新气相超稳法工业生产的高稳定性分子筛结构与性能研究
发布时间：2021-09-05 20:04
为了提高催化裂化催化剂的活性组元分子筛的稳定性和活性,通过改变分子筛阳离子交换及气相超稳改性的程度,设计并且工业制备5种不同晶胞大小的高稳定性分子筛HSZ-1,HSZ-2,HSZ-3,HSZ-4,HSZ-5,采用X射线衍射、N2吸附-脱附及傅里叶变换红外光谱等方法对其结构与性能进行分析表征。结果表明:所开发的HSZ系列分子筛具有结晶度高、比表面积大以及热稳定性和水热稳定性高的特点;并且,随着分子筛超稳程度的提高,分子筛的晶胞常数减小、SiO2含量升高、总酸量降低、B酸与L酸酸量比值降低、小笼羟基减少、末端硅羟基增多,但是,不同超稳程度的分子筛的大笼羟基均保持完好的结构。另外,HSZ系列分子筛均含有骨架四配位铝及非骨架六配位铝物种,超稳程度的提高使得非骨架铝含量增加;超稳程度最高的HSZ-1分子筛除具有4种Si配位状态以外,还有Si碎片存在。
【文章来源】：石油炼制与化工. 2020,51(06)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
HSZ系列分子筛经不同时间
采用样品自支撑法[12],利用FT-IR对HSZ系列分子筛的表面羟基结构进行分析,结果如图2所示。从图2可以看出:HSZ-1,HSZ-2,HSZ-4,HSZ-5的羟基区出现明显的表征小笼羟基的波数为3 550 cm-1处吸收峰及表征大笼羟基的波数为3 640 cm-1处吸收峰,HSZ-3的小笼羟基不明显,大笼羟基的峰强度较强;5种分子筛都存在表征末端硅羟基的波数为3 740 cm-1处峰,而且该吸收峰随着气相超稳深度的提高而增强,其中,HSZ-1的末端硅羟基最强。分析表明,超稳程度较高的分子筛的小笼羟基的吸收峰强度较弱,而末端硅羟基的吸收峰强度较强,超稳程度较低的分子筛的小笼羟基的吸收峰强度较强,而末端硅羟基的吸收峰强度较弱,但是,不同超稳程度的分子筛的大笼羟基都较强,说明超稳过程中分子筛的大笼羟基保持完好的结构。吡啶吸附红外光谱是测定分子筛酸性的有效手段。吡啶和分子筛的B酸形成吡啶离子,和分子筛的L酸以配位键络合,分别出现波数为1 540 cm-1和1 450 cm-1处的特征谱带。由特征谱带强度可以得到酸量的信息,由吡啶脱附温度的高低可以得到酸强度的信息。一般来说,200 ℃脱附峰的相对强度表征样品的总酸量,350 ℃脱附峰的相对强度表征样品的强酸酸量。采用吡啶吸附红外光谱研究了HSZ系列分子筛的酸性质、酸量及酸强度,结果列于表4。
由于Al原子的配位环境与27Al的化学位移直接相关联,因此通过27Al MAS NMR可以来研究分子筛中的Al原子的配位状态[13-15]。采用核磁共振仪对NaY及HSZ系列分子筛进行27Al MAS NMR表征,结果见图3。由图3可知:NaY分子筛只在化学位移60处出现一个非常对称的共振峰,为骨架四配位铝物种的信号;HSZ系列分子筛除了在化学位移60附近出现共振峰外,还在化学位移0附近出现很明显的共振峰,而该峰归属为非骨架六配位铝。
【参考文献】：
期刊论文
[1]锆改性Y型分子筛的水热稳定性及催化裂化性能[J]. 于善青,田辉平,许明德,王振波,龙军. 石油炼制与化工. 2018(06)
[2]Y分子筛焙烧脱铝影响因素的考察[J]. 高秀枝,刘冬云,徐广通,龙军. 石油炼制与化工. 2014(04)
[3]脱铝HY分子筛酸中心结构与酸性的固体NMR研究[J]. 高秀枝,张翊,王秀梅,卢立军,徐广通,龙军. 石油学报(石油加工). 2012(02)
[4]“气相超稳分子筛连续化生产工艺及其催化剂的开发及应用”通过鉴定[J]. 石油炼制与化工. 2011(09)
[5]稀土交换量对Y型分子筛结晶度测定值的影响[J]. 张探,周灵萍,田辉平. 石油炼制与化工. 2011(04)
[6]催化裂化催化剂中Y型分子筛制造的水热化学[J]. 何鸣元. 大自然探索. 1996(04)
[7]Y型沸石脱铝机制和铝状态的NMR研究[J]. 王凯旋,郭振亚,王敬中,丁大同,李赫,邓风,杜有如. 波谱学杂志. 1995(02)
[8]骨架富硅Y沸石放大产品的特性[J]. 胡颖,何奕工,侯军,赵学斌. 石油炼制与化工. 1992(07)
[9]超稳Y沸石的红外光谱[J]. 刘兴云,佘励勤,李宣文,辛勤. 燃料化学学报. 1985(04)
本文编号：3386000
【文章来源】：石油炼制与化工. 2020,51(06)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
HSZ系列分子筛经不同时间
采用样品自支撑法[12],利用FT-IR对HSZ系列分子筛的表面羟基结构进行分析,结果如图2所示。从图2可以看出:HSZ-1,HSZ-2,HSZ-4,HSZ-5的羟基区出现明显的表征小笼羟基的波数为3 550 cm-1处吸收峰及表征大笼羟基的波数为3 640 cm-1处吸收峰,HSZ-3的小笼羟基不明显,大笼羟基的峰强度较强;5种分子筛都存在表征末端硅羟基的波数为3 740 cm-1处峰,而且该吸收峰随着气相超稳深度的提高而增强,其中,HSZ-1的末端硅羟基最强。分析表明,超稳程度较高的分子筛的小笼羟基的吸收峰强度较弱,而末端硅羟基的吸收峰强度较强,超稳程度较低的分子筛的小笼羟基的吸收峰强度较强,而末端硅羟基的吸收峰强度较弱,但是,不同超稳程度的分子筛的大笼羟基都较强,说明超稳过程中分子筛的大笼羟基保持完好的结构。吡啶吸附红外光谱是测定分子筛酸性的有效手段。吡啶和分子筛的B酸形成吡啶离子,和分子筛的L酸以配位键络合,分别出现波数为1 540 cm-1和1 450 cm-1处的特征谱带。由特征谱带强度可以得到酸量的信息,由吡啶脱附温度的高低可以得到酸强度的信息。一般来说,200 ℃脱附峰的相对强度表征样品的总酸量,350 ℃脱附峰的相对强度表征样品的强酸酸量。采用吡啶吸附红外光谱研究了HSZ系列分子筛的酸性质、酸量及酸强度,结果列于表4。
由于Al原子的配位环境与27Al的化学位移直接相关联,因此通过27Al MAS NMR可以来研究分子筛中的Al原子的配位状态[13-15]。采用核磁共振仪对NaY及HSZ系列分子筛进行27Al MAS NMR表征,结果见图3。由图3可知:NaY分子筛只在化学位移60处出现一个非常对称的共振峰,为骨架四配位铝物种的信号;HSZ系列分子筛除了在化学位移60附近出现共振峰外,还在化学位移0附近出现很明显的共振峰,而该峰归属为非骨架六配位铝。
【参考文献】：
期刊论文
[1]锆改性Y型分子筛的水热稳定性及催化裂化性能[J]. 于善青,田辉平,许明德,王振波,龙军. 石油炼制与化工. 2018(06)
[2]Y分子筛焙烧脱铝影响因素的考察[J]. 高秀枝,刘冬云,徐广通,龙军. 石油炼制与化工. 2014(04)
[3]脱铝HY分子筛酸中心结构与酸性的固体NMR研究[J]. 高秀枝,张翊,王秀梅,卢立军,徐广通,龙军. 石油学报(石油加工). 2012(02)
[4]“气相超稳分子筛连续化生产工艺及其催化剂的开发及应用”通过鉴定[J]. 石油炼制与化工. 2011(09)
[5]稀土交换量对Y型分子筛结晶度测定值的影响[J]. 张探,周灵萍,田辉平. 石油炼制与化工. 2011(04)
[6]催化裂化催化剂中Y型分子筛制造的水热化学[J]. 何鸣元. 大自然探索. 1996(04)
[7]Y型沸石脱铝机制和铝状态的NMR研究[J]. 王凯旋,郭振亚,王敬中,丁大同,李赫,邓风,杜有如. 波谱学杂志. 1995(02)
[8]骨架富硅Y沸石放大产品的特性[J]. 胡颖,何奕工,侯军,赵学斌. 石油炼制与化工. 1992(07)
[9]超稳Y沸石的红外光谱[J]. 刘兴云,佘励勤,李宣文,辛勤. 燃料化学学报. 1985(04)
本文编号：3386000
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3386000.html
