ZSM-5分子筛及其催化芳构化应用简介
ZSM-5分子筛催化剂及其在炼油工业中的应用
合成高辛烷值汽油具有优良的选择性，除了甲醇以外，其
它醇以及含氧物在适当的条件下都能通过 ZSM-5 分子筛 转化成汽油。
小结
ZSM-5分子筛属于高硅沸石，具有特殊的孔结构， 具有良好的择形催化性质和抗积炭能力，以及优 异的选择性裂化、芳构化、异构化和烷基化等催 化性能，在炼油工业中将会得到更广泛的应用。
ZSM-5催化剂在炼油工业中的应用
ZSM-5分子筛具有特殊的孔结构, 以ZSM- 5 分子筛为主体的临氢 降凝催化剂，只容许分子直径小于ZSM-5分子筛孔径的直链烷烃 及短侧链异构烷烃进入其中，与活性中心接触而裂化为小分子， 其余的大分子异构烷烃、环烷烃、芳烃因不能进入孔道而不发生 反应。因为凝点较高的烷烃裂解为小分子烃类，从油品中分离出 去，所以油品的凝点降低了。 由于ZSM-5分子筛独特的孔结构、良好的耐热和水热稳定性、 较强的耐酸和抗积炭能力以及优异的选择性裂化、芳构化、异 构化和烷基化等催化性能，在炼油工业中得到了广泛的应用, 主 要有:润滑油催化脱蜡、柴油加氢降凝、催化裂化(FCC)汽油降 烯烃和甲醇择形转化等。
β笼（又称削角八面体）
十四面体（6个四元环、8个六元 环，24个顶角） 平均笼直径 6.6Å，空腔体积160Å3 最大窗孔：六元环，孔径 2.8Å 仅允许 NH3、H2O等小分子进出
笼
二十六面体（6个八元环、8个六元环、 12个四元环，48个顶点） 平均笼直径 11.4 Å，空腔体积760Å3 最大窗孔：八元环，孔径 4.1Å
ZSM-5分子筛催化剂及其在炼油工业中 的应用
唐松山 201422151965
目录
分子筛概念 ZSM-5分子筛的结构 分子筛催化剂的择形性质 ZSM-5分子筛的应用 小结
ZSM-5催化剂
PANE 应用
01
甲醇合成汽油 二甲苯异构化
所得汽油产品的辛烷值比较高。ZSM-5 表现出自催化性质， 反应温度从80提升到100，烃类产物会急剧增加。
02
对二甲苯是聚脂纤维的重要原料，二甲苯异构化是生产对 二甲苯的重要方法之一。在二甲苯异构化反应中，大晶粒 ZSM-5对于对二甲苯具有更好的选择性，可是催化活性比 同结构的小晶粒低。
2
耐酸性
能耐除氢氟酸以外的各种酸。
3
水蒸气稳定性
受到水蒸汽和热时，结构不 会被被破坏。
4
憎水性
具有高硅铝比，其表面电荷 密度较小。
5
不易积碳
ZSM-5孔口的有效形伏、大 小及孔道的弯曲，阻止了庞 大的缩合物的形成和积累。
6 优异的择形选择性
对反应物和产物分子的大小
和形状表现出极大的选择性。
PART THREE
谢谢大家
03
合成乙苯
选择重整作用
04
PART FOUR
参考文献
PART FOUR 参考文献
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Ga改性ZSM-5分子筛催化丙烷芳构化性能研究的开题报告
Ga改性ZSM-5分子筛催化丙烷芳构化性能研究的开题报告一、研究背景和意义随着石化行业和汽车工业的迅速发展，烷基烃和芳香烃是石化产品最主要的两类。
然而，由于烷基烃存在着相对较低的烷基烃/芳香烃比，造成了芳香烃供应不足的问题。
而丙烷芳构化技术是解决这一问题的重要途径。
目前，认为ZSM-5分子筛在丙烷芳构化中具有优异的催化性能。
但是，随着催化反应的进行，ZSM-5分子筛中的Al-O-Si键会发生疏松和断裂，导致反应过程中产生的大分子在孔道中易形成积碳，在一定程度上降低了催化剂的活性和选择性。
因此，研究改性ZSM-5分子筛的制备方法和在丙烷芳构化中的催化性能可以有效地提高反应的效率和选择性。
二、研究内容和方法本研究旨在制备改性的ZSM-5分子筛催化剂，并研究其在丙烷芳构化反应中的催化性能。
具体来说，将通过以下步骤实现：1.制备离子交换的ZSM-5分子筛，并利用XRD、SEM、TEM等手段对其进行表征。
2.利用化学沉淀法、浸渍法、气相浸渍法等方法对ZSM-5分子筛进行钝化，形成改性催化剂数量不同的样品。
3.利用丙烷芳构化反应反应装置对样品的催化性能进行测试，包括催化剂反应性能的测定、催化剂活性中心的测定以及催化剂的稳定性等。
4.对催化反应中产生的产物进行分析和表征，包括色谱、NMR、质谱等手段进行定性和定量分析。
三、研究前景和意义本研究将有助于进一步深入了解ZSM-5分子筛的结构和性质，以及改性催化剂的制备和性能特点。
同时，本研究还将为生产高效、高选择性和长寿命的催化剂提供理论和实验基础，促进丙烷芳构化技术的发展。
ZSM-5分子筛孔道和结构多级化的方法及其催化性能研究
ZSM-5分子筛孔道和结构多级化的方法及其催化性能研究ZSM-5分子筛因具有独特的骨架结构及催化性能,广泛应用于石油化工领域。
但是常规方法合成的ZSM-5分子筛孔径仅为0.5 nm左右,对于大分子参与的反应过程,小尺寸的孔道结构限制了传质进行,导致催化剂活性急剧下降并容易诱发积碳的形成,设计及合成含有介孔的多级孔分子筛显得尤为重要。
本文针对ZSM-5分子筛,开发了多种孔道及结构多级化的方法,以期改善大分子反应底物的传质性能,并提高催化材料的稳定性能,简化操作步骤,降低生产成本,推动多级孔催化材料的工业化进程,具体进行了以下五个部分的研究：第一部分,我们首次以哌啶为模板剂,在活性晶种及碱金属离子辅助晶化的条件下合成了硅铝比在15-500范围内可调、粒径尺寸在1-2 μm之间的ZSM-5分子筛,然后对ZSM-5分子筛进行碱溶硅处理,发现在NaOH溶液中添加廉价的哌啶可以对分子筛骨架起到保护性的作用,由于哌啶分子可以进入分子筛微孔孔道,和季铵盐阳离子TPA+或TBA+遵循不一样的保护性溶硅机理,ZSM-5分子筛和哌啶在分子尺度具有相互识别作用,在溶硅过程中哌啶像“游走的守卫兵”保护分子筛的骨架。
与微孔ZSM-5相比,介孔ZSM-5缩短了分子扩散路径并减少了氢转移反应,在正己烷催化裂化反应中提高了丙烯收率并延长使用寿命。
此研究为保护性溶硅提供新的理论,并有效地解决了该过程高成本的问题。
第二部分,针对制备核壳结构材料过程中外添加硅源带来的高成本问题以及微孔核层扩散受限问题,我们巧妙地将碱性溶硅和自组装过程相结合,在无外加硅源的情况下制备出具有介孔-微孔-介孔三级孔道的核壳结构材料MZ@MSA。
首先,ZSM-5分子筛的骨架Si原子或Al原子在碱性条件下脱落形成介孔ZSM-5,然后在溶液中添加三嵌段共聚物P123,并调节pH至弱酸性,那么脱除的Si、Al原子在介孔ZSM-5表面自组装为介孔SiO2形成核壳材料,通过多种表征手段确认材料含有三级孔道,分别为ZSM-5分子筛的微孔孔道(0.56 nm),碱溶硅引入的介孔孔道(5-50 nm)以及壳层SiO2的有序介孔孔道(6 nm),壳层厚度可以通过调节碱溶硅条件在60-300 nm范围内可变。
ZSM-5分子筛合成及应用研究进展
ZSM-5分子筛主要合成及应用摘要总结分析ZSM-5分子筛主要合成方面的研究，其次介绍ZSM-5分子筛在石油化工-炼油工业中的应用，最后对ZSM-5分子筛的发展进行展望。
关键词：ZSM-5分子筛；合成；应用Progress in Synthesis and Application of ZSM-5 ZeoliteAbstract：ZSM-5 zeolite is a zeolite molecular sieve, a high selectivity for aromatics in the petrochemical industry ,which has good prospects. This article will summarize the development for the of ZSM-5 zeolite’s synthesis and application and predict its feature.Keywords：ZSM-5 zeolite; synthesis; applicationZSM-5沸石分子筛是由美国Mobile公司于1972年首先开发出的一种具有独特三维通道结构和可选择酸强度分布的五元环型沸石，该沸石分子筛具有热稳定性高和亲油疏水的特性，大多数的孔径为0.55 nm左右,属于中孔沸石。
并且对于芳烃有较好的形状选择性。
由于其独特的孔结构不仅为择形催化提供了空间限制作用，而且为反应物和产物提供了丰富的进出通道，也为制备高选择性、高活性、抗积炭失活性能强的工业催化剂提供了晶体结构基础。
由此，其成为了石油工业中择形反应中最重要的催化材料之一。
不仅如此，ZSM-5 分子筛在精细化工和环境保护等领域中也得到了广泛的应用[1]，因此，对ZSM-5分子筛对于石油工业有着良好的应用前景，对其的研究有着重要的实用价值。
1.ZSM-5沸石分子筛的特点：ZSM是Zeolites Socony Mobil的缩写，ZSM-5沸石分子筛则是 20世纪七十年代美国Mobil石油公司开发成功的一系列新型的高硅铝比沸石分子筛中其中的一种。
蒸气相法ZSM-5分子筛的合成及其负载的Mo催化剂在甲烷芳构化中的应用
Ｋ ｅ ｒ ： ａ ｏ － ｈａｅｍ ｅｈｏ ； Ｍ 一 ｅ ｌ ｅ ｍ ｅｈ ｎ ； ｏｙｂ ｅ ｕｍ— ａ ｅ ａａｙｓ； ｅ ｙ ｒ ｒ ｍ ａｉａｉ ｎ ｙ ｗｏ ｄｓ ｖ ｐ ｒｐ ｓ ｔ ｄ ＺＳ ５ｚ ｏｉ ； ｔ ａ ｅ ｍ ｌ ｄ ｎ ｔ ｂ ｓ ｄｃ ｔｌ ｔ ｄ ｈ ｄ ｏａｏ ｔ ｔｏ ｚ
Ｗ ＡＮ Ｇ ｙ ｎ ， ＡＮＧ ｉ ｑ ， Ｄｉ ｏ ｇ Ｗ Ｊｎ ｕ ＹＡＮＧ ｉｎ ｕ Ｌ Ｊｎ ｎ ， Ｎ ｅ ｏ ｇ Ｚ Ｊａ ｈ ａ， Ｕ ｉ ｍｉ ｇ Ｙ１ Ｄ ｈ ｎ ， ＨＡＮＧ ｎ Ｙａ Ｉｓ ｔｅ ｆ ｄｏ ｔｎａｄ ｎ ｒａ ｉＭｅ ｂａｅＳ ｔＫｅ ａｏａｏ Ｆｎ ｈｍｃｌ Ｄ ｌｎＵ ｉ ｒｉ Ｔｃ ｎｌ ｙ ｎｔｕ Ａ ｓｒ ｉ ｎ ｏ ｎｃ ｍ ｒｎ，ｔ ｅ ｙＬ ｂｒｔｒ ｏ ｉ Ｃ ｅ ｉ ｓ ａｉ ｎｖ ｓｙｏ ｅｈ ｏ ｇ ｉ ｔｏ ｐｏ Ｉ ｇ ａ ｙｆ ｅ ａ， ａ ｅ ｔｆ ｏ
文 章编号 ： ２ ３９ ３ （０ ２Ｏ —３ ３０ ０ ５ ．８ ７２ １） ８ １ ８ －６
蒸 气相 法 Ｚ Ｍ． 子筛 的合成及 其负载 的 Ｍｏ催化 剂 Ｓ ５分 在 甲烷芳 构化 中的应用
王迪 勇，王金渠，杨 建华 ，鲁 金 明，殷德 宏，张 艳
大 连 理 Ｓ 大 学精 细 化 工 国家 重 点 实验 室， 附 与 无机 膜 研 究 所，辽 宁 大连 １６ １ － 吸 １０ ２
《不同体系下ZSM-5分子筛的合成及其催化性能研究》
《不同体系下ZSM-5分子筛的合成及其催化性能研究》篇一一、引言ZSM-5分子筛作为一种重要的工业催化剂，在石油化工、精细化工等领域具有广泛的应用。
其独特的孔道结构和良好的催化性能使其在诸多化学反应中发挥着关键作用。
随着科研技术的不断进步，ZSM-5分子筛的合成方法日益多样，且其性能亦受合成体系影响。
因此，对不同体系下ZSM-5分子筛的合成及其催化性能进行研究，对于提高催化剂性能、优化合成工艺具有重要意义。
二、ZSM-5分子筛的合成1. 水热合成法水热合成法是ZSM-5分子筛最常用的合成方法。
该方法在高温高压的水热环境下，通过硅源、铝源、模板剂等原料的相互作用，形成具有特定结构的ZSM-5分子筛。
其中，模板剂的选择对ZSM-5分子筛的孔道结构具有重要影响。
2. 干凝胶法干凝胶法是一种在较低温度下合成ZSM-5分子筛的方法。
该方法通过将原料混合后进行干燥处理，形成干凝胶，再经过高温处理得到ZSM-5分子筛。
干凝胶法具有操作简便、能耗低等优点。
3. 不同体系下的合成不同体系下ZSM-5分子筛的合成主要表现在溶剂、温度、压力等条件的差异。
例如，在酸性体系、碱性体系或中性体系中，通过调整反应温度和压力，可以合成出具有不同孔道结构和性能的ZSM-5分子筛。
三、催化性能研究1. 催化反应类型ZSM-5分子筛在催化领域的应用广泛，可用于烃类裂解、烷基化、异构化等反应。
其中，以其优异的选择性催化性能在芳构化反应中备受关注。
2. 不同体系下的催化性能不同体系下合成的ZSM-5分子筛具有不同的孔道结构和性能，因此其催化性能亦有所不同。
例如，在酸性体系中合成的ZSM-5分子筛具有较高的酸性和较好的水热稳定性，在烃类裂解反应中表现出较好的催化性能；而在碱性体系中合成的ZSM-5分子筛则具有较好的抗积碳性能，在芳构化反应中具有较高的选择性。
3. 催化性能优化通过调整合成体系、反应条件等因素，可以优化ZSM-5分子筛的催化性能。
多级孔道ZSM-5分子筛的合成及其催化应用
2015年第34卷第9期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·3311·化工进展多级孔道ZSM-5分子筛的合成及其催化应用崔生航，张君涛，申志兵（西安石油大学石油炼化工程技术研究中心，陕西西安 710065）摘要：多级孔道ZSM-5分子筛具有微孔沸石分子筛良好的择形催化性能和介孔材料优异的传质扩散性能，在催化领域显示出良好的应用前景。
本文综述了近年来多级孔道ZSM-5分子筛的研究进展，重点介绍了多级孔道ZSM-5分子筛的不同合成方法，包括后处理法、硬模板法和软模板法等，同时介绍了不同方法得到的多级孔道ZSM-5分子筛在催化反应中的应用，分析表明多级孔道ZSM-5分子筛以其良好的扩散性能和适宜的酸性提高了反应转化率和目标产物选择性。
最后对多级孔道ZSM-5分子筛的发展方向进行了展望，指出研发简单、经济和环保的新合成路线是多级孔道ZSM-5分子筛发展中的重大挑战，深入研究多级孔道分子筛中介孔的形成机理和开发具有多级孔道整体式催化剂以及负载型多级孔道ZSM-5分子筛是今后的研究重点。
关键词：多级孔道分子筛；ZSM-5；后处理；硬模板；软模板中图分类号：TQ 424.25 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2015）09–3311–07DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.09.016Hierarchical ZSM-5 zeolite：Synthesis and catalytic applicationsCUI Shenghang，ZHANG Juntao，SHEN Zhibing（Research Center of Petroleum Processing & Petrochemicals，Xi’an Shiyou University，Xi’an 710065，Shaanxi，China）Abstract：Due to high shape selectivity of microporous zeolite and the excellent mass transport of the mesoporous material，the hierarchical ZSM-5 zeolite has potential applications in catalytic field. The synthesis methods and application progress of hierarchical ZSM-5 zeolite in recent years are reviewed in this paper. Various approaches of hierarchical ZSM-5 zeolite synthesis were introduced，including post-treatment method，hard templating method and soft templating method. In addition，the catalytic applications of the as-synthesized zeolites were discussed. It was demonstrated that the reaction conversion and selectivity of target products were improved due to the excellent mass transport and appropriate acidity of the hierarchical ZSM-5 zeolite. This paper also forecasted the development of the hierarchical ZSM-5 zeolite in chemical industry. It was pointed out that the development of facile，economic and green routes towards the synthesis of hierarchical ZSM-5 zeolite would be a challenge in modern industrial catalysis. Research should focus on the mechanism of the mesopore formation，the development of the hierarchical ZSM-5 monolith zeolite as well as the supported hierarchical ZSM-5 zeolites.Key words：hierarchical zeolite；ZSM-5；post-treatment；hard template；soft templateZSM-5分子筛由于其独特的晶体孔道结构、可调变的酸性以及良好的水热稳定性等特点，使其具有特殊的“择形”催化及吸附分离性能，在石油化工、精细化工和环境保护等各个领域都有非常广泛的应用。
软模板剂辅助合成不同形貌的多级孔ZSM-5分子筛
软模板剂辅助合成不同形貌的多级孔ZSM-5分子筛ZSM-5分子筛是一种结晶的硅铝酸盐,其拥有优异的物理化学性质,如良好的择形催化性、可调控的酸性、优良的热/水热稳定性等。
ZSM-5分子筛这些独特的性质使得其在众多领域都得到了广泛的应用,如离子交换、气体分离、吸附尤其是多相催化反应。
值得注意的是ZSM-5为微孔分子筛,在多相催化反应中不利于大分子反应产物的及时扩散,造成其易因积碳而失活。
同时含有微孔及附加介孔/大孔的多级孔ZSM-5（hierarchical ZSM-5）分子筛则可以在很大程度上解决这个问题。
鉴于此,本文旨在研究软模板剂辅助合成多级孔ZSM-5分子筛的方法及其在甲醇制汽油（MTG）反应中的催化性能。
首先,以传统四丙基氢氧化铵作为微孔结构导向剂、高分子聚合物阴离子聚丙烯酰胺（APAM）作为介孔致孔剂来合成多级孔ZSM-5分子筛,该部分主要研究了APAM加入量对合成样品综合性质的影响。
结果表明,合成的样品均为纳米晶聚集体形貌;空白样品仅包含纳米晶堆积形成的晶体间介孔,而APAM的引入则使得样品同时具备晶体间和晶体内介孔。
当应用于MTG反应时,样品的C<sub>5+</sub>油相收率与空白样品相似,其催化寿命则随着APAM加入量的增加逐渐延长。
其次,以silicalite-1（S-1）作为晶种、双亲有机硅烷二甲基十八烷基[3-（三甲氧基硅基）丙基]氯化铵（TPOAC）作为介孔致孔剂来合成多级孔ZSM-5分子筛,该部分主要研究了TPOAC及S-1晶种加入量这两个关键因素对合成样品性质的影响。
结果表明,固定S-1加入量为总投料SiO<sub>2</sub>质量的2%,随着TPOAC加入量的增加,合成样品的形貌逐渐发生变化;当TPOAC/SiO<sub>2</sub>=0.065时,样品呈现出层层堆积的纳米片状形貌。
在催化甲醇制汽油反应中,该样品在保持较高目标产物C<sub>5+</sub>油相收率的同时,催化寿命长达36 h。
《不同体系下ZSM-5分子筛的合成及其催化性能研究》
《不同体系下ZSM-5分子筛的合成及其催化性能研究》一、引言ZSM-5分子筛作为一种重要的工业催化剂，因其具有独特的孔道结构和良好的催化性能，在石油化工、精细化工和环保领域具有广泛的应用。
近年来，随着不同合成体系和方法的不断探索，ZSM-5分子筛的合成工艺和催化性能得到了极大的提升。
本文旨在研究不同体系下ZSM-5分子筛的合成方法及其催化性能，为ZSM-5分子筛的进一步应用提供理论依据。
二、ZSM-5分子筛的合成（一）水热合成体系水热合成法是一种常用的ZSM-5分子筛合成方法。
该法以模板剂、硅源、铝源和水为原料，在高温高压的水热环境下进行反应。
通过调整反应条件，如温度、压力、反应时间等，可以控制ZSM-5分子筛的晶粒大小、形貌和结构。
此外，还可以通过添加不同的添加剂来调节ZSM-5分子筛的酸性和催化性能。
（二）溶剂热合成体系溶剂热合成法是一种以有机溶剂为反应介质的合成方法。
与水热合成法相比，溶剂热合成法可以更好地控制ZSM-5分子筛的形貌和结构。
此外，有机溶剂的极性和分子间作用力对ZSM-5分子筛的合成过程和性能也有重要影响。
因此，通过调整有机溶剂的种类和比例，可以获得具有不同性能的ZSM-5分子筛。
（三）微波辅助合成体系微波辅助合成法是一种快速、高效的ZSM-5分子筛合成方法。
该方法利用微波的独特性质，可以在短时间内完成ZSM-5分子筛的合成过程。
此外，微波辅助合成法还可以实现反应温度和反应速度的精确控制，从而提高ZSM-5分子筛的产率和质量。
三、ZSM-5分子筛的催化性能研究（一）酸性和催化活性ZSM-5分子筛的酸性和催化活性是其重要的性能指标。
不同体系下合成的ZSM-5分子筛具有不同的酸性和催化活性。
通过对比不同体系下合成的ZSM-5分子筛的酸性和催化活性，可以发现溶剂热合成法和微波辅助合成法合成的ZSM-5分子筛具有更高的酸性和催化活性。
这可能与这些方法能够更好地控制ZSM-5分子筛的形貌、结构和孔道有关。
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1.分子筛
1.1分子筛的概念
狭义上讲，分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成其晶体结构中具有规整而均匀的孔道和空腔体系，孔径大小为分子数量级（通常为0.3~2.0 nm），从而能把形状直径大小不同的分子，极性程度不同的分子，沸点不同的分子，饱和程度不同的分子分离开来，即具有“筛分“分子的特性，故称为分子筛。
随着分子筛合成与应用研究的深入，研究者发现了磷铝酸盐类分子筛，并且分子筛的骨架元素（硅或铝或磷）也可以由B、Ga、Fe、Cr、Ge、Ti、V、Mn、Co、Zn、Be和Cu等取代，其孔道和空腔的大小也可达到2 nm以上，因此分子筛按骨架元素组成可分为硅铝类分子筛、磷铝类分子筛和骨架杂原子分子筛；按孔道大小划分，孔道尺寸小于2 nm、2~50 nm 和大于50 nm的分子筛分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。
由于具有较大的孔径，成为较大尺寸分子反应的良好载体，但介孔材料的孔壁为非晶态，致使其水热稳定性和热稳定性尚不能满足石油化工应用所需的苛刻条件。
目前分子筛在冶金，化工，电子，石油化工，天然气等工业中广泛使用。
分子筛有天然和人工合成两种。
天然沸石大部分由火山凝灰岩和凝灰质沉积岩在海相或湖相环境中发生反应而形成。
目前已发现有1000多种沸石矿，较为重要的有35种，常见的有斜发沸石、丝光沸石、毛沸石和菱沸石等。
主要分布于美、日、法等国，中国也发现有大量丝光沸石和斜发沸石矿床，日本是天然沸石开采量最分子筛大的国家。
因天然沸石受资源限制，从20世纪50年代开始，大量采用合成沸石。
1.2分子筛的性能
分子筛为粉末状晶体，有金属光泽，硬度为3～5，相对密度为2～2.8，天然沸石有颜色，合成沸石为白色，不溶于水，热稳定性和耐酸性随着SiO2/Al2O3组成比的增加而提高。
分子筛有很大的比表面积，达300～1000m2/g，内晶表面高度极化，为一类高效吸附剂，也是一类固体酸，表面有很高的酸浓度与酸强度，能引起正碳离子型的催化反应。
当组成中的金属离子与溶液中其他离子进行交换时，可调整孔径，改变其吸附性质与催化性质，从而制得不同性能的分子筛催化剂
2.ZSM-5沸石分子筛
2.1ZSM-5分子筛的晶体结构
ZSM-5分子筛是1972年由Mobil公司开发的五元环型沸石，具有独特的三维交叉孔道体系和对水热合成体系要求的相对灵活性，使其成为择形催化的首选材料。
结构研究表明，ZSM-5沸石的三维交叉孔道体系是由平行于单胞a轴的“Z"字形圆通道(孔开度约为0.54-0.56nm)和平行于单胞b轴的椭圆形直通道(孔开度约为0.52-0.58nm)交叉而成的。
ZSM-5沸石独特的孔结构一方面为择形催化提供了空间限制作用，另一方面又为反应物和产物提供了丰富的进出通道。
为制备高选择性、高活性、抗积炭失活性能强的工业催化剂提供了晶体结构基础。
据报道，ZSM-5沸石已应用在许多烃类转化过程。
用ZSM-5沸石开发的著名工艺有：Mobil中馏分油脱腊工艺(MDDW)，润滑油脱腊工艺(MLDW)，催化重整工艺，汽油的选择重整和M-重整工艺，由轻质烃类合成芳烃的Cyclar工艺(LPGBTX)，Mobil-Badger合成乙苯工艺，甲苯歧化工艺(MTDP)，二甲苯异构化
工艺(MVPI)，甲醇制汽油工艺(MTG)以及对甲乙苯合成工艺(PET)。
2.2纳米ZSM-5分子筛
纳米粒子是指晶粒尺寸在1~100nm之间的微粒，它是由数目很少的原子组成的原子聚集体。
其主要特点是表面原子比例大，比表面积大，表现出高的表面能和活性。
纳米HZSM-5分子筛与微米HZSM-5分子筛相比，具有外表面积大、高的表面能、外表面酸中心数量多、吸附能力强、扩散阻力小、水热稳定性和热稳定性好等优点。
另外晶粒变小，短而规整的孔道，有利于产物分子的扩散，减少积炭的发生。
因而在催化应用中表现出反应活性提高、抗积碳能力增强、选择性改善以及负载金属组分的负载量和分散度提高等特点。
3.ZSM-5分子筛的应用
催化裂化汽油（FCC汽油）是指将石油炼制过程中分馏所得的重质馏分油在热和催化剂的作用下催化裂化并分馏得到一定馏分段的汽油产品，可用作汽车发动机燃料。
FCC汽油中含有40%~60%的烯烃和较高的硫含量，而我国的车用汽油中，FCC汽油占到80%左右。
汽油中烯烃过多不但会增加汽车尾气中污染物的排放，而且容易造成发动机气缸结垢，影响其正常使用和寿命，而硫化物燃烧后产生的二氧化硫为目前最主要的大气污染物之一，因此各国环保法规中都规定了汽油中的烯烃和硫化物的含量。
我国2003年起强制执行的新配方汽油标准（GB17930-1999）规定烯烃含量不高于35%，硫含量不超过500×10-6g/L，这一数值在欧美国家、在未来中国都还要更低。
脱硫可通过催化加氢精制过程，但加氢会使汽油中的烯烃饱和成为烷烃，而烷烃的辛烷值（即常见的汽油牌号，反映汽油的抗爆性能的高低）较烯烃低很多，因此加氢脱硫过程会使油品的辛烷值大受影响。
与之相对应，芳烃由于具有苯环结构而较之烯烃有着更高的辛烷值，因此在加氢精制过程中可考虑将烯烃催化转化为芳烃，如此即可在脱硫的同时又可保证抗爆性能不受影响甚至还能有所提高，以得到高品质的油品。
沸石常被用作催化剂的载体，是催化剂的重要组成部分，除对催化剂的传质、传热、强度和水热稳定性有重要作用外，还对催化反应和产物分布有重要影响。
ZSM-5沸石分子筛由于其独特的三维交叉孔道结构、较大的比表面和丰富的活性位，在石油炼制过程中作为催化烷基化和芳构化反应的活性组分得到较为广泛
的应用，是较好的汽油改质催化剂载体，汽油中的大量烯烃可通过在ZSM-5沸石分子筛上通过烷基化和芳构化转化为高辛烷值的烷基芳烃，达到既降烯烃又保持辛烷值的目的。
纳米ZSM-5分子筛由于其较小的晶粒尺寸，较大的外表面积，相对较短的孔道结构，因此在催化芳构化反应中表现出更好的催化活性、芳烃选择性以及稳定性（稳定性外在表现在催化剂的使用寿命长，活性、选择性稳定等）。