新型FCC催化剂的制备与性能

研究了高岭土型流化催化裂化催化剂的制备与性能，粒度分布中粒么μｍ左右的细高岭土，经浆化和喷雾成型制在４０－８０目的母体微球，部分微球在高温下焙烧使生高岭土通过高于特征温度焙烧转化为ＣＭＡ，另一部分在较低温度下焙烧使其转化为偏高岭ＣＭＢ。ＣＭＡ和ＣＭＢ混合后与硅酸钠等反应２０－３０ｈ，使混合球上发生晶化，生成２５％以上的ＮａＹ分子筛。     

元素改性对分子筛催化裂化性能的调变作用

1 催化裂化技术的重要性及存在的问题 1.1 催化裂化技术的重要性 催化裂化是指在石油炼制过程中, 在热和催化剂的作用下使重油发生裂化反应, 转化为裂化气、汽油和柴油等的过程. 从20世纪90年代开始, 随着世界原油的重质化和劣质化日趋严重, 而且市场对重质燃料的需求越来越少, 使重油催化裂化得以迅速发展. 据美国石油炼制协会统计, 目前重油催化裂化(RFCC)约占催化裂化总能力的25%, 并将逐年增加, 重油加工将成为21世纪催化裂化发展的重要方向.     

改性Hβ-分子筛催化FCC轻汽油醚化反应性能的研究

分别用硼，SO4^2-/Fe2O3对Hβ－分子筛进行改性，并研究改性后催化剂的表面酸性变化及其对FCC汽油醚化反应的催化活性，稳定性的影响。结果表明，两种改性剂的引入，均增加了L酸及强酸的总量，提高了烯烃的转化率。硼改性催化剂的选择性高于SO4^20-Fe2O3改性的催化剂；改性催化剂上活性组分的最佳含量约1．0％。     

气流粉碎分子筛性质和催化性能的研究

微颗粒分子筛的合成研究 ,已得到人们的充分重视 .用合成法可以得到粒径在 1 μm以下的微颗粒分子筛 ,它对于一些特征反应具有许多独特的性能 ,然而由于合成工艺的复杂性 ,还难以将其应用于工业生产 .气流粉碎又称流能磨 ,或称喷射磨 .与传统的机械粉碎机原理不同 ,它是利用高压气体通过喷嘴产生的高速气流所孕育的巨大动能 ,使物料颗粒发生互相冲击碰撞 ,或与固定板 (例如冲击板 )冲击碰撞 ,从而达到粉碎的目的 .其粉碎强度大 ,粉碎产品细、颗粒规整 ,颗粒在高速旋流中分级 ,成品粒度分布狭窄 .气流粉碎已在工业生产的诸多领域发挥了巨大作…     

含碱金属离子分子筛的添加对FCC催化剂催化性能的影响

 通过添加含碱金属离子的分子筛,提高了流化床催化裂化（FCC）催化剂的氢转移反应活性和重油转化能力,同时保持了较低的焦炭选择性．着重考察了碱金属离子和分子筛的类型以及分子筛的硅铝比和晶粒度对催化剂性能的影响规律．结合分子筛及催化剂的酸碱性质及氢吸附与脱附性能的测试结果,初步探讨了含碱金属离子的分子筛的作用机理．     

Hβ沸石及其稀土改性后红外光谱研究

用红外光谱(IR)研究了Hβ沸石和稀土(La、Ce、Nd)氧化物改性的Hβ沸石,同时测定了苯-异丙醇烷基化反应后的Hβ沸石和La-Hβ沸石的红外光谱。考察了吸附吡啶后不同温度脱附时1545cm~(-1)吸收峰(Bronsted酸)和1454cm~(-1)吸收峰(Lewis酸)强度的变化。实验发现,在波数为3615cm~(-1)和3740cm~(-1)处有两个表示OH基振动的谱峰,前者与Bronsted酸相对应,酸性较强。稀土氧化物改性降低了B酸量,增加了L酸量,而且在波数为1603cm~(-1)和1445cm~(-1)处出现两个新的吸收峰。本文讨论了苯-异丙醇烷基化反应活性、稳定性与沸石表面酸性质的关系。     

Cr改性USY分子筛提高裂化催化剂的异构化性能

在催化裂化过程中,烷烃分子在酸性催化剂表面进行一系列的反应,其中氢转移反应能导致汽油中的烯烃质量分数降低,而异构化、环化、芳构化反应则改善裂化产品的分布,对提高裂化汽油的辛烷值有明显的效果。为了解决我国裂化汽油中烯烃质量分数过高的问题,目前大多数催化裂化装置都采用了降烯烃裂化催化剂,以氢转移反应活性高的REUSY分子筛作为裂化催化剂的活性组分。但由于REUSY分子筛的异构化活性较低,因此裂化汽油的辛烷值有所下降,需要对裂化汽油进行加氢异构化处理。若直接对裂化催化剂进行改性,提高其异构化反应活性,     

FCC催化剂中REHY分子筛的结构与酸性

 用XRD,N2吸附,NH3-TPD和Py-IR等手段对REHY分子筛进行了表征,并通过多晶XRD法测定了稀土离子在Y分子筛骨架外的分布. 结果表明,在含水条件下,定位于Y型分子筛β笼SⅠ′ 位的RE3+与骨架氧及定位于SⅡ′ 位的H2O配位,稳定了分子筛的骨架,减少了分子筛酸性中的最强酸部分;定位的RE3+通过极化定位的配位水,增加了分子筛的中强酸,减缓了RE3+取代H+所引起的酸量下降. 从结构测定可推测出,在FCC催化剂中Y型分子筛上RE3+的最佳量应为每个晶胞含11个稀土离子,并完全定位于β笼的SⅠ′ 位.     

Cu—ZSM—5分子筛表面铜离子的价态研究

以吸附ＣＯ红外光谱结合ＴＰＲ谱详细表征了经真空自还原及用不同还原剂还原的Ｃｕ－ＺＳＭ－５分子筛样品，考察了表面铜离子的价态分布情况及其影响因素，得知铜在Ｃｕ－ＺＳＭ－５是还原的。用不同方法进行氧化和还原时的难易程度不同。研究了用不同方法进行氧化还原时铜的价态转变条件和铜离子在不同价态间氧化还原循环的可逆性。     

以金属氧化物及钙钛矿结构化合物为活性组分的ZSM-5催化剂上NOx选择性还原研究

研究了在水蒸汽存在条件下,以ＮＨ３为还原剂,金属／ＺＳＭ－５催化剂和负载于ＺＳＭ－５上的钙钛矿结构催化剂上的ＮＯｘ选择性催化还原（ＳＣＲ）性能。实验结果表明,当反应气中通入水蒸汽时,各样品的催化活性均下降,同时伴随着Ｎ２选择性的增加。而Ｃｕ－ＺＳＭ－５样品却表现出独特的性能,在所有测定样品中具有最高的ＮＯｘ转化率（在４５０℃时达到６９％）,当有水蒸汽存在时,其活性没有下降,反而有所增加,４５０℃时     

第四周期过渡金属离子交换改性的HZSM-5沸石催化剂上甲烷的无氧芳构化

过渡金属离子的交换往往能对沸石的酸性和微孔结构起到调节作用［１］，同时金属元素还会带来自身特有的催化功能，使之成为优良的多功能催化剂［２］．在无氧条件下的芳构化反应中，甲烷的活化被认为是按“多相酸助异裂活化”方式进行的，即在Ｈ－ＺＳＭ－５的强酸中心作...     

非骨架铝在V中心形成过程中的作用

采用电子顺磁共振（ESR）技术，研究了非骨架铝在－HCM－22分子筛上V说生过程中的作用。实验结果表明，H－MCM－22分子筛经过高温处理后，产生一组六重超精细分裂信号（A），该顺磁信号归属为V中心。超精细分裂，是由于与骨架铝相连的氧上的电子空穴与骨架铝相互作用的结果；分裂信号的产生与温度有关，其强度随着温度升高而增强。不同晶体尺寸的H－ZSM－5分子筛的ESR实验证实，容易形成非骨架铝的分子筛易形成的V中心，它产生于已经脱铝的分子筛或伴随着脱铝而产生，非骨架铝的空轨道为电子接受体。     

Nanostructure Copper-exchanged ZSM-5 Catalytic Activity for Conversion of Volatile Organic Compounds (Toluene and Ethyl Acetate)

Gas phase catalytic oxidation of ethyl acetate and toluene was examined over copper modified ZSM‐5 catalysts under atmospheric pressure. Nanostructure of ZSM‐5 was characterized by XRD, SEM and TEM techniques. Elemental composition of ZSM‐5 was determined using EDX, ICP‐AES and XPS techniques. Results of catalytic studies showed better catalytic activity of Cu‐ZSM‐5 catalysts than those of parent ZSM‐5 and HZSM‐5, which revealed catalytic role of copper ions in the Cu‐ZSM‐5 catalysts. Effects of some parameters over catalytic conversion of these compounds were also studied. Ethyl acetate showed more reactivity than toluene over the Cu‐ZSM‐5 catalysts. Furthermore, the catalytic activity of Cu‐ZSM‐5 catalysts increased with increasing the copper loadings. The conversion behavior of a binary mixture of ethyl acetate and toluene was different from that of a single form. A promotive and inhibitive behavior was observed for conversion of ethyl acetate and toluene in the binary mixture, respectively. Water vapor as co‐feed had an inhibitive effect on conversion of organic compounds over the Cu‐ZSM‐5 catalysts.     

Effect of Hydrohalogenation of Metal/Zeolite Catalysts for Cyclohexene Hydroconversion ‐Part 3‐ Pd/H‐ZSM‐5 Catalysts

Cyclohexene (CHE) hydroconversion was performed in a flow reactor at atmospheric pressure and temperatures of 50–400 °C using: Pd/H‐ZSM‐5, Pd/H‐ZSM‐5(HCl), and Pd/H‐ZSM‐5(HF) catalysts. These catalysts were characterized for acid site strength distribution via NH₃ TPD, Pd dispersion via H₂ chemisorption, TPR via reduction of the metal oxide in the catalysts and XRD for tracing crystallinity The hydroconversion steps proceeded as follows: CHE → Cyclohexane (CHA); CHE → Methylcyclopentenes (MCPEs) → Methylcyclopentane (MCPA); CHE → Cyclohexadienes (CHDEs) → Benzene → Alkylbenzenes; CHE and others → Hydrocrackedproducts. The overall hydroconversion of CHE was achieved in the catalyst order: Pd/H‐ZSM‐5 > Pd/H‐ZSM‐5(HF) > Pd/H‐ZSM‐5(HCl). CHE hydrogenation step was the major reaction at low temperatures which significantly inhibited via HCl treatment, but slightly enhanced via HF treatment. At medium temperatures, on all catalysts, isomerisation to MCPEs and MCPA increase to a maximum then a decline with a further increase of temperature. The overall isomerisation of CHE was highest on the untreated catalyst. During the higher temperature range, dehydrogenation, alkylation and hydrocracking were increased with temperature. Dehydrogenation of CHE always yielded larger amounts of 1,3‐CHDE than 1,4‐CHDE. These cyclohexadienes were produced in the catalyst order: Pd/H‐ZSM‐5(HF) > Pd/H‐ZSM‐5(HCl) > Pd/H‐ZSM‐5. In general, benzene alkylation to toluene exceeded that of xylenes, indicating that the second methylation is more difficult than the first. However, the catalytic activities for benzene and toluene production were in the order: Pd/H‐ZSM‐5 » Pd/H‐ZSM‐5(HCl) > Pd/H‐ZSM‐5(HF), whereas for xylenes production, Pd/H‐ZSM‐5 » Pd/H‐ZSM‐5(HF) > Pd/H‐ZSM‐5(HCl). Intrapore diffusion plays an important role during the dehydrogenation reactions as well as during the interconversion of individual aromatic hydrocarbons.     

碳四液化气在离子浸渍改性纳米HZSM-5沸石上的转化反应研究

在小型常压固定床反应器中研究了不同离子浸渍改性对纳米ZSM-5固体酸催化剂上丁烷和丁烯转化的影响.结果表明,混和碳四中异丁烷比正丁烷易转化,丁烯异构体的转化与其在原料中的含量有关.在贫烯烃原料中,丁烯倾向于生成.在富丁烯原料中,丁烯倾向于转化.但在两种情况下,产物中各丁烯含量大体上按异丁烯、顺反-丁烯-2和丁烯-1顺序递减.采用锌离子改性时异丁烷转化率提高、正丁烷转化率降低.锌离子改性有利于芳烃选择性,但是副产物甲烷和乙烷的产率也较高;铁离子改性对丁烷和丁烯的转化影响不大,但能减少甲烷和乙烷的生成,并提高芳烃选择性;与锌改性相比,锌钠双离子改性降低了异丁烷、正丁烷和丁烯-1的转化率,减少了芳烃产率,但能明显促进丙烯和丁烯的生成.上述结果为碳四液化气综合利用提供了有益信息.     

铜离子的引入对甲烷无氧芳构化催化剂Mo/CuH-ZSM-5中Mo物种化学状态的影响

对比考察了Mo/CuH-ZSM-5和Mo/H-ZSM-5催化剂的甲烷无氧芳构化性能,并用XRD,XPS,ESR等多种测试手段对反应前后催化剂上的Mo物种及铜助剂的价态变化进行了详细研究,发现Cu(Ⅱ)部分取代H-ZSM-5交换位上的H⁺后,抑制了活性组分MoO₃的还原,而Cu物种自身被还原,进而将这种价态变化与催化剂的活性进行了关联.