速0．75h^-1时，2-甲基吡啶的转化率可达到80．26％，2-乙烯基吡啶的选择性可达到97．59％，实现了副产物的有效利用。