Zn／HZSM－5分子筛上乙烯、乙烷芳构化的协同作用机理

运用ＮＨ＿３－ＴＰＤ、ＩＲ－ＯＨ、Ｐｙ－ＩＲ、ＣＯ－ＩＲ及ＸＰＳ等手段对Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５及其浸碱催化剂的酸组分和金属组分构成的Ｌ酸性质进行了表征，考察了催化剂对乙烯、乙烷的芳构化作用．发现Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５中形成了Ｚｎ￣（２＋）－Ｌ强酸中心，使分子筛的Ｂ酸中心减少．浸碱也可使分子筛的Ｂ酸减少，芳构化反应的活性和选择性均与Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５的双中心Ｚｎ￣（２＋）－Ｌ酸和Ｂ酸的相互匹配密切相关，Ｂ酸和Ｌ酸存在最适合匹配，因此Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５在乙烯、乙烷芳构化反应中存在最佳锌含量．     

ZnZSM-5沸石上某些环烷烃芳构化性能的研究

用脉冲微反技术研究了环己烷、甲基环己烷和甲基环戊烷在ZnZSM-5和HZSM-5上反应的产物分布和动力学、发现在ZnZSM-5上, 环己烷和甲基环戊烷以高选择性转化成苯, 甲基环己烷以高选择性转变为甲苯; 在HZSM-5上它们反应的芳烃选择性均很低且都得到以甲苯为主的BTX混合物。证明了这些反应都为动力学一级反应,求出了370 ℃—450 ℃间反应的速度常数和活化能。还发现环己烷反应的苯选择性与催化剂中的Zn含量有一致的对应关系。提出了ZnZSM-5上环烷烃反应的过程图式, 认为芳构化过程的控制步骤是环状碳离子的形成, 反应中非预计芳烃组分的产生与中间体环状碳离子的低温烷基化和高温脱烷基以及裂解所产生的小分子的再芳构化有关。     

Mo/HZSM-5催化剂上甲烷芳构化反应行为的改善-催化剂制备因素及反应物添加剂的考察

考察了6Mo/HZSM-5催化剂的不同制备因素对其甲烷芳构化反应性能的影响,包括甲烷气氛下以不同的程序升温速率(从600℃到700℃)预还原催化剂,及采用热溶液(70～80℃)浸渍制备催化剂等方法.在t=700℃,P=0.1MPa,SV=1500mL/(g-cat·h)的反应条件下,发现适当的程序升温速率预还原和热溶液浸渍制备等方法可以改善6Mo/HZSM-5催化剂的甲烷芳构化反应性能,提高催化剂的反应活性及稳定性.同时还考察了1.5%二甲醚作为反应物添加剂在不同反应温度、不同Mo担载量的HZSM-5催化剂上的甲烷芳构化反应性能,并与CO2,H2O的反应结果进行了对比.实验结果表明,在P=0.1MPa,SV=1500mL/(g-cat·h)的反应条件下,较高的反应温度及适量增加催化剂Mo担载量有利于进一步改善1.5%二甲醚/甲烷共进料情况下的芳构化反应行为;反应6h后催化剂的TEM照片显示,二甲醚与甲烷共进料改变了催化剂上积碳的形貌.     

Study on Bifunctionality of Mo／HZSM—5 Catalysts for Methane Dehydro—Aromatization under Non—oxidative Condition

The optimum Mo/[H^ ] ratio per unit cell of the active precursors in Mo/HZSM-5 catalysts for methane dehydro-aromatization,measured by ^1H MAS NMR,was found to be about 1 when adjusting the acid sites by altering either the SiO2/Al2O3 ration or the Mo loading,This implies that a concerted interaction between the Mo species and the Broensted acid sites probably features the bifunctionality of the Mo/HZSM-5 catalyst,On the other hand,it was found that the driving force for Mo species to move into the HSZM-5 zeolite channels and the interaction between the Mo species and the Broensted acid sites are closely and proportionably realtaed with the amount of Broensted acid sites per unit cell.     

甲烷在6%Zn/HZSM-5催化剂上的低温转化 Catalytic Conversion of Methane at Low Temperature over 6%Zn/HZSM-5 Zeolite

 采用丙烷和甲烷混合物作为共反应物进行无氧芳构化反应. 在600 ℃,3000 h-1和甲烷/丙烷摩尔比为0.6的条件下,甲烷可以在6%Zn/HZSM-5分子筛催化剂上被有效地活化,甲烷的转化率可达32.4%,丙烷的转化率为89.5%,反应的主要产物为芳烃,其选择性达到89.7%. 甲烷与丙烷的摩尔比对芳烃产物的选择性有影响. 在没有丙烷参与时该催化剂在600 ℃下对甲烷转化没有活性. 推测是丙烷脱氢或裂解过程的中间产物活化了甲烷. 低碳烷烃对甲烷的活化可能是实现甲烷低温转化的一条有效途径.     

IR和NH3—TPD表征固态反应制备的Zn—ZSM—5丙烷芳构化催化剂

以固态反应制备了Ｚｎ改性的ＺＳＭ－５系列催化剂，用脉冲微反技术评价了丙烷在上述催化剂上的反应活性和芳构化选择性，用吡啶吸附ＩＲ和ＮＨ３－ＴＰＤ对催化剂改性前后的酸性及分布的变化进行了系统的表征，对固态反应制备Ｚｎ－ＺＳＭ－５的机理进行了讨论。还考查了固态反应条件对Ｚｎ＾＋＋迁移到分子筛孔道内并与其强Ｂ酸Ｈ＾＋发生交换作用的影响，找到了最佳的制备条件及最佳的Ｚｎ含量。     

超细HZSM-5沸石催化烃类芳构化反应的研究

非临氢条件下用固定床反应器研究了环己烷、辛烯-1及正辛烷在超细HZSM-5上的芳构化反应，并与微米HZSM-5作了比较。结果表明，在三种反应物中，辛烯-1反应活性最高，正辛烷次之。环己烷最低，不同反应物在两种晶粒度的HZSM-5上生成的芳烃分布大致相同，超细HZSM-5对原料的转化率、芳构化率以及自身的活性稳定性均明显高于微米沸石，在相同反应条件下超细沸石的积炭量低于微米沸石。     

甲烷在MoO_3／HZSM－5分子筛催化剂上的非氧催化转化

研究了反应温度、空速、Ｍｏ担载量和焙烧温度对ＭｏＯ３／ＨＺＳＭ－５催化剂上甲烷的芳构化反应的影响．ＨＺＳＭ－５分子筛的Ｂｒｏｎｓｔｅｄ酸性、孔道结构和Ｍｏ在分子筛中的分布是影响催化性能的重要因素．ＨＺＳＭ－５上Ｍｏ担载量为２～３％时活性最佳，在１０１３Ｋ反应温度下甲烷转化率可达９％，芳烃选择性大于９０％．空速影响的实验表明乙烯是反应的初始产物．在此基础上提出了＂甲烷酸助异裂活化＂的新概念、＂金属钼类碳烯中间物＂的新观点和甲烷芳构化的可能机理．     

2-异（口恶）唑啉等氮杂环化合物在二铬酸氢四吡啶合镍（II）氧化下的脱氢芳构化反应

研究了3，5-二芳基-4，5-二氢异（口恶）唑化合物（1a～3c)和1，3，5-三苯 基-4，5-二氢吡唑化合物（5）分别在二铬酸氢四吡啶合镍（II）[（Py)_4Ni (HCrO_4)_2]氧化下脱氢反应的结果；研究了在[(Py)_4Ni(HCrO_4)_2]存在下，吡 啶叶立德、喹啉叶立德或异喹啉叶立德分别和缺电子烯烃反应，一步法合成中氮茚 衍生物 9a～9b，11a～11b，13的结果，发现金属配合物氧化剂二铬酸氢四吡啶合 镍（II）可用于多类杂环化合物的脱氢芳构化。