β沸石的铝化

β沸石自1988年结构被确定以来受到普遍重视,由干结构上的特殊性,G沸石既具有较强酸性又具有明显的碱性［‘,‘］．但q佛石的高硅铝比使其在化学组成上对碱性的贡献甚微,如果能降低其硅铝比,则有可能获得具有较强碱性的佛石分子筛．直接合成的o佛石,硅铝比一般在10以上．     

β 沸石中铝的状态及归属

The states of aluminum in zeolites β were investigated with FTIR spectroscopy. Three kinds of aluminium, framework, nonframework and transient state aluminium, were detected in template-removed zeolite β. The states of aluminium in our samples strongly depends on the nature of the compensating cation, consistent with Brougeat-Lami et al's conclusion. But some new assignments of aluminum species and new opinions about the states of aluminum and their transformation are proposed. From the experimental results, we suggest that, the distortion and tension of zeolite lattice occur when protons, which possess high electron affinity , are located at cationic sites, leading to the breakage of Al-- O bond and the removal of aluminium. The distortion is released when H+ is replaced by other cations (e.g. Na+ ) so that transient state aluminium can go back into the framework, while the cationic nonframework aluminium species enter the solution upon the ion-exchange.     

吡咯-IR法测定铝化β沸石的碱性

The basicities of aluminated zeolites βhave been investigated by FTIR spectra of chemisorbed pyrrole. The NH-stretching frequency of pyrrole adsorbed on the samples shifts towards lower wavenumber as the St/Al ratio is decreased and correlates well with the negative charge on the framework oxygen calculated from the Sanderson electronegativity equalization principle, revealing zeolite β to possess a stronger overall basicity after alumination and, therefore, the alumination to be an effective method to improve the basicity. It is also found that the heterogeneity of basic strength occurs and some stronger basic sites appear after alumination.     

β-沸石骨架铝化改性的红外光谱

β沸石是以有机胺为模板剂合成的高硅沸石．为在孔道中进行吸附和催化反应,通常是在空气中 (５５０℃ )进行焙烧,将有机胺脱除并使质子酸中心形成．但这种脱模板剂方法,会造成骨架脱铝［１ -４］,使质子酸中心显著减少．β沸石固有结构中存在着孔道位错和结构空穴,空气中焙烧脱有机胺可能会进一步损伤沸石的骨架结构［４,５］．沸石骨架改性已发展了多种铝化方法［６ -８］．有的研究工作表明,通常用红外光谱和ＭＡＳＮＭＲ表征的非骨架铝,在温和的条件下,例如回馏温度下的离子交换或者在较低温度下 (１００℃或室温 )与碱反应就可…     

β沸石骨架稳定性与表面酸性的红外光谱研究

用红外光谱法研究了真空热脱附和空气中焙烧两种不同的方法脱除模板剂对Hβ沸石骨架结构稳定性和表面酸性的影响.结果表明,在真空条件下加热脱除模板剂,其骨架结构保持完好且质子酸中心最多.而在空气中焙烧脱除模板剂,导致沸石骨架部分脱铝,形成大量的Lewis酸且耐酸性极差.     

β沸石中堆垛层错结构的研究

含TEA＋离子的化合物作为模板剂会成的β沸石是由有序结构A、B、C到沿[001]方向堆积成堆垛层错结构．三种有序结构出现的几率分别为0．31、0．36和0．33；其数值不受样品中硅铝出的影响．几率值如此相近的原因是构成β沸石的结构单元Ⅰ的四种连接方式（见图2）能量相等.几率值之间的微小差别,是基于在晶体生长过程中支撑赶A、B和C型三维通道结构的TEA＋离子以不同排列形成的难易程度不同所引起．B型对应的排列略易于C型、C型又略易于A型，因此使用此种模板剂时，A、B、C三种结构均可能出现，只能合成出具有堆垛层错结构的β沸石．由于三维通道的特点，合成β沸石对模板剂的用量必须大于具有二维通道或一维通道的分子筛合成时的用量．而且要求有机控离子不宜过大、反应温度相对较低、晶化时间相对较长，以利于有机按高子不同取向排列的形成     

HL/HW复合沸石对烃类催化裂化催化剂性能的影响

将不同HW沸石含量(以W及L沸石的XRD特定峰强度Iw/IL值表示HW沸石在HL/HW复合沸石中的含量)的HL/HW复合沸石与REUSY沸石按相同比例复配后作为烃类催化裂化催化剂的活性组分,采用标准轻油微反方法对催化剂进行了活性评价(MAT),考察了不同HW含量的HL/HW复合沸石对催化剂活性、反应产物分布、汽油产品辛烷值及催化剂上积炭的影响.结果表明,当,Iw/IL值在0～0.12变化时,MAT指数和汽油收率逐渐上升,比积炭逐渐减少,气体收率先减后增;当Iw/IL值大于0.12时,MAT指数、气体收率和汽油收率均下降,比积炭总体呈增加趋势;当Iw/IL值为0.12时,评价的综合指标达到最佳,与不加HL及HW沸石的参比样品相比,汽油产品的芳烃含量和辛烷值分别提高了9.85%和3.01%,烯烃含量下降了1.30%.     

β沸石在烃类裂化催化剂的应用

以固体硅胶为硅源，用水热法合成了β沸石，并对其主要物化性质进行了表征，将USY沸石和β沸石按不同比例复配作为催化剂的活性组分，用标准轻油微反（MAT）方法对各催化剂样品进行了评价。考察了β沸石加入量对反应产物的分布、汽油产品的辛烷值及催化剂上的积炭等的影响，将磷或稀土改性的β沸石加入到裂化催化剂中，考察了不同改性方法对催化剂性能的影响，结果表明，在裂化催化剂中分子筛总量保持不变的条件下，随着β沸石加入量的增加，MAT活性指数逐渐提高，气体产物中i-C^=4收率和汽油产品的辛烷值均提高，而催化剂上积炭明显下降，当β沸石的加入量超过一定比例后，气体产物中i-C^=4收率明显提高，但催化剂的活性降低，在β沸石加入量相同的条件下，磷改性β沸石可进一步提高催化剂的活性，降低积炭，但对汽油产品组成的影响不大。     

β沸石在烃类裂化催化剂中的应用

以固体硅胶为硅源 ,用水热法合成了 β沸石 ,并对其主要物化性质进行了表征 .将USY沸石和 β沸石按不同比例复配作为催化剂的活性组分 ,用标准轻油微反 (MAT)方法对各催化剂样品进行了评价 ,考察了 β沸石加入量对反应产物的分布、汽油产品的辛烷值及催化剂上的积炭等的影响 .将磷或稀土改性的 β沸石加入到裂化催化剂中 ,考察了不同改性方法对催化剂性能的影响 .结果表明 ,在裂化催化剂中分子筛总量保持不变的条件下 ,随着 β沸石加入量的增加 ,MAT活性指数逐渐提高 ,气体产物中i C=4 收率和汽油产品的辛烷值均提高 ,而催化剂上积炭明显下降 .当 β沸石的加入量超过一定比例后 ,气体产物中i C=4 收率明显提高 ,但催化剂的活性降低 .在 β沸石加入量相同的条件下 ,磷改性 β沸石可进一步提高催化剂的活性 ,降低积炭 ,但对汽油产品组成的影响不大     

Catalytic reactions of C4 hydrocarbons on the fluid catalytic cracking catalyst

利用小型固定流化床实验装置,对C4烃类在催化裂化催化剂上催化转化反应规律进行了实验研究,考察了不同反应温度及空速对C4烃类催化转化反应的产物分布和组成的影响。实验结果表明,催化裂化催化剂对C4烃类具有一定芳构化和裂化性能,在适宜的反应条件下,可增产芳烃和丙烯;在C4烃类催化转化过程中,丁烯是主要的反应物,而丁烷几乎不反应;低反应温度有利于增产芳烃,高反应温度有利于增产丙烯。较低的空速对增产芳烃和丙烯都有利。根据双分子反应机理和反应结果,建立了C4烃类在催化裂化催化剂上催化转化过程的反应网络。对C4烃类催化转化历程分析表明,中间产物碳五和碳六烯烃较弱的二次裂化性能是C4烃类在催化裂化催化剂上催化转化过程中乙烯和丙烯产率较低的主要原因。     

Mechanism of Dealumination of NaY Zeolite with Oxalic Acid

RemovalofalundnumfromNaYzeolitewithacidisanimportantprocessinthemodificationofzeolite.ItisdifficulttoremovealundnumfromNaYzeolitedirectlywithacidwhilekeepinghighcrystallinity.Intheworkreportedhere,alundnumisremoveddirectlyfromNaYwithoxalicacidandthemodifiedzeolitekeepshighcrystallinity.Reactionconditions:CSBlreflux,acidaddedin3ondn,allowedtoreactfor3OAnn.CSB2reflux,acidaddedrapidly,allowedtoreactfor3Owhn.CS2525-C,acidaddedraPidly,allowedtoreactfor3Omin.CSA25"C,acidaddedin3omin,a1lowe…     

催化裂化条件下噻吩与改性Y分子筛的作用机制

以HY、NiY和稀土离子改性的Y分子筛(REY)为研究对象,采用固定床装置评价噻吩模拟油催化裂化性能;运用气相色谱-氢火焰离子发光检测器(GC-FID)、气相色谱-硫化学发光检测器(GC-SCD)和原位红外光谱技术分析产物,关联分子筛的酸性,研究催化裂化条件下噻吩与改性Y分子筛的作用机制。实验结果表明,催化裂化条件下,噻吩与分子筛的作用机制差异主要取决于与B酸或L酸相关的非骨架铝物种或金属离子物种的存在形式。其中,NiY分子筛中,噻吩主要是吸附在与NiOH⁺物种相关的L酸中心,而Ni₄AlO₄³⁺等物种减弱B酸性中心从而降低其裂化性能。对HY来说,噻吩易在与AlO⁺等物种相邻的B酸中心上聚合形成三联噻吩,并发生一定的氢转移和裂化反应;而对REY而言,分子筛中与RE物种相关的L酸位会促进噻吩在与非骨架铝羟基等物种(如Al(OH)₂⁺、Al(OH)²⁺等)相邻的B酸中心形成的二联噻吩发生氢转移和裂化反应。     

催化裂化生物质焦油构成变化

利用层析法对生物质焦油进行分析,比较了不同来源、不同裂化工况处理后焦油族分构成的差异,并对催化裂化过程机理进行探讨。生物质原料组成的不同导致热解焦油构成的差异,木屑焦油中芳香类和极性物的质量分数高于稻杆和稻壳焦油,热解温度越高产生的焦油芳香性越大。催化裂化后,芳香类族分在焦油中的质量分数增长近1倍,其他族分的质量分数出现不同幅度的下降,裂化温度950℃以上时,芳香类的质量分数已达50％。芳香类的转化速度较小,还存在其他族分向芳香类的转化,引起裂化后焦油芳香化程度增大,且这种趋势随焦油转化程度的增大而更为明显。     

稀土改性L沸石在烃类催化裂化催化剂中的应用

采用离子交换的方法制备了一系列复合稀土（含La及Ce）质量分数不同的稀土改性超稳L沸石（RE-USL）,以RE USL沸石替代质量分数为5%的REUSY作为催化裂化催化剂的活性组分,用标准轻油微反活性试验（MAT）评价了其催化性能,并同单一稀土元素改性USL沸石进行了对比。结果表明,一定量的复合稀土改性USL沸石的催化性能优于单一稀土（La或Ce）改性的USL沸石,在催化裂化催化剂中加入稀土改性USL沸石,可以降低汽油产品的烯烃质量分数;可以提高汽油的辛烷值。当复合稀土在RE USL沸石中的质量分数为0.4%左右时, 与不加稀土改性USL沸石催化剂相比较,催化剂的活性指数MAT提高3.6个单位,烯烃质量分数降低1.57个单位,研究法辛烷值（RON）提高2.08个单位,产品分布更合理。     

XPS study of nickel deposited on USY zeolites

Nickel-deposited USY zeolite samples were prepared by a method of impregnation with a solution of nickel naphthenate in benzene followed by drying and calcination. The interaction between nickel and zeolite was investigated by XPS after calcination, steaming and hydrogen reduction.     

不同硅铝比ZSM-5分子筛作为助催化剂在渣油裂化中的应用

采用不同方法表征了硅铝比(SiO2/Al2O3)为33、266和487的质子型ZSM-5分子筛,并研究了ZSM-5分子筛作为助催化剂在渣油裂解中的应用。与USY分子筛基催化剂混合后,在固定流化床上,评价了ZSM-5分子筛助催化剂的催化裂化性能。研究发现,提高ZSM-5分子筛硅铝比,可以有效抑制混合催化剂对汽油烯烃的裂解,从而避免了汽油烷烃的大量损失。加入ZSM-5助催化剂后,伴随着液化气(LPG)产率的增加,异丁烷和异戊烷产率增加,这可能是由USY基催化剂和ZSM-5助催化剂的综合效应引起的。汽油烷烃和芳烃含量的变化,引起了汽油辛烷值的增加。高硅铝比ZSM-5分子筛(硅铝比为266和487)不仅可以显著改善汽油的辛烷值,而且有效避免了汽油的大量损失。催化汽油辛烷值的改善主要是由于高硅铝比ZSM-5分子筛具有适宜的芳构化和异构化活性,这些变化主要源于高硅铝比ZSM-5分子筛小的孔道直径和适宜的酸性。     

催化裂化过程中热裂化反应与二次反应的研究

利用连续式小型提升管催化裂化实验装置,研究了重油催化裂化过程中热裂化反应和二次反应的特点;考察了反应温度、剂油比和油气停留时间对热裂化和二次反应（氢转移和异构化反应）的影响;给出了不同反应条件下催化裂化过程中的过裂化点,考察了过裂化点前后热裂化反应在催化裂化过程中所占比例及氢转移和异构化反应的变化。结果表明,降低反应温度,缩短停留时间,增加剂油比可以抑制催化裂化过程中不利的热裂化反应,有利于氢转移和异构化反应的发生;在由反应温度、剂油比和停留时间引起的过裂化点前后,热裂化、氢转移和异构化反应表现出各自的变化特点。     

低硅铝比ZSM-5分子筛的合成及其正庚烷裂化反应性能

以氨水为矿化剂,通过添加NH₄⁺离子水热合成了具有较低骨架硅铝比的ZSM-5分子筛。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、固体核磁共振(MAS-NMR)等表征手段,研究了硅源、铝源、矿化剂、阳离子等对ZSM-5分子筛的结晶度、形貌尺寸和骨架硅铝比等的影响,研究了ZSM-5分子筛的骨架硅铝比对正庚烷催化裂化反应的影响。研究表明,投料硅铝比越低,铝原子越难进入到分子筛骨架中;当氨水为矿化剂、正硅酸四乙酯为硅源时可以合成骨架硅铝比较低的氢型ZSM-5分子筛,添加NH₄⁺离子可以增强骨架铝的嵌入,进一步降低分子筛的骨架硅铝比(24.2)。正庚烷裂化反应结果表明,降低分子筛的骨架硅铝比可以提高正庚烷裂化反应的活性,但会降低低碳烯烃的选择性。     

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,