Mo2C/MoO2-ZrO2催化剂上正己烷异构化
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( ) Mo ( 1 M0 ) z (2 2 一 Mo / r z ) Mo ) Z ( ( 一 r);( ) 2 O2Z O ;( ( / r)
● 一 Z ( O4 2 r Mo ) ;▲一 Mo ; 一 Mo C O2 ■ 2
处 为 以离 子键结 合 在 B酸 中心 的 吡 啶分 子 的 振 动 峰 , 5 m 处 为 以配 位 键和 L酸 酸性 中心 结合 14 0c
进 行 了 研 究 , 现 MoG W 0 催 化 剂 在 3 0℃ 下 具 发 2 2 0 有 稳 定 的活 性 和 较 高 的 选 择 性 。 辽 宁 石 油 化 工 大
6 0℃升 温 速 率 为 1 ̄/ i。最后 在 6 0℃ 氢 气 5 Cr n a 0
气氛 中还 原 1h 得 到 Mo C Mo :Z O , / O 一 r 催 化剂 。
Mo Z O 催 化剂 , 以正 己烷 为原 料 , 过 改变 O一r 并 通 温度 、 力 、 速 以及 氢烃 比 等反 应 参 数 对 正 己烷 压 空
异构 化 反应进 行研 究 。
2 0℃ 和 4 0℃脱 附 0 5h 0 5 . 。在样 品降至室 温后 测
样 品脱 附吡 啶后 的红 外 谱 图 。摄 谱 范 围 40 0 0 ~
石
催 化 剂
油
炼
制
与
化
工
21 0 1年8月
PETR0 IEU M PR0CESSI G ND N A PETRO CH EM I CA LS
第 4 2卷 第 8期
MoC Mo 一 r 催 化剂 上 正 己烷 异 构 化 2 / O2Z O2
敖 锟 ,王 海 彦 ,马 骏 ,施 岩
2 实 验
2 1 催 化剂 的制 备 . 将氧氯化锆 溶于蒸馏水 , 一定量 的钼 酸铵 ( 将 钼 酸铵的量按氧 化钼 占催化 剂总 质量 的 2 计算 ) O 溶
液滴 人氧氯化锆 溶液 , 加热 至 1 0℃后 搅拌 2h 倒 0 ,
4 0c 扫 描 次 数 3 0 m~ , 2次 , 辨 率 4 c 。。在 分 m 。 AS 2 2 AP 4 0型 自动 物理 吸 附仪 上 测 定 样 品 的 比表
的吡 啶分 子 的振 动 峰 , 9 m 处 为 吸附在 B酸 14 0c
乙二醇 2 0 0 P G 2 0 0 混 合溶 液 , 拌 2h 滴 0 0 ( E 0 0 ) 搅 , 氨水沉 淀 至母 液 p 为 9 1 , 9 H ~ 0 在 O℃ 水 热 回流 2 , 沉 淀 抽 滤 洗 涤 至 无 C 4h 将 l存 在 。然 后 在
1 0℃ 下 干 燥 1 , 人 马 福 炉 中 于 7 0℃ 下 焙 烧 2 2h 放 0
关 键 词 :碳 化 钼 Mo 。z 0 O / r 正 己烷
异构 化
1 前 言
近 年 来 , 于 钼 的 碳 化 物 具 有 类 贵 金 属 的特 由 性, 引起 了国 内外 学者 的关 注1 。MO C已被 广泛 ] ]
入 一 定 量 的 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 ( TAB 和 聚 C )
17 0 0 16 0 0 15 0 0 l4 0 0
波 数/m一 c
图 2 Mo 。Z O O /r 的 吡 啶 吸 附 F _R谱 TI
( ) 脱 附 温 度 为 2 0℃ ;() 脱 附 温 度 为 4 0℃ 1一 0 2一 5
7 0℃ 高 温焙 烧 时 , 缓 四方 晶相 的 Z O 0 延 r 向单 斜
学 曾系 统地研 究 了 MO。 C类 催 化 剂在 直 链 烷 烃 的 异 构化 反应 中 的催 化 性 能 , 现 具 有 较 高 的转 化 发 率 和 选 择 性l 。本 课 题 以 固体 超 强 酸 Mo / 6 O。
ZO r 为前 躯体 , 用 程 序 升 温 还 原 法 制 备 MoC 采 /
前 躯 体 Mo Z O , 后 采 用 程 序 升 温 还 原 法 以 O /r 然
正 己烷 为碳 源 直 接碳 化 Mo Z O , 着 碳 化 温 O /r 随 度 的升 高 , 原 子 逐 步 取 代 了碳 化 过 程 中产 生 的 碳
氧 原 子 空 位 , 成 了 B MoC。 图 3 为 Mo / 形 — 2 2 C
前躯 体 固体 超强 酸 Mo /r 的 XR 图谱 O。 O Z D
见图 1 。由图 1可 见 , Z O 纯 r 主 要 以单 斜 晶相 为 主 , Mo / r 中四方 晶相 ( 0 3 . 。3 . 。 而 O。Z 0 2 为 O 1 ,5 2 , 5 . 。6 . 0是 主要 物相 , 时有 相 当 比例 的 晶相 0 0 , 0 2) 同
( i 2宁石 油化 工 大 学 ,抚 顺 1 3 0 ) 1 0 1
摘 要 :以 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 ( T ) 聚 乙 二 醇 2 0 0 P G2 0 0 为 模 板 剂 , 用 共 沉 淀 法 制 备 前 C AB 和 00 ( E 00 ) 采
躯 体 Mo / r 然 后 使 用 程 序 升 温 法 , 正 己 烷 为 碳 源 , 备 了 MoC Mo ZO O。ZO , 以 制 z / O 一 r 催 化 剂 。X D 和 B T 分 析 R E 结 果 显 示 , 催 化 剂 具 有 明 显 的 B MoC特 征 峰 和适 宜 的孑 径 、 体 积 。 以正 己烷 为 原 料 , 连 续 流 动 的 固 定 床 该 — L 孔 在 反 应 装 置 上 , 过 改 变温 度 、 力 、 积 空速 以及 氢 烃 体 积 比 等 参 数 , 察 了该 催 化 剂 的异 构 化 性 能 。结 果 表 明 , 通 压 体 考 MoC Mo 一 r 。催 化 剂 上 正 己烷 异 构 化 的 优 化 反 应 条 件 为 : 。 / O。ZO 温度 3 0℃ 、 力 2 5MP 、 积 空 速 1 0h 、 8 压 . a体 。 ~ 氢 烃 体 积 比 4 0: , 此 条 件 下 正 己烷 转 化 率 达 到 6 . , 0 l在 7 5 异构 化选 择性 和 异 构化 收率 分别 为 8 . 和 5 . 。 25 57
Mo Z O 催 化 剂 的 X D 图 谱 。 由 图 3可 知 , O一r R MoC Mo 一 r 2 / O2Z O2催 化 剂 在 2 为 3 . 。 3 . 。 4 5, 80,
3 . 。 出现 了 M0 C的特征 峰 。 9 4处 。
1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0
3 3
面积 , 采用 静 态容 量法 测 定 孔 体 积 和 孑 径 分布 ; L 反 应 产 品经 冷凝 后取 样 用 1 0 0 2气 相 色谱 仪 ( 细 管 毛 色 谱柱 , I F D检 测 器) 行定 量分 析 。 进
程 中 , 啶 由无 序 吸 附 变 成 有 序 吸 附 。吡 啶 由弱 吡
2 。 ( )
图 1 Mo / r 的 X O。ZO2 RD 图谱
( ) Z 2 2 ~ Mo ) ( 0 )Z O2 】 n);( ) (3 2 / r ;
●一 z ( o ) ;■ 一 四 方 晶 相 ; ~ 单斜 晶相 rM O4 2 ▲
图 2是 前 躯 体 Mo 。Z O O / r 。分 别 在 2 0℃ 和 0 4 0℃脱 附 吡啶 后 与其 活化 后 的本 底 背 景 差 峰后 5
2 2 催化 剂的 表征 与活 性评价 .
样 品的物相 结 构 在 日本 理 学 D ma — 射 / xRB X 线衍 射 仪上 测 定 , u靶 , 墨 弯 晶单 色 器 , 电压 C 石 管 4 V, 电流 1 0mA; 用 吡啶 吸附原 位 红外 光 Ok 管 0 运 谱 技术 表 征 催 化 剂 表 面 酸 性 。采 用 白支 撑 片法 , 首先将 样 品压 制 成 直径 1 i 的圆形 均 匀 薄 片 , 31m T 置于带 有 C F a 窗 口 的原 位 红 外 池 中 , 在 小 于 并 1 P 气压 的高真空 下 4 0℃ 活化 4h 然 后将样 0 a 0 , 品降 至 室 温 , 附 吡 啶 至 饱 和 , 分 别 升 温 至 吸 再
地应 用 于加 氢 精 制 、 构 化 、 化 合 成 气 反 应 、 芳 催 催
化加 氢脱 氢反 应 、 构化 等 领 域l 。Ma d 等 l 异 _ 2 ] m ̄ e 3 ] 研 究 了 无 负 载 MoC 上 甲 苯 的 加 氢 反 应 , 2 0 。 在 0
4h 即制得前 躯 体 Mo / r , O。Z O 。将 制 得 的前 躯体 装入 小 型 固定 床反 应 器 , 5 0℃氢 气 气 氛 中还 在 0
酸 位或 非弱 酸位 向强 酸位 转 移 , 且 , 啶探 针 分 并 吡 子 与样 品表 面 的 结 合 形 式 也 发 生 了 变 化 , 范 德 由 华 力 或 者 氢 键 结 合 变 为离 子键 结 合 , 而导 致 L 从
酸 中心 的酸量 增加 。
3 结 果 与 讨 论
3 1 前 躯体 Mo Z O: . O [ r 的表 征
的 F —R图谱 。由图 2可知 , 品在 l5 0 14 0 TI 样 4 , 9 , 14 0c 处 出现 明显 的吸收 峰 , 中 15 0c 5 m 其 4 m
1 O 2O 3 O 4 0 5 O 6 O 7 0
2 /。 O()
图 3 催化剂 的 X RD谱
Z ( O ) 生 。 四方 晶相 的 Z O。 有 较 好 的 rMo 产 r 具 轻质烷 烃 异构 化活 性 , 四方 晶相 的 z O 但 r 为 亚 稳
态, 随着焙 烧 温度 升 高 , 渐转 变成 稳 定 的单 斜 晶 逐 相 。Mo 。的引入 可 以将 Z O O r 颗 粒 彼 此 隔 开 , 在
晶相 的 Z O r 。转 变 _ 高 温 焙 烧 后 , r OH) 】 妇; Z( 与 Mo 之 间发 生 作 用 产 生 Z ( O ) O。 r Mo 。物 相 , 与 这
已有 的文 献报 道结 果相 一致 口 。
3 2 催 化剂 的表 征 . 前 躯体 Mo 。Z O O / r 经 5 0℃还 原 后 , 变 为 0 转
收 稿 日期 : 2 1 1 2 ;修 改 稿 收 到 日期 : 0 卜0 8 0 10 — 1 2 1 31 。
作 者 简 介 :敖 锟 ( 9 2 ) 男 , 士 研 究 生 。 主 要 从 事 清 洁 燃 1 8一 , 硕 料 生 产工 艺研 究工 作 。
第 8期
敖
锟 等 . / O 一Z O 催 化 剂 上 正 己烷 异 构化 MoC Mo r 。
原 2h 然 后 以 正 己 烷 为 碳 源 采 用 程 序 升 温 法 进 行 ,
℃ 、 a的 反 应 条 件 下 , 铂 系 催 化 剂 相 比 3 MP 与
MO C具 有 更 好 的 耐 硫 性 能 。S 6h n i zc e y 等 将 MO C负 载到 Al 、 i 和 Z M一 。 O。 S0。 S 5上 , 究 了其 研
碳 化 , 0 ℃ 以 下 升 温 速 率 为 2 ℃/ n 3 0~ 30 mi , 0
芳 构化 性能 , 发现 其芳 构化 活性 与无 负载 的 MO C
相 比得 到 了很 大 的提升 。L mi等 采用程 序升 温 a c 还原法 制备 了 MoC w 催 化剂 , 1 对其 异构 化性 能
● 一 Z ( O4 2 r Mo ) ;▲一 Mo ; 一 Mo C O2 ■ 2
处 为 以离 子键结 合 在 B酸 中心 的 吡 啶分 子 的 振 动 峰 , 5 m 处 为 以配 位 键和 L酸 酸性 中心 结合 14 0c
进 行 了 研 究 , 现 MoG W 0 催 化 剂 在 3 0℃ 下 具 发 2 2 0 有 稳 定 的活 性 和 较 高 的 选 择 性 。 辽 宁 石 油 化 工 大
6 0℃升 温 速 率 为 1 ̄/ i。最后 在 6 0℃ 氢 气 5 Cr n a 0
气氛 中还 原 1h 得 到 Mo C Mo :Z O , / O 一 r 催 化剂 。
Mo Z O 催 化剂 , 以正 己烷 为原 料 , 过 改变 O一r 并 通 温度 、 力 、 速 以及 氢烃 比 等反 应 参 数 对 正 己烷 压 空
异构 化 反应进 行研 究 。
2 0℃ 和 4 0℃脱 附 0 5h 0 5 . 。在样 品降至室 温后 测
样 品脱 附吡 啶后 的红 外 谱 图 。摄 谱 范 围 40 0 0 ~
石
催 化 剂
油
炼
制
与
化
工
21 0 1年8月
PETR0 IEU M PR0CESSI G ND N A PETRO CH EM I CA LS
第 4 2卷 第 8期
MoC Mo 一 r 催 化剂 上 正 己烷 异 构 化 2 / O2Z O2
敖 锟 ,王 海 彦 ,马 骏 ,施 岩
2 实 验
2 1 催 化剂 的制 备 . 将氧氯化锆 溶于蒸馏水 , 一定量 的钼 酸铵 ( 将 钼 酸铵的量按氧 化钼 占催化 剂总 质量 的 2 计算 ) O 溶
液滴 人氧氯化锆 溶液 , 加热 至 1 0℃后 搅拌 2h 倒 0 ,
4 0c 扫 描 次 数 3 0 m~ , 2次 , 辨 率 4 c 。。在 分 m 。 AS 2 2 AP 4 0型 自动 物理 吸 附仪 上 测 定 样 品 的 比表
的吡 啶分 子 的振 动 峰 , 9 m 处 为 吸附在 B酸 14 0c
乙二醇 2 0 0 P G 2 0 0 混 合溶 液 , 拌 2h 滴 0 0 ( E 0 0 ) 搅 , 氨水沉 淀 至母 液 p 为 9 1 , 9 H ~ 0 在 O℃ 水 热 回流 2 , 沉 淀 抽 滤 洗 涤 至 无 C 4h 将 l存 在 。然 后 在
1 0℃ 下 干 燥 1 , 人 马 福 炉 中 于 7 0℃ 下 焙 烧 2 2h 放 0
关 键 词 :碳 化 钼 Mo 。z 0 O / r 正 己烷
异构 化
1 前 言
近 年 来 , 于 钼 的 碳 化 物 具 有 类 贵 金 属 的特 由 性, 引起 了国 内外 学者 的关 注1 。MO C已被 广泛 ] ]
入 一 定 量 的 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 ( TAB 和 聚 C )
17 0 0 16 0 0 15 0 0 l4 0 0
波 数/m一 c
图 2 Mo 。Z O O /r 的 吡 啶 吸 附 F _R谱 TI
( ) 脱 附 温 度 为 2 0℃ ;() 脱 附 温 度 为 4 0℃ 1一 0 2一 5
7 0℃ 高 温焙 烧 时 , 缓 四方 晶相 的 Z O 0 延 r 向单 斜
学 曾系 统地研 究 了 MO。 C类 催 化 剂在 直 链 烷 烃 的 异 构化 反应 中 的催 化 性 能 , 现 具 有 较 高 的转 化 发 率 和 选 择 性l 。本 课 题 以 固体 超 强 酸 Mo / 6 O。
ZO r 为前 躯体 , 用 程 序 升 温 还 原 法 制 备 MoC 采 /
前 躯 体 Mo Z O , 后 采 用 程 序 升 温 还 原 法 以 O /r 然
正 己烷 为碳 源 直 接碳 化 Mo Z O , 着 碳 化 温 O /r 随 度 的升 高 , 原 子 逐 步 取 代 了碳 化 过 程 中产 生 的 碳
氧 原 子 空 位 , 成 了 B MoC。 图 3 为 Mo / 形 — 2 2 C
前躯 体 固体 超强 酸 Mo /r 的 XR 图谱 O。 O Z D
见图 1 。由图 1可 见 , Z O 纯 r 主 要 以单 斜 晶相 为 主 , Mo / r 中四方 晶相 ( 0 3 . 。3 . 。 而 O。Z 0 2 为 O 1 ,5 2 , 5 . 。6 . 0是 主要 物相 , 时有 相 当 比例 的 晶相 0 0 , 0 2) 同
( i 2宁石 油化 工 大 学 ,抚 顺 1 3 0 ) 1 0 1
摘 要 :以 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 ( T ) 聚 乙 二 醇 2 0 0 P G2 0 0 为 模 板 剂 , 用 共 沉 淀 法 制 备 前 C AB 和 00 ( E 00 ) 采
躯 体 Mo / r 然 后 使 用 程 序 升 温 法 , 正 己 烷 为 碳 源 , 备 了 MoC Mo ZO O。ZO , 以 制 z / O 一 r 催 化 剂 。X D 和 B T 分 析 R E 结 果 显 示 , 催 化 剂 具 有 明 显 的 B MoC特 征 峰 和适 宜 的孑 径 、 体 积 。 以正 己烷 为 原 料 , 连 续 流 动 的 固 定 床 该 — L 孔 在 反 应 装 置 上 , 过 改 变温 度 、 力 、 积 空速 以及 氢 烃 体 积 比 等 参 数 , 察 了该 催 化 剂 的异 构 化 性 能 。结 果 表 明 , 通 压 体 考 MoC Mo 一 r 。催 化 剂 上 正 己烷 异 构 化 的 优 化 反 应 条 件 为 : 。 / O。ZO 温度 3 0℃ 、 力 2 5MP 、 积 空 速 1 0h 、 8 压 . a体 。 ~ 氢 烃 体 积 比 4 0: , 此 条 件 下 正 己烷 转 化 率 达 到 6 . , 0 l在 7 5 异构 化选 择性 和 异 构化 收率 分别 为 8 . 和 5 . 。 25 57
Mo Z O 催 化 剂 的 X D 图 谱 。 由 图 3可 知 , O一r R MoC Mo 一 r 2 / O2Z O2催 化 剂 在 2 为 3 . 。 3 . 。 4 5, 80,
3 . 。 出现 了 M0 C的特征 峰 。 9 4处 。
1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0
3 3
面积 , 采用 静 态容 量法 测 定 孔 体 积 和 孑 径 分布 ; L 反 应 产 品经 冷凝 后取 样 用 1 0 0 2气 相 色谱 仪 ( 细 管 毛 色 谱柱 , I F D检 测 器) 行定 量分 析 。 进
程 中 , 啶 由无 序 吸 附 变 成 有 序 吸 附 。吡 啶 由弱 吡
2 。 ( )
图 1 Mo / r 的 X O。ZO2 RD 图谱
( ) Z 2 2 ~ Mo ) ( 0 )Z O2 】 n);( ) (3 2 / r ;
●一 z ( o ) ;■ 一 四 方 晶 相 ; ~ 单斜 晶相 rM O4 2 ▲
图 2是 前 躯 体 Mo 。Z O O / r 。分 别 在 2 0℃ 和 0 4 0℃脱 附 吡啶 后 与其 活化 后 的本 底 背 景 差 峰后 5
2 2 催化 剂的 表征 与活 性评价 .
样 品的物相 结 构 在 日本 理 学 D ma — 射 / xRB X 线衍 射 仪上 测 定 , u靶 , 墨 弯 晶单 色 器 , 电压 C 石 管 4 V, 电流 1 0mA; 用 吡啶 吸附原 位 红外 光 Ok 管 0 运 谱 技术 表 征 催 化 剂 表 面 酸 性 。采 用 白支 撑 片法 , 首先将 样 品压 制 成 直径 1 i 的圆形 均 匀 薄 片 , 31m T 置于带 有 C F a 窗 口 的原 位 红 外 池 中 , 在 小 于 并 1 P 气压 的高真空 下 4 0℃ 活化 4h 然 后将样 0 a 0 , 品降 至 室 温 , 附 吡 啶 至 饱 和 , 分 别 升 温 至 吸 再
地应 用 于加 氢 精 制 、 构 化 、 化 合 成 气 反 应 、 芳 催 催
化加 氢脱 氢反 应 、 构化 等 领 域l 。Ma d 等 l 异 _ 2 ] m ̄ e 3 ] 研 究 了 无 负 载 MoC 上 甲 苯 的 加 氢 反 应 , 2 0 。 在 0
4h 即制得前 躯 体 Mo / r , O。Z O 。将 制 得 的前 躯体 装入 小 型 固定 床反 应 器 , 5 0℃氢 气 气 氛 中还 在 0
酸 位或 非弱 酸位 向强 酸位 转 移 , 且 , 啶探 针 分 并 吡 子 与样 品表 面 的 结 合 形 式 也 发 生 了 变 化 , 范 德 由 华 力 或 者 氢 键 结 合 变 为离 子键 结 合 , 而导 致 L 从
酸 中心 的酸量 增加 。
3 结 果 与 讨 论
3 1 前 躯体 Mo Z O: . O [ r 的表 征
的 F —R图谱 。由图 2可知 , 品在 l5 0 14 0 TI 样 4 , 9 , 14 0c 处 出现 明显 的吸收 峰 , 中 15 0c 5 m 其 4 m
1 O 2O 3 O 4 0 5 O 6 O 7 0
2 /。 O()
图 3 催化剂 的 X RD谱
Z ( O ) 生 。 四方 晶相 的 Z O。 有 较 好 的 rMo 产 r 具 轻质烷 烃 异构 化活 性 , 四方 晶相 的 z O 但 r 为 亚 稳
态, 随着焙 烧 温度 升 高 , 渐转 变成 稳 定 的单 斜 晶 逐 相 。Mo 。的引入 可 以将 Z O O r 颗 粒 彼 此 隔 开 , 在
晶相 的 Z O r 。转 变 _ 高 温 焙 烧 后 , r OH) 】 妇; Z( 与 Mo 之 间发 生 作 用 产 生 Z ( O ) O。 r Mo 。物 相 , 与 这
已有 的文 献报 道结 果相 一致 口 。
3 2 催 化剂 的表 征 . 前 躯体 Mo 。Z O O / r 经 5 0℃还 原 后 , 变 为 0 转
收 稿 日期 : 2 1 1 2 ;修 改 稿 收 到 日期 : 0 卜0 8 0 10 — 1 2 1 31 。
作 者 简 介 :敖 锟 ( 9 2 ) 男 , 士 研 究 生 。 主 要 从 事 清 洁 燃 1 8一 , 硕 料 生 产工 艺研 究工 作 。
第 8期
敖
锟 等 . / O 一Z O 催 化 剂 上 正 己烷 异 构化 MoC Mo r 。
原 2h 然 后 以 正 己 烷 为 碳 源 采 用 程 序 升 温 法 进 行 ,
℃ 、 a的 反 应 条 件 下 , 铂 系 催 化 剂 相 比 3 MP 与
MO C具 有 更 好 的 耐 硫 性 能 。S 6h n i zc e y 等 将 MO C负 载到 Al 、 i 和 Z M一 。 O。 S0。 S 5上 , 究 了其 研
碳 化 , 0 ℃ 以 下 升 温 速 率 为 2 ℃/ n 3 0~ 30 mi , 0
芳 构化 性能 , 发现 其芳 构化 活性 与无 负载 的 MO C
相 比得 到 了很 大 的提升 。L mi等 采用程 序升 温 a c 还原法 制备 了 MoC w 催 化剂 , 1 对其 异构 化性 能