35分子筛的合成、改性及其正丁烯骨架异构化性能的研究

发布时间：2016-12-02 08:27

本文关键词：ZSM-35分子筛的合成、改性及其正丁烯骨架异构化性能的研究，由笔耕文化传播整理发布。

《东北石油大学》 2014年

ZSM-35分子筛的合成、改性及其正丁烯骨架异构化性能的研究

薄洋

【摘要】：沸石分子筛作为酸性催化剂广泛的应用于石油化工行业，例如，Y型分子筛用于流化床催化裂化和加氢裂解；ZSM-5分子筛用于二甲苯异构化、加氢脱蜡、烷基化和芳构化；ZSM-35分子筛用于正丁烯骨架异构化和丁烯裂解；本文在比较主孔道为十元环一维结构的ZSM-35、SPAO-11、ZSM-22、ZSM-23分子筛的基础上用于催化正丁烯骨架异构化反应；对合成ZSM-35分子筛的影响因素和改性的方法进行详细研究，同时利用XRD、NH3-TPD、SEM表征手段进行了分析，利用固定床评价微反应器装置对其正丁烯骨架异构化反应性能进行测试。通过水热合成法合成了十元环一维孔道结构的ZSM-35、SPAO-11、ZSM-22、ZSM-23分子筛，并对比其正丁烯异构化反应的催化性能。四种催化都能够用于催化正丁烯骨架异构化反应，其中ZSM-35分子筛表现出了优异的催化性能，在常压、反应温度为400℃、空速为7h-1的条件下，异丁烯选择性高达86%。采用四氢呋喃、乙二胺、吡咯烷作为模板剂合成ZSM-35分子筛，利用XRD、SEM、生物显微镜进行分析。其中四氢呋喃作为模板剂未成功合成出ZSM-35分子筛，乙二胺为模板剂的合成产物为镁碱沸石相，但有丝光沸石相出现。吡咯烷作为模板剂合成的为ZSM-35纯相分子筛，且保留了良好的结晶度，为最佳模板剂。研究了吡咯烷为模板剂的原料硅铝比和碱度对合成ZSM-35分子筛的影响，发现降低反应原料的硅铝比、提升碱度有利于提高产物的纯度。同时也考察了吡咯烷为模板剂合成ZSM-35分子筛的晶化时间和晶化温度，发现改变晶化温度、延长晶化时间可有效降低产物中丝光沸石的含量。为了优化ZSM-35分子筛的催化性能，本文进一步尝试对ZSM-35分子筛进行改性，在550℃、600℃、650℃温度下进行水蒸汽处理，NH3-TPD结果表明这些处理会导致B酸量减少，高温水蒸气处理会引起Al-OH-Si桥式羟基脱除，评价结果也反应出高温水蒸汽处理后正丁烯转化率由54%下降到19%。用盐酸、柠檬酸、草酸、硝酸改性ZSM-35分子筛，结果表明：通过草酸和柠檬酸改性后，ZSM-35分子筛的选择性由86%提高到91%，收率由41%提高到44%，并且能够保持较好的稳定性，达到了改性的目的。此后，考察了反应温度为350℃、400℃、450℃对柠檬酸改性ZSM-35分子筛上的正丁烯骨架异构化性能的影响，其中反应温度为400℃时催化性能最佳。考察了反应空速为3.5h-1、7h-1、14h-1对草酸改性ZSM-35分子筛上的正丁烯骨架异构化反应的影响，，其中空速为7h-1时的催化性能最佳。

【关键词】：
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O643.36
【目录】：

下载全文更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 商永臣,张文祥,贾明君,潘维成,蒋大振,吴通好;MCM-22分子筛的酸性及在1-丁烯骨架异构化反应中的催化性能[J];催化学报;2005年06期

2 刘晔;王振东;凌云;李贤波;刘月明;吴鹏;;以异丙胺为模板剂合成ZSM-23分子筛[J];催化学报;2009年06期

3 谢素娟;刘克峰;刘盛林;刘勇;张维萍;徐龙伢;;混合胺体系中MCM-49/ZSM-35复合分子筛的晶化过程[J];催化学报;2010年08期

4 迟克彬;赵震;田志坚;胡胜;阎立军;孟祥彬;高善彬;;基于Pt/SAPO-11和Pt/ZSM-22催化剂的溶剂脱蜡油加氢异构反应[J];东北石油大学学报;2013年02期

5 郭国清,龙英才;正丁烯在FER沸石上异构化催化制异丁烯的研究进展[J];化工进展;2000年06期

6 张旭;马新宾;;NaY分子筛的脱铝改性[J];化学工业与工程;2007年02期

7 迟克彬;赵震;田志坚;胡胜;阎立军;孟祥彬;李发永;;正十二烷在Pt/ZSM-22和Pt/ZSM-23上的加氢异构反应性能[J];化工进展;2012年11期

8 朱晓谊;陈志伟;车小鸥;周广林;周红军;;ZSM-35分子筛催化正丁烯骨架异构的反应性能及失活再生[J];精细化工;2013年12期

9 刘丽;周峰;乔凯;刘振华;;十元环分子筛催化正丁烯骨架异构制异丁烯反应性能研究[J];石油炼制与化工;2013年04期

10 张利霞;任行涛;栗同林;赵岚;杨光;刘艳惠;裴庆君;;正丁烯骨架异构化催化剂的研究[J];现代化工;2011年07期

【共引文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 毛东森;夏建超;张斌;陈庆龄;卢冠忠;;分子筛硅/铝比对Cu-ZnO-Al_2O_3/HMCM-22催化合成二甲醚反应性能的影响[J];催化学报;2008年09期

2 王振东;郑玉婷;方向青;刘月明;;以异丙胺为结构导向剂合成ZSM-5纳米棒[J];工业催化;2010年09期

3 王鹏飞;李俊汾;董梅;秦张峰;王建国;樊卫斌;;以深度脱铁Fe-YNU-1分子筛为硅源制备Al-YNU-1及其形成机理[J];催化学报;2013年01期

4 李三妹;陕绍云;贾庆明;胡易成;蒋丽红;王亚明;;分子筛改性研究进展[J];材料导报;2013年13期

5 胡云峰;薄洋;冷传英;胡林杰;刘丽洁;李喜微;;十元环一维孔道分子筛的合成及其正丁烯骨架异构性能分析[J];东北石油大学学报;2014年03期

6 车小鸥;陈志伟;朱晓谊;周广林;周红军;;镁碱沸石分子筛催化剂的制备[J];工业催化;2014年07期

7 仉涛;魏丹丹;毕凤云;吴全贵;;ZSM-35分子筛催化剂催化正丁烯骨架异构工艺条件研究[J];广州化工;2014年23期

8 周伟正,林德昌,郭娟,龙英才;THF-FER沸石的系列研究 Ⅰ.晶体结构稳定性[J];化学学报;2003年02期

9 高放;程晓维;汪靖;郭娟;周伟正;龙英才;;催化量OP乳化剂促进THF-FER沸石晶化作用的研究[J];化学学报;2006年14期

10 程时文;兰玲;于彦校;袁晓亮;金君素;吴平易;;Y分子筛改性对其结构和酸性的影响[J];石化技术与应用;2011年05期

中国重要会议论文全文数据库前1条

1 李秀杰;刘小行;张大洲;刘盛林;谢素娟;朱向学;徐龙伢;;ZSM-35分子筛的改性处理及其在择形催化反应中的应用[A];第十七届全国分子筛学术大会会议论文集[C];2013年

中国博士学位论文全文数据库前6条

1 李会英;分子筛酸性位催化丁烯异构化反应机理的理论研究[D];北京化工大学;2005年

2 祝刚;ZSM-35沸石复合膜的合成、表征及性能研究[D];大连理工大学;2006年

3 邢海军;MCM-22族分子筛的合成、后处理及其在甲烷、丙烷芳构化反应中的催化性能研究[D];吉林大学;2008年

4 程晓维;沸石在不同胶态体系中的结晶、改性及催化醇脱水的研究[D];复旦大学;2008年

5 刘垚;FER型沸石膜的制备及其渗透分离性能的研究[D];大连理工大学;2012年

6 张斌;苯和乙烯液相烷基化催化材料的制备、表征及催化性能的研究[D];华东师范大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库前10条

1 王超;MCM-49分子筛的合成及磷改性[D];华东理工大学;2011年

2 李燕燕;苯、甲醇烷基化催化剂的研究[D];华东理工大学;2011年

3 苏琼;催化裂化催化剂的酸性调变及氢离子交换研究[D];华东理工大学;2011年

4 李贤波;甲醇气相脱水制二甲醚分子筛催化剂及其工艺过程研究[D];华东师范大学;2011年

5 丁佩;UZM-5分子筛的动态合成及模板剂脱除[D];北京化工大学;2011年

6 张程;Fe_2O_3/HMCM-49和Fe配合物催化剂上尿素醇解合成碳酸二甲酯的研究[D];哈尔滨师范大学;2011年

7 欧阳素芳;MWW分子筛的合成与应用的研究[D];北京化工大学;2007年

8 王立志;超浓无胺体系中ZSM-35沸石分子筛的优化合成及表征[D];太原理工大学;2008年

9 杭春燕;乙醇和聚乙二醇作有机辅助剂对MCM-22分子筛织构及催化性能的影响[D];北京化工大学;2008年

10 刘艳;复合模板剂下水热法合成UZM-5沸石[D];北京化工大学;2010年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 刘中清,王一萌,傅军,何鸣元;静态水热晶化法高效合成MCM-22分子筛[J];催化学报;2002年05期

2 黄卫国,李大东,石亚华,康小洪,孟宪波,王奎,董维正,聂红,李灿;分子筛催化剂上正十六烷的临氢异构化反应[J];催化学报;2003年09期

3 商永臣,张文祥,李彤,吴通好;MCM-49分子筛催化剂上-1丁烯的骨架异构化反应[J];催化学报;2004年02期

4 刘晔;王振东;凌云;李贤波;刘月明;吴鹏;;以异丙胺为模板剂合成ZSM-23分子筛[J];催化学报;2009年06期

5 邴国强,陈建,田然,王光维,娄全珍;润滑油异构化脱蜡催化剂——Pt/H-SAPO-11的初探[J];大庆石油学院学报;2004年04期

6 沈春玉,储刚,刘发起;X射线衍射法测定分子筛硅铝比与结晶度[J];抚顺石油学院学报;2002年04期

7 王滨,高强,高建东,闫亮,王晓来,索继栓;高硅分子筛ZSM-23的合成及表征[J];分子催化;2004年04期

8 季东;汪毅;刘涛;苏怡;李萍;高雄厚;;高硅分子筛ZSM-23催化裂解C4烷烃制乙烯丙烯的研究[J];分子催化;2007年03期

9 刘兴云,张旭政,李宣文;NaY 沸石草酸脱铝[J];高等学校化学学报;1997年03期

10 孔劲媛;;国内外润滑油基础油市场分析及展望[J];国际石油经济;2009年10期

【相似文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 张利霞;任行涛;栗同林;赵岚;杨光;刘艳惠;裴庆君;;正丁烯骨架异构化催化剂的研究[J];现代化工;2011年07期

2 效禹;通过正丁烯的水合作用生产2-丁醇[J];乙烯工业;1995年01期

3 赵岚;镁碱沸石催化正丁烯骨架异构化的研究进展[J];石化技术;1999年04期

4 董海军;高青军;;工艺循环水中SBA含量对丁烯水合工段的影响[J];化学工程与装备;2011年04期

5 贾自成;兰化正丁烯装置建成投产[J];炼油设计;1998年02期

6 王红科,刘斌,吴涛;正丁烯提浓新工艺[J];黑龙江石油化工;1999年01期

7 朱武明;美国一石化公司打算实现两项新技术[J];金山油化纤;1994年02期

8 焦宁宁;正丁烯骨架异构化催化剂研究进展[J];工业催化;1999年02期

9 贾自成,童俊国,董满祥,张明非;从C_4馏分中分离高纯度正丁烯的新技术[J];炼油设计;1998年05期

10 ;国内简讯[J];石油化工;1998年07期

中国重要会议论文全文数据库前1条

1 董满祥;贾自成;;从碳四馏分中分离正丁烯技术路线的现状与进展[A];中国化工学会2003年石油化工学术年会论文集[C];2003年

中国硕士学位论文全文数据库前2条

1 刘志军;MoO_3/γ-Al_2O_3催化剂正丁烷催化脱氢制正丁烯的研究[D];新疆大学;2009年

2 崔飞;正丁醇制取烯烃反应的研究[D];西北大学;2009年