ZSM_5_MCM_41复合分子筛汽油降烯烃反应条件考察(1)
ZSM-5分子筛的磷改性及其碳四烯烃催化裂解性能

ZSM-5分子筛的磷改性及其碳四烯烃催化裂解性能薛扬;袁桂梅;陈胜利;李淑娟;袁锐【摘要】为了提高丙烯和乙烯产率,增强催化剂的稳定性,采用等体积浸渍法对硅铝物质的量比为38的ZSM-5分子筛进行磷改性,对制备的催化剂进行SEM、XRD、N2吸附-脱附和NH3-TPD表征,考察不同磷含量ZSM-5分子筛对C4烯烃催化裂解反应性能的影响.表征结果表明,随着磷含量的升高,磷改性后的ZSM-5分子筛晶体结构变化不大,比表面积和孔容逐渐减小,结晶度降低,酸强度减弱,酸量减小.性能评价结果表明,随着磷含量的升高,丁烯转化率逐渐下降,丙烯和乙烯选择性、收率先升后降,磷质量分数为2%时,ZSM-5分子筛催化性能较好,相对结晶度为84.66%,平均孔径2.334 nm,孔容0.154 cm3·g-1,微孔孔容0.082 8 cm3·g-1,比表面积264.1 m2·g-1,总酸量0.559 mmol-NH3·g-1,丙烯选择性约40%,乙烯和丙烯总收率约57%.【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2014(022)005【总页数】6页(P357-362)【关键词】催化剂工程;碳四烯烃;催化裂解;丙烯;乙烯;ZSM-5分子筛;磷改性【作者】薛扬;袁桂梅;陈胜利;李淑娟;袁锐【作者单位】中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TQ426.6;TQ624.9+1丙烯是重要的化工原料,可用于合成聚丙烯和丙烯腈等化工产品。
随着经济的发展,对丙烯的需求量逐年增加。
2011年我国丙烯进口量达1.75 Mt,丙烯自足率不足70%[1],丙烯主要来源于蒸汽裂解和催化裂化装置的联产或副产,分别占丙烯总产量的48%和52%。
ZSM-5分子筛膜合成条件对膜脱硫性能的影响的开题报告

ZSM-5分子筛膜合成条件对膜脱硫性能的影响的开题报告题目:ZSM-5分子筛膜合成条件对膜脱硫性能的影响研究背景和意义:脱硫是石油和天然气加工中的关键环节之一,常用的方法为基于催化剂的加氢脱硫技术。
ZSM-5分子筛是一种广泛应用的加氢催化剂,其在催化反应中表现出优异的催化性能。
然而,传统的ZSM-5催化剂在使用过程中易受到中毒物质的影响,因此采用ZSM-5膜来转化废料、减轻污染或者提取有用成分就成为了一个研究热点。
ZSM-5膜作为一种新型催化材料,具有表面积大,孔隙分布均匀等特点,对废弃物的加工和回收具有很大的潜力。
因此,需要研究ZSM-5分子筛膜的制备和优化条件,以提高膜的脱硫性能,促进脱硫催化技术的发展。
研究内容和方法:本研究将尝试使用水热法或气相沉积法等方法,制备ZSM-5膜。
通过调整反应温度、反应时间、硅铝比等参数,探究这些条件对膜脱硫性能的影响。
使用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和气体吸附等技术对膜进行表征,以确定硅铝比、热撑或脱结晶对膜形貌和性能的影响。
利用H2S/He混合气体作为模型气体,在固定温度条件下对制备的ZSM-5膜的脱硫性能进行测试,探究其脱硫反应动力学等性能。
最后,将优化制备条件,制备ZSM-5膜的脱硫性能达到最佳。
预期结果:本研究旨在研究ZSM-5膜的制备条件对其脱硫性能的影响。
预期结果将包括ZSM-5膜的制备、表征和用于脱硫的性能测试,以及通过这些测试得出的ZSM-5膜制备条件的最佳方案。
这对于提高脱硫催化材料的性能具有重要意义,对实现资源的高效利用和绿色化生产也有重要的意义。
ZSM-5分子筛膜的合成与性能研究的开题报告

优秀毕业论文开题报告ZSM-5分子筛膜的合成与性能研究的开题报告一、研究背景及意义ZSM-5分子筛是一种重要的催化剂,在石油化工、化学合成、环境保护等领域有广泛的应用。
目前,ZSM-5分子筛的制备方法主要有水热法、气相合成法等。
其中,水热法制备的ZSM-5分子筛具有晶体形貌规整、孔道结构完善等优点,但是其制备过程中需要高温高压条件,不仅能耗大、设备成本高,而且对环境造成的污染也比较严重。
因此,研究低能耗、低污染的ZSM-5分子筛制备方法,对于工业化生产具有重要意义。
ZSM-5分子筛膜作为一种新型的分离材料,在气体分离、液体分离等领域有广泛的应用。
目前,ZSM-5分子筛膜的制备方法主要有浸渍法、溶胶-凝胶法等。
其中,溶胶-凝胶法制备的ZSM-5分子筛膜具有孔道结构完善、膜层厚度均匀等优点,但是其制备过程中需要使用有机溶剂,不仅对环境造成的污染比较严重,而且会导致膜层中残留有机物,影响膜的性能。
因此,研究低污染、高性能的ZSM-5分子筛膜制备方法,对于推广其在工业化生产中的应用具有重要意义。
二、研究内容本研究拟采用溶胶-凝胶法合成ZSM-5分子筛膜,并研究其制备工艺、微观结构、物理化学性质等方面的性能。
具体研究内容如下:1. 优化ZSM-5分子筛膜的制备工艺,包括溶胶浓度、凝胶时间、热处理温度等参数的优化。
2. 研究ZSM-5分子筛膜的微观结构,包括膜层厚度、晶体结构、孔道结构等方面的性质。
3. 研究ZSM-5分子筛膜的物理化学性质,包括分离性能、热稳定性、酸性等方面的性质。
三、研究方法本研究将采用溶胶-凝胶法合成ZSM-5分子筛膜,并通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等手段对其微观结构进行表征,同时采用气相色谱(GC)等手段对其分离性能进行测试,最终通过综合分析,探究其制备工艺、微观结构、物理化学性质等方面的性能。
四、预期成果本研究预期能够成功合成ZSM-5分子筛膜,并优化其制备工艺,同时对其微观结构、物理化学性质等方面的性质进行深入研究,最终探究低污染、高性能的ZSM-5分子筛膜制备方法,为其在工业化生产中的应用提供理论和实践基础。
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
[1] 张宪国, 郭泉辉, 李建伟等. 高温焙烧处理对Fe-ZSM-5分子筛性能的影响[J]. 河南大学学报(自然科学版). 2007,(04):365-370. [2] 赵振华. 石油化工的新型催化剂ZSM-5沸石的组成、结构、性能及运用[J]. 湖南化工. 1985,3:31-35. [3] Jacobs P A, Martens J M.Stud.Surf.Sci.Catal.1987,(33):45. [4] 李延锋,朱吉钦,刘辉,等.镧改性提高ZSM-5 分子筛水热稳定性[J].物理化学学报,2011(1),52-58 [5] 张玲玲,李凤艳,赵天波,等.纳米与非纳米ZSM-5 分子筛的表征及催化性能[J]. 石油化工高等学校学报, 2007,20(1): 31-34. [6] 陆璐,张会贞,朱学栋,等.多级孔ZSM-5分子筛的合成及催化苯、甲醇烷基化反应的研究[J].石油学报(石油 加工), 2012, 28(增刊):111-116. [7] 任瑞霞,刘姝,宋雯雯,刘海莲. ZSM-5分子筛合成与应用[J]. 化工科技,2011, 01:55-60. [8] 冯会. 含 ZSM-5新型催化剂材料的合成表征与评价[D]. 中国石油大学, 2009. [9] 陆铭, 孙洪敏, 杨为民等. ZSM-5沸石催化剂的失活历程和活性稳定性[J]. 石油学报(石油加工). 2001, (04): 59-63. [10] 顾文应. 无模板剂水热法合成ZSM-5沸石的研究[D]. 大连理工大学,2010. [11] F.Pan.Synthesis and crystallization kinetics of ZSM-5 without organic template from coal-series kaolinite,Microporous and Mesoporous Materials, Viume 184, 15 January 2014 [12] 张晓静,刘雁等. 负载型ZSM-5分子筛催化剂再生方法研究[J].工业催化,2006.14(8): 23-26 [13] Jacobs P A, Martens J M.Stud.Surf.Sci.Catal.1987,(33):45.
ZSM-5

1 实 验
1 . 1 原料 和试 剂 无 胺法 合成 的 z S M一 5分子 筛来 自中 国石化 石 油化 工科 学 研究 院 。氯化 铵 ( NH C 1 ) , 分析纯 , 天 津 登 峰 化 学 试 剂 厂 产 品 ;磷 酸 氢 二 铵 [ ( NH ) 。 HP O ] , 分析 纯 , 北 京 益利 精 细 化 学 品有 限公 司产 品 ; 氟硅酸 , 北 京益利精 细化 学 品有 限公 司
摘
要: 选取一种无胺法合成的 Z S M一 5 分子筛 , 对其进行不同条件下 的酸处理 , 得 到 4种 不 同硅 铝 比和 孔
道 结 构 的 分 子 筛样 品 。 采 用 x射 线 衍 射 、 x射 线 荧 光 光 谱 、 S E M 扫描 电镜 、 氮气低温 物理 吸附 、 NHa — T P D 等 技
别 命名 为 Z 5 — 2 ~Z 5 — 4 , 硅铝 摩 尔 比依 次 为 5 5 , 1 0 2 , 2 2 6 。按 m( S i O 2 ) / m( HZ S M- 5 ) 一1 5:8 5的 比例
在 众 多 固体 酸 催 化 剂 中 , Z S M一 5分 子 筛 由于
其 独特 的 孔 道 结 构 及 稳 定 的 酸 性 分 布 , 可 将 催 化 裂化 轻汽 油 中 富 含 的 C ~C ,烯 烃 经 叠 合 生 成 相
可 以降 低 上 述 汽 油 产 品 中 的烯 烃 含 量 , 又 可 以 生
1 . 2 催 化剂 的制 备及表 征
取 适 量 无 胺 法 合 成 的分 子筛 , 经 多 次 水 洗 交
《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。
《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,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,使其在众多化学反应中发挥着关键作用。
随着科技的发展,不同体系下的ZSM-5分子筛合成技术逐渐成为研究的热点。
本文将重点探讨不同体系下ZSM-5分子筛的合成方法及其催化性能的研究。
二、ZSM-5分子筛的合成2.1 传统水热合成法传统水热合成法是制备ZSM-5分子筛的经典方法。
该方法通过控制反应温度、时间、碱度等条件,使硅源和铝源在碱性溶液中发生反应,生成ZSM-5分子筛。
该方法工艺成熟,但合成周期较长,且对设备要求较高。
2.2 干胶法干胶法是一种新型的ZSM-5分子筛合成方法。
该方法将硅源、铝源等原料混合均匀后,在无水条件下进行反应,生成干胶体。
随后将干胶体进行焙烧、酸洗等处理,得到ZSM-5分子筛。
干胶法具有合成周期短、设备简单等优点。
2.3 溶胶凝胶法溶胶凝胶法是通过将原料溶解在溶剂中,形成溶胶,再通过凝胶化、老化、焙烧等过程制备ZSM-5分子筛。
该方法具有原料利用率高、产物纯度高等优点,成为当前研究的热点。
三、不同体系下ZSM-5分子筛的催化性能研究3.1 酸性催化反应ZSM-5分子筛在酸性催化反应中具有优异的性能,如烃类裂解、烷基化等反应。
不同体系下合成的ZSM-5分子筛在酸性催化反应中的性能存在差异。
例如,在水热合成体系中制备的ZSM-5分子筛具有较好的热稳定性和酸性,适用于高温、高酸度的反应环境;而在干胶法体系中制备的ZSM-5分子筛则具有较高的比表面积和孔容,有利于反应物的扩散和吸附。
3.2 芳构化反应芳构化反应是ZSM-5分子筛催化的重要反应之一。
不同体系下合成的ZSM-5分子筛在芳构化反应中的性能也具有差异。
研究表明,溶胶凝胶法合成的ZSM-5分子筛具有较高的芳构化活性,且产物的选择性较好。
这主要得益于其较高的比表面积和孔容,以及较好的酸性性能。
ZSM-5分子筛的合成及影响因素探讨 2
ZSM-5分子筛的合成及影响因素探讨[摘要] 通过改变硅源、模板剂、合成原料的配比,调控原料的pH值等方法,制备了不同硅铝比,不同形貌及晶粒大小的ZSM-5分子筛;探讨了合成因素对ZSM-5分子筛结晶性能及原料配方变化对合成产物的影响。
[关键词] ZSM-5,合成,模板剂,影响因素.在石油炼制工业与化学工业中,有90%以上的工艺过程需要使用催化剂。
具有独特的分子择形性能、高的催化活性与水热稳定性的沸石分子筛催化剂在工业催化中占据着主要地位1,2。
ZSM-5分子筛是美国Mobil石油公司开发的一类高硅铝比的中孔沸石分子筛3,具有独特的结构与物理化学性质,在石油化工、精细化工与环保中有广泛的应用,自其发明以来在国际催化界备受青睐4。
至今关于ZSM-5的合成与改进方法研究仍不断见诸专利文献5,6。
ZSM-5分子筛的合成一般采用水热法,基本原料为含硅和铝的化合物,通过硫酸调控料液的碱度,并加入一定量的结构导向剂或模板剂,于合成釜中在100~200℃范围内自生压力合成7。
由于合成所用原料及其配比的变化与模板剂的不同,对制备的ZSM-5分子筛的纯度、晶形及晶粒大小均有影响。
通常在ZSM-5分子筛晶体生成过程中伴随有α-SiO2的生成,如果合成条件控制不当,还有可能生成方沸石或丝光沸石等。
本文以硅酸钠和水玻璃为硅源,硫酸铝为铝源,乙二胺、正丁胺以及四丙基氢氧化铵(TPA)为模板剂,合成了一系列不同形貌及晶粒大小的ZSM-5分子筛。
在此基础上,通过调控合成原料的配比、料液的pH值以及模板剂的变换等方法,研究了影响ZSM-5分子筛结晶性能的影响因素;并针对合成过程中可能生成方沸石、丝光沸石及α-SiO2等问题进行了探讨。
1 实验部分1.1 分子筛的合成分子筛的合成采用静态水热法,在100mL的不锈钢自生压力晶化器内进行。
所用原料为:硅酸钠或水玻璃(模数3.6)为硅源,硫酸铝为铝源,用硫酸调节料液的pH值。
合成过程为:首先配制一定浓度的A溶液(硅源+模板剂+去离子水)与B溶液(铝源+酸+去离子水)。
MCM-48ZSM-5复合分子筛及膜的制备研究的开题报告
MCM-48ZSM-5复合分子筛及膜的制备研究的开题报告题目:MCM-48/ZSM-5复合分子筛及膜的制备研究研究背景及意义:分子筛作为一种重要的催化剂和分离材料,已被广泛应用于石油化工、环保、医药、化妆品等领域。
MCM-48和ZSM-5分别是介孔分子筛和微孔分子筛,在精细化学品的制备、污水处理、气体分离及制备纳米材料等方面都有广泛的应用。
通过将MCM-48和ZSM-5分别组合,可以得到新的复合分子筛材料,具有介、微孔结构的优势,能够在吸附、催化反应等方面发挥更好的效果。
同时,将复合分子筛制成膜,可以将其应用于分离、过滤和反应器件中,从而拓展其应用范围。
因此,本研究旨在制备MCM-48/ZSM-5复合分子筛,并通过改变比例和合成条件探究其对吸附、催化反应和分离等方面的影响。
并进一步将其制成膜,研究膜的性能和应用。
研究内容及方法:1. 合成MCM-48和ZSM-5分子筛使用硅源、模板剂、有机碱、酸和水等原料制备MCM-48和ZSM-5,控制合成条件得到结晶度高、孔径、孔容适中的分子筛样品。
2. 合成MCM-48/ZSM-5复合分子筛通过改变MCM-48和ZSM-5的比例和合成条件,制备不同比例的复合分子筛样品,并通过表征手段进行分析和评价。
3. 研究MCM-48/ZSM-5复合分子筛的吸附和催化性能使用甲苯为探针分子,研究复合分子筛对其吸附性能的影响,同时探究其催化裂化反应的活性和选择性。
4. 研究MCM-48/ZSM-5复合分子筛膜的制备和性能将合成的复合分子筛制备成膜,并通过气体分离、液体分离和反应器等实验探究其性能和应用。
预期结果:经过实验研究,预计可以得到不同比例的MCM-48/ZSM-5复合分子筛样品,并探究其对吸附、催化和分离等的影响。
同时可将复合分子筛制成膜,并进行性能和应用研究。
最终该研究可为超分子化学、化学工程、化学材料等领域提供新的分子筛材料或膜材料,并有望应用于石油化工、医药等领域,具有实际应用价值。
ZSM-5分子筛膜制备及其表征开题报告
ZSM-5分子筛膜制备及其表征开题报告
ZSM-5分子筛是一种有序微孔分子筛,具有优良的分离和催化性能。
目前,研究人员将ZSM-5分子筛应用于气体、液体和固体分离,提高了
化学反应的选择性和催化效率。
然而,传统的ZSM-5分子筛在使用中存
在着许多限制,如形状和尺寸的限制,不能满足具体应用需求。
膜技术作为一种分离技术,在分离和催化方面具有优异的性能。
近
年来,ZSM-5分子筛膜的制备和应用引起了研究人员的广泛关注。
已经
提出了许多种制备方法,如浸渍法、溶胶凝胶法、水热合成法等。
然而,这些方法中往往存在着制备时间长,产品稳定性差的问题。
针对上述问题,本文将通过文献调研和实验研究,探究一种简便快
捷的ZSM-5分子筛膜制备方法,并对其进行表征和优化。
本文预计达到
以下几点研究目标:
1.建立简单快捷的ZSM-5分子筛膜制备方法,探究该方法的制备条
件对膜性能的影响;
2.对制备的ZSM-5分子筛膜进行形貌结构、晶体结构、孔径大小和
化学组成等方面的表征,以探究其结构性能;
3.研究ZSM-5分子筛膜在气体分离和催化方面的应用前景,为其在
实际应用中的发展提供理论参考。
预计结果表明,所提出的ZSM-5分子筛膜制备方法具有简便、快捷、性能稳定等优点;表征结果将提供ZSM-5分子筛膜结构性能方面的指导;应用研究有望推动ZSM-5分子筛膜在气体分离和催化方面的实际应用。