分子筛催化剂成型条件对其抗压强度的影响_张晓琳
拟薄水铝石胶溶过程及粘结机理研究
拟薄水铝石胶溶过程及粘结机理研究作者:胡海强来源:《中国化工贸易·上旬刊》2020年第06期摘要:采用XRD、扫描电镜、透射电镜等手段对碳分法制备的拟薄水铝石胶溶过程及粘结机理进行了分析研究。
结果表明:拟薄水铝石胶溶过程为堆积的粉末颗粒与溶液中氢离子结合解离为更小颗粒的微晶拟薄水铝石,然后在溶液中形成无法离心分离的稳定胶溶拟薄水铝石;拟薄水铝石的粘结机理是胶溶拟薄水铝石在干燥和焙烧过程中发生微晶颗粒之间的羟基缩合,使其具有一定的粘结性能。
关键词:拟薄水铝石;胶溶;粘结;羟基拟薄水铝石是一种组成不完整、结晶度低,具有空间网状结构[1],既可以单独成型作为催化剂载体,也可以作为粘结剂而广泛应用,如拟薄水铝石应用于催化裂化催化剂的载体,能够同时起到活性基质和粘结剂的作用[2]。
由于拟薄水铝石对催化剂有着至关重要的影响,因此很多学者对其进行了大量的研究,李雪礼等[3]研究了不同方法制备的拟薄水铝石胶溶性能的差异,结果表明醇铝法较碳化法制备的拟薄水铝石结晶度高、比表面积大、纯度高,更容易胶溶,张晓琳等[4]考察了不同酸对拟薄水铝石胶溶性能的影响,发现相同酸含量的情况下,硝酸作为胶溶剂效果最好,制备的催化剂抗压强度最高。
1 实验部分样品胶溶:称量一定量拟薄水铝石于烧杯中,加入适量去离子水配成10%溶液,再加入适量盐酸,搅拌10min,4000转/min离心30min。
分析表征:晶体结构使用Philips公司X’Pert MPD型X衍射仪分析;样品形貌分别使用Philips公司Quanta200型扫描电镜和Glacios Cryo-TEM型透射电镜分析。
2 结果与讨论2.1 拟薄水铝石胶溶过程分析拟薄水铝石扫描电镜图和胶溶拟薄水铝石透射电镜图如图1所示。
由图1可知,拟薄水铝石样品为粉末状固体,由其扫描电镜图发现拟薄水铝石形貌成不规则块状结构,由许多较小颗粒堆积而成,块状结构尺寸从几微米到上百微米大小不一;通过将拟薄水铝石与水混合,然后加入一定比例盐酸搅拌10min形成酸化拟薄水铝石浆液,拟薄水铝石胶溶后透射电镜显示器形貌呈不规则块状结构,且部分分散乳状结构且尺寸更小。
分离石脑油中正构烷烃方法的研究_张晓琳
张晓琳等. 分离石脑油中正构烷烃方法的研究
37
分离石脑油中正构烷烃方法的研究
张晓琳,范 俊
( 中国石油辽阳石化分公司,辽阳 111003)
[摘 要] 以 5A 分子筛为吸附剂,吸附分离石脑油中的正构烷烃。用于吸附的分子筛质量 为 50 g,吸附温度为 150 ℃ 时,原料油加量为 80 mL 时吸附效果最好,吸附率为 59. 07% 。脱附温 度为 200 ℃ 时,确定较佳的 N2 吹扫速度约为 2 mL / s,脱附时间为 20 ~ 30 min,在此条件下脱附率 为 100% ,平均收集率为 62. 47% 。
烃是有吸附分离作用的。
油品 石脑油 吸余油
表 1 吸余油及石脑油的族组成
%
正构烷烃含量 异构烷烃含量 环烷烃含量 芳烃含量
30. 20
30. 09
35. 16
4. 55
17. 84
36. 20
43. 96
2. 00
2. 3 脱附温度 根据文献记载,分子筛脱附正构烷烃的温度
为 220 ℃ 或更高〔5,9〕,本实验中脱附温度设定为 200 ℃ 。 2. 4 脱附 N2 吹扫速度
此外,UOP 公司的 Q - Max 和 UOP 苯酚工艺技术将被集成用于使异丙苯转化为苯酚,苯酚是用于 生产诸如塑料和尼龙等材料的构筑模块。
新装置预计于 2014 年投产,将年产 510 kt 丙烯、473 kt 异丙苯和 360 kt 苯酚。UOP 公司将为该项 目提供工程设计、技术许可、催化剂、吸附剂、设备、人员培训和技术服务。
[6] 周春,蒋决根. 轻石脑油中正构烷烃的脱除. 金山油化纤, 2006,25( 2) : 5 - 7.
[7] 张正红,田松柏,刘泽龙,等. 超声尿素包合法分离测定重质 油中的正构烷烃. 石油炼制与化工,2006,37( 2) : 63 - 66.
分子筛催化剂的制备与性能研究
分子筛催化剂的制备与性能研究近年来,随着工业化进程不断加快,新型催化剂的研究也越来越受到重视。
其中,分子筛催化剂因其结构独特、高度可控的孔道结构、特殊的酸碱性质等优异性能而备受关注。
本文将介绍分子筛催化剂的制备方法以及其在催化反应中的性能研究。
一、分子筛催化剂的制备方法目前,制备分子筛催化剂的方法主要有化学合成法、水热合成法、溶胶-凝胶法、模板法等。
其中,模板法是目前应用最为广泛的方法之一,其基本原理是:利用有机物模板剂在水热反应过程中形成的空旷空间,从而构建出具有孔道结构的微孔或介孔分子筛催化剂。
相较于其他制备方法,模板法的催化剂具有孔径分布均匀、孔径可控、比表面积大、孔道结构稳定等优点。
其具体制备流程如下:1. 在一定温度下,加入氢氧化钠(NaOH)等碱性物质,使溶液保持一定的碱度。
2. 溶解硅酸钠(Na2SiO3)、氢氧化铝(Al(OH)3)等源材料,制备出水热合成原液。
3. 添加有机物模板剂,如季铵盐,然后将此原液置于高压釜内进行水热反应。
4. 进行烘干、焙烧等后处理工序,最终制得分子筛催化剂。
二、分子筛催化剂的性能研究1. 孔道结构的研究孔道结构是决定分子筛催化剂性能的重要因素之一。
常见的性能测试方法有X射线衍射(XRD)、氮气吸附/脱附法等。
其中,XRD能够确定催化剂的晶体结构,而N2吸附/脱附法则可以测定催化剂的孔径、孔容、比表面积等参数。
一些研究表明,孔径≤2nm的ZSM-5型分子筛催化剂,适用于烷烃催化转化反应;孔径在2-4nm的分子筛,适用于烯烃分子重排反应;而孔径在4-10nm的分子筛,适用于脂肪酸酯催化加氢反应。
2. 催化活性的研究催化活性是衡量催化剂性能的另一个关键指标。
通常采用循环使用催化剂、反应产物分析等方法来研究催化剂的催化活性。
常用的反应类型包括:芳香烃、烷基芳香烃、芳香烃异构化、烯烃加氢等。
对于ZSM-5型分子筛催化剂,其有效反应机理为酸性环境下的“裂解-转化-重构”过程。
分子筛催化剂研究进展
分子筛催化剂研究进展分子筛催化剂是一类以分子筛为主要活性组分的催化剂,分子筛是一种具有均匀孔道和大比表面积的晶体材料,在催化反应中起到分子尺度筛分和表面活性中心提供的作用。
分子筛催化剂的研究进展主要包括应用领域扩展、催化性能优化和新型分子筛的合成。
首先,分子筛催化剂在应用领域上不断扩展。
最早应用于石油化工领域的分子筛催化剂如ZSM-5型分子筛,在汽油裂化和甲烷转化等反应中取得了成功。
随着人们对环境污染和能源危机的关注,分子筛催化剂逐渐应用于环境保护、新能源和精细化工等领域。
例如,分子筛催化剂在VOCs (挥发性有机污染物)的净化、重金属离子的去除以及甲醇合成等方面展现出了良好的应用潜力。
其次,研究人员通过改性和浸渍等方法对分子筛催化剂进行性能优化。
传统的分子筛催化剂通常存在孔道尺寸过小、酸性不足等问题,限制了其在一些催化反应中的应用。
为了解决这些问题,研究人员通过金属离子交换、酸性修饰和晶格挤压等方法对分子筛进行改性,提高了其催化活性和选择性。
此外,研究人员还通过浸渍等方法向分子筛催化剂中引入其他活性组分,如贵金属、过渡金属和纳米颗粒等,以进一步提高其催化性能。
最后,研究人员不断合成新型的分子筛催化剂。
分子筛的合成方法决定了其晶体结构和孔道结构,直接影响其催化性能。
以往的分子筛催化剂主要是通过水热合成方法制备,由于合成条件的限制,很难合成具有特殊孔结构和高晶体质量的分子筛。
为了克服这一问题,研究人员发展了一系列新型的分子筛合成方法,如溶剂热法、离子液体法和高压合成法等。
这些新合成方法为分子筛催化剂的开发提供了更多的可能性,并且可以调控催化剂的孔径、酸碱性和热稳定性等性能。
总之,分子筛催化剂的研究进展表明其在环境保护、新能源和精细化工等领域具有广阔的应用前景。
未来的研究重点将集中在催化性能的优化、新型分子筛的合成以及催化机理的深入研究上,以推动分子筛催化剂的进一步发展和应用。
分子筛催化剂成型条件对其抗压强度的影响_张晓琳.
精细石油化工进展38ADVANCESINFINEPETROCHEMICALS第13卷第7期分子筛催化剂成型条件对其抗压强度的影响张晓琳,王俊艳,曹志涛(中国石油辽阳石化分公司,辽阳111003)[摘要]介绍了Y分子筛成型步骤,考察了Y分子筛与拟薄水铝石质量比、胶溶剂品种及Y分子筛与拟薄水铝石质含量、升温速度、水粉比等对催化剂成型后抗压强度的影响。
结果表明,量比3∶1,硝酸为胶溶剂,其含量5%,缓慢升温,升温速度100℃/h,水粉比0.85,干燥温度110℃,焙烧温度550℃,在此条件下,成型分子筛抗压强度最好。
[关键词]催化剂抗压强度成型条件随着生产和科学技术的发展,成型工艺已渗化学工业的发展很大程度上透到许多重要行业,依赖于催化剂的开发,催化剂的活性、选择性、稳定性、强度等性能都与催化剂成型方法有不同程度的关系,催化剂的成型方法和工艺不同使催化[1]对成型过程剂具有不同的使用效果。
近年来,中加入添加剂的性质、成型条件的变化与催化剂机械强度、孔结构之间的关系日益受到重视。
为此,笔者以Y分子筛为原料,考察了拟薄水铝石用量、胶溶剂品种及含量、升温速度及水粉比等成并对用于柴油型条件对分子筛抗压强度的影响,脱硫剂的改性Y分子筛进行成型试验,成型后对其进行抗压强度分析。
11.1实验部分试剂与设备Y型分子筛,拟薄水铝石,田菁粉均为分析型[2]。
(4)将挤条成型的分子筛干燥,缓慢升温到110℃,恒温2h。
(5)焙烧干燥后的分子筛,升温速度为100℃/h,升温到550℃后恒温2h。
22.1结果与讨论拟薄水铝石用量及硝酸含量对分子筛抗压强度的影响Y分子筛与拟薄水铝石质量比分别为20∶1,5∶1和3∶1,采用硝酸作胶溶剂,其含量分别为4%,4.5%,5%,6%,7%,8%和10%,依据1.2分子筛成型步骤成型,考察拟薄水铝石用量及硝酸含量对成型分子筛抗压强度的影响,结果见图1。
纯,天津市光复精细化工研究所生产;硝酸(含量65%~68%),沈阳市经济技术开发区试剂厂生产;柠檬酸,甲酸和草酸均为分析纯,天津市光复精细化工研究所生产。
分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展
分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展1. 引言1.1 分子筛催化剂的定义分子筛催化剂是一种通过分子筛结构中的微孔对分子进行选择性吸附和催化反应的催化剂。
分子筛是一种具有规则孔道结构的晶体物质,其孔径可以根据需要进行调控,具有较高的比表面积和孔容量。
分子筛催化剂可以提高反应的选择性和效率,降低能耗和环境污染,被广泛应用于炼油和石油化工等领域。
分子筛催化剂在炼油与石油化工中发挥着重要作用,可以用于裂化、重整、脱氮脱硫、重整裂化和芳烃转化等反应过程。
通过优化分子筛的孔径和孔道结构,可以实现对不同分子的选择性催化转化,同时提高反应速率和产率。
分子筛催化剂的研究和应用具有重要意义,可以推动炼油与石油化工的高效、清洁和可持续发展。
1.2 炼油与石油化工的重要性炼油与石油化工是现代工业的支柱,对于国民经济发展具有重要的意义。
炼油是将原油中的各种成分在高温、高压下进行分馏、裂解、重组等处理,以提取出各种石油产品的工艺过程,主要产品包括汽油、柴油、液化气、石蜡等。
这些产品广泛应用于交通运输、工业生产、农业等各个领域,为社会提供了便利,推动了经济的发展。
石油化工是利用石油、煤炭、天然气等化石燃料及生物质资源为原料,经过加工、分离、裂化、重组等过程,生产有机化学产品的工业部门。
石油化工产品广泛应用于医药、农药、合成纤维、橡胶、塑料、合成树脂等领域,为人们的日常生活和各个行业提供了必要原料,促进了各行业的发展。
炼油与石油化工的发展水平直接影响着一个国家或地区的工业化程度和经济实力。
现代炼油与石油化工技术的不断创新和应用,不仅提高了能源利用效率,减少了对环境的污染,还促进了科技的进步和产业的发展。
炼油与石油化工的重要性不可忽视,对于推动经济增长和社会进步具有重要作用。
2. 正文2.1 分子筛催化剂在催化裂化中的应用催化裂化是炼油与石油化工中广泛应用的一种重要反应过程,而分子筛催化剂在催化裂化中发挥着重要作用。
分子筛催化剂通过其特殊的孔道结构和化学性质,能够有效地催化裂化反应,提高产品产率和质量。
分子筛催化剂的研究与应用
分子筛催化剂的研究与应用分子筛催化剂是当今化学领域中的一个重要的研究方向,它是指具有精细空间网络结构的固体材料,通过其特殊的空间结构和化学功能,可以在化学反应中起到催化作用。
分子筛催化剂广泛应用于石油加工、化学制品、环境保护等领域,是一个非常有前途的研究领域。
一、分子筛催化剂的基本原理分子筛催化剂的催化原理基于它特殊的孔道结构,孔道尺寸与特定反应分子的尺寸相匹配。
当反应分子通过孔道时,会与分子筛中的活性位点发生相互作用,实现催化反应。
因此,作为催化剂,分子筛材料的最重要的性质是大孔度和优秀的比表面积,以及催化位置和反应选择性。
二、分子筛材料的制备分子筛材料的制备需要引入模板分子,它尺寸与孔道相一致,可以帮助形成分子筛结构。
通常使用有机碱或某些有机分子作为模板剂。
分子筛材料的制备方法一般分为两大类:溶胶-凝胶法和晶种法。
其中,溶胶-凝胶法是将硅酸酯、铝酸酯等合成原料与模板分子在水和乙醇中混合,在高温条件下转化为固态材料。
而晶种法则是将已经合成好的分子筛加入合成反应体系中,主要应用于制备特定形式的分子筛。
三、分子筛催化剂的应用与研究分子筛催化剂广泛应用于石油加工、化学制品、环境保护等领域。
在石油化工生产中,分子筛催化剂被广泛用于汽油和柴油加氢、裂化和异构化等过程中;在化学制品生产中,分子筛催化剂被用于合成各种有机分子,如医药、染料和催化剂等;在环境保护方面,分子筛催化剂也有广泛的应用。
例如,NOx催化还原、VOC催化氧化等领域。
在研究方面,分子筛材料不仅被广泛应用于催化反应,而且还成为研究具有新型性质和应用的材料的热点之一。
例如,有人研究了纳米分子筛材料和分子筛/金属有机骨架材料,具有较高的比表面积和催化活性,可以用于制备更高效的催化剂。
另外,还有一些关于分子筛催化剂的新型材料的研究。
研究人员使用不同的合成方法制备了具有不同空间结构、孔径和成分的新型分子筛材料,带来了更多的研究方向。
总之,分子筛催化剂作为一种高效而广泛应用于各种反应的催化剂,在化学领域中发挥着重要的作用。
分子筛结构对催化剂效果影响初步认知
分子筛结构对催化剂效果影响初步认知分子筛是一种具有特殊孔隙结构的材料,在催化反应中起着重要的作用。
其特殊的结构对催化剂的效果有着重要的影响。
本文将探讨分子筛结构对催化剂效果的初步认知。
首先,分子筛的孔隙结构可以决定催化剂的选择性。
分子筛具有不同尺寸和形状的孔隙,可以选择性地吸附和催化分子。
例如,针状分子筛具有长而狭窄的孔隙,适用于吸附较小分子;而球状分子筛具有较大的孔隙,适用于吸附较大分子。
这些不同的孔隙结构可以调控催化剂与分子的相互作用,从而调节催化剂的选择性。
其次,分子筛的孔隙结构还可以影响催化剂的活性。
分子筛中的孔隙可以提供更多的活性中心,增加催化剂与反应物之间的接触面积,从而增强催化剂的活性。
此外,分子筛还可以通过调节反应物的扩散速度来影响催化剂的活性。
分子筛具有较小的孔隙结构,可以限制反应物在催化剂表面的扩散,从而提高催化剂的活性。
此外,分子筛的孔隙结构还可以影响催化剂的稳定性。
分子筛具有良好的热稳定性和化学稳定性,可以保护催化剂免受高温和化学环境的影响。
分子筛的孔隙结构可以限制反应物在催化剂表面的吸附和扩散,从而减少催化剂的失活。
此外,分子筛还可以通过调控催化剂的组成和形状来提高催化剂的稳定性。
例如,将钙离子引入分子筛结构中,可以增加催化剂的稳定性。
除了以上的影响因素外,分子筛的孔隙结构还可以影响催化剂的可控性和可重复性。
分子筛具有可调节的孔隙结构,可以根据催化反应需求来设计催化剂。
例如,可以调节分子筛的孔隙尺寸和形状,以控制反应物和产物的扩散速度,从而实现反应的可控性。
此外,分子筛具有良好的可重复性,可以多次使用而不降低催化剂的性能。
综上所述,分子筛结构对催化剂的效果有着重要的影响。
分子筛的孔隙结构可以决定催化剂的选择性、活性、稳定性以及可控性。
因此,在设计和应用催化剂时,需要充分考虑分子筛的孔隙结构,以提高催化剂的效果。
对于未来的研究,还可以进一步探索分子筛结构对催化剂效果的影响机制,以及开发新型分子筛材料,以满足不同催化反应的需求。
关于石油化工技术中分子筛的影响分析
C h i n a C h e m i c a l T r a d e
中 国化 工 贸易
~ 2 9 j 4 年 一 .
关于石油化工技 术中分子筛的影响分析
孙 晓琳
( 辽 宁 石 化 职 业 技 术 学 院 ,辽 宁 锦 州 1 2 1 0 01 l
、
石油化 工技术 的发展现 状
目前我 国 的石 油炼 制 技术 中,主 要 采用 的 技术 是 催化 裂 化 技术 , 并 逐 渐形 成 了 相关 的原 油 深度 加工 体 系 ,进过 一段 时 间 的发 展 进步 ,合裂 化技 术 等一 系列 的原 油炼 制 技术 应运 而生 ,在 石 油化工 技 术的 发展 过程 中 ,下游产 品的加 工方 法 在不 断 的更新 ,如 聚苯 乙烯 的 加工 、低 密度 聚乙烯 的加 工 、高 密度
摘 要 :新 时期 下,石油化工技 术的进 步,对分子 筛产生 了新的影响,本 文主要 的研 究 内容为 ,通过对我 国石 油化 工技 术的发展 现状进行分析 , 从提 高汽油辛烷值及石油深度加工两个方面来分析石油化工技术 中分子筛的影响 ,并对分子 筛技术的研究发展 趋势进行 了简单分析 。
聚乙烯 、水 蒸气 裂解 的 乙烯制 取 等 。在石 油化 工技 术 的未来 发展 方 向 中 ,石 油化 工原 料 的生产 、树 脂材 料 的生产 、橡 胶材 料 的生 产将 逐渐
四、分 子筛研 究的发展 趋势
通过 上文 中分 子 筛对 石油化 工 技术 的影 响 的分析 可 以看 出 ,分子 筛 技术 的进步 对 于石 油化 工技 术 的进步 具有 非常 重要 的 意义 ,将 传统 的催化 裂化 剂用 分 子筛进 行取 代之 后 ,使 得相 应化 工产 品 的质 量及 产 量 得到 了显 著的提 高 ,随 着分 子筛 技术 的研 究 深入 ,分 子筛 的催 化性 能 会更 加的 强大 ,其 在石 油化 工技 术 中的 应用 将会 更加 的 广泛 ,下 面 就 对分子 筛的发 展趋 势予 以分 析 。 1 . 分 子筛结 构的稳 定性会 更强 目前 石 油化工 生产 中使用 的分 子筛 大都 具有 稳 定的性 能 ,一 般表 现 为热 稳定 性 与水稳 定 性 ,这也 是分 子筛 所具 有 的显著 的 特点 ,相 比 于其他 形式 的催 化裂 化 剂 ,即使处 于 非常 复杂 、苛 刻 的环 境 中 ,分 子 筛也能 很好 的 完成相 关 的催 化裂 化工 作 ,因此 ,在 分 子筛 的未 来进 步
分子筛催化剂成型条件对其抗压强度影响的研究
分别 采用 不 同的改 性金 属离 子制 得 3组 改 性 Y分 子筛 。将 上 述 条 件 应 用 于改 性 Y 分 子 筛 的
成型过程 , 将成型后的改性分子筛用作柴油脱 硫
催 化 剂 , 在 柴油 中浸 泡 后 的抗 压 强 度 测试 结 果 其
如 图 子筛
孔 结构 之 间的关 系 日益受 到 重 视 , 型过 程 的研 成
2 结果 与讨 论
2 1 拟 薄水 铝石 及硝酸 对分 子筛 性能 的影 响 .
m( Y分子筛 )m( : 拟薄水铝石 ) 分别为 2:,: 0 151
和 31 硝酸含量 4 ~ 0 , :, % 1% 考察拟薄水铝石添加 比 例及硝酸含量对抗压强度 的影响 , 结果见图 1 。
收稿 日期 :0 2一 4—1 。 21 o 9 作者 简介 : 张晓琳 , 助理工程师 , 从事炼油化工相关工作 。
剂溶液滴加到固体混合物中, 边滴加边搅拌 , 捏合 成可塑形态 ; 用挤条机将可塑形态 的分子筛挤 条
成 型 ; 将挤 条 成 型 的分 子 筛 干燥 , 慢 升 温 到 缓 10o 恒 温 2h 焙烧 干燥 后 的分 子 筛 , 1 C, ; 升温 速度
2 2 胶 溶剂 对分 子筛 抗压 强度 的影 响 .
分别 称 量 固体 粉末 Y分子 筛 、 薄水 铝石 及 拟 田菁粉 , 将这 3种 固体混 合均 匀 ; 配置好 的胶 溶 将
/( 7 Y分子 筛 ) m( 薄 水 铝 石 )=3 1 分 别 / , : 拟 :, 采 用 硝 酸 、 檬 酸 、 酸 及 甲酸 作 为胶 溶 剂 , 量 柠 草 质 分数分 别 为 4 ,% ,% 和 7 , % 5 6 % 考察 胶溶剂 对 分 子筛抗 压强 度 的影 响 , 结果 见 图 2 。
分子筛催化剂对聚缩醛二甲醚合成的影响
化。
的进 行 。因此 , 研究 确定 Z M一 本 S 5分子 筛 的硅铝 比
2 实验部分
21 试 剂 及 设 备 .
5 为催 化 剂最佳 的硅铝 比。 0作
表 1 不 同硅 铝 比 Z M一 S 5催 化 剂活 性
试剂 : 甲醇 ( , 聚 甲醛 ( R 9 t , 酸 AR)三 A , 8w . 磷 %) 二 氢胺 ( R) 四丙基 溴化胺 ( R) A , A 。
盘 行 N ,T D测 试 ; ∞ " 的 比表 面积 和孔 体 积 H一 P 催 化剂 2 在 N V 0 0型 物 理 吸 附 仪 ( unaho e公 O A 40 Q atcrm 司 ) 测 定 ;E 采 用 的 仪 器 型 号 为 X 3E( E 上 SM L0 F I ∞ 卯
a t i . h f e c f h i c l mi ar t , h s h r smo i e , a t l i , e c in c n i o n u h o ci t T ei l n eo esl a au n i p o p o u d f d p ri e s e r a t o d t n a d s c , n v y n u t i a o i c z o i
3 3
∞
2
公 司 ) 电 压 2k , 0 V。
24 催 化 剂 评 价 .
2
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L
向具有控温及机械搅拌装置的高压反应釜 中 加 入一 定 量 提纯 后 的 甲缩醛 和 多 聚 甲醛 , 并加 入 一
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定 量 的催 化 剂 , 热 到 一定 的温 度 后开 始 计 时 。反 加 甜 邡 应 达 到平 衡后 , 反 应后 的混合 物 溶液 进 行减 压 蒸 对 吣 鹏 L ∞ 馏, 收集 4 — 5 ℃之间不 同温度下的馏 分 , 0 20 可得不 同聚合 度 的 P D 物 。 O E产 通过气 相 色谱分析 并计算
分子筛催化剂成型条件对其抗压强度的影响
分子筛催化剂成型条件对其抗压强度的影响一、引言a. 研究背景和意义b. 目的和意义c. 文章的结构二、分子筛催化剂成型技术的概述a. 分子筛催化剂的定义和种类b. 分子筛催化剂的成型技术c. 分子筛催化剂成型条件的影响因素三、抗压强度的相关概念和测量方法a. 抗压强度的定义和意义b. 常见的抗压强度测定方法四、影响分子筛催化剂抗压强度的主要因素a. 成型温度b. 成型压力c. 成型时间d. 水含量e. 模板剂含量五、影响因素的优化和策略a. 优化成型温度b. 优化成型压力c. 合理控制成型时间d. 控制水含量e. 关注模板剂含量对抗压强度的影响f. 其他成型条件优化策略的讨论六、结论a. 总结研究结果b. 对未来研究的展望和建议参考文献一、引言在化工领域中,分子筛催化剂的应用已经广泛地应用于各种化学反应中,如精炼化工、新能源领域、环境保护等。
而分子筛催化剂的性能在很大程度上取决于其抗压强度。
因此,研究分子筛催化剂成型条件对其抗压强度的影响,能够为分子筛催化剂的制备和优化提供重要的指导意义。
本文将主要研究分子筛催化剂成型条件对其抗压强度的影响,并将根据以下三个方面来展开论述。
首先,本章将介绍此次研究的背景和意义。
分子筛催化剂是指化学加工过程中,能够促进反应发生、提高反应速率并且选择性好的特殊材料。
分子筛催化剂不仅可以提高生产效率,而且在降低反应温度、减小设备所需甚至实现反应无溶剂等方面表现优异。
催化剂能否发挥作用,除了与化学组分和结构有关外,还与催化剂的抗压强度密切相关。
因此,研究催化剂的抗压强度是提高催化剂活性和增加催化剂使用寿命的关键研究方向。
其次,本章将介绍研究的目的和意义。
如前所述,研究分子筛催化剂成型条件对其抗压强度的影响,能够为分子筛催化剂的制备和优化提供重要的指导意义。
因此,本研究旨在探究催化剂成型温度、成型压力、成型时间、水含量和模板剂含量等成型条件对催化剂抗压强度的重要性。
最后,本章将介绍文章的结构。
单晶多级孔ZSM-5分子筛酸性质对正庚烷催化裂解反应传质性能的影响
单晶多级孔ZSM-5分子筛酸性质对正庚烷催化裂解反应传质性能的影响谢小金;张晓雪;刘晓玲;崇明本;程党国;陈丰秋【期刊名称】《化工进展》【年(卷),期】2024(43)5【摘要】采用L-赖氨酸作为介孔模板剂,通过调控铝源(偏铝酸钠)添加量改变分子筛硅铝比,在单晶分子筛内部引入晶内介孔,成功地合成了一系列具有不同硅铝比的单晶多级孔ZSM-5分子筛,研究了其酸性质对正庚烷催化裂解反应传质性能的影响。
利用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、吡啶红外(Py-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征了单晶多级孔ZSM-5分子筛的物理结构、酸性质和微观形貌。
同时,利用零长柱(ZLC)装置测试获取了正庚烷在单晶多级孔ZSM-5分子筛中的表观扩散系数,用于反映其传质性能。
研究结果表明,随着硅铝比的提高,单晶多级孔ZSM-5分子筛的物理结构基本保持一致;传质性能随酸量的减少而提升,催化裂解性能随酸量的增加而提高。
当单晶多级孔ZSM-5分子筛的Si/Al从80提高至140,正庚烷的表观扩散系数提升了87%以上;当单晶多级孔ZSM-5分子筛的Si/Al=80时,正庚烷的转化率最高可达97.5%,乙烯和丙烯的选择性分别为24.3%和35.1%。
【总页数】12页(P2661-2672)【作者】谢小金;张晓雪;刘晓玲;崇明本;程党国;陈丰秋【作者单位】浙江大学化学工程与生物工程学院;浙江大学衢州研究院【正文语种】中文【中图分类】TQ032.4【相关文献】1.干胶法合成多级孔ZSM-5分子筛及其正辛烷催化裂解反应性能2.多级孔道ZSM-5分子筛催化正庚烷裂解制烯烃性能3.多级孔ZSM-5和β分子筛催化裂解正庚烷增产烯烃4.ZSM-5分子筛酸性能和孔结构的协同作用对C5烯烃催化裂解性能的影响5.P-Fe改性ZSM-5分子筛的酸性质对正戊烷催化裂解性能的影响因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
分子筛对挤条成型强度影响因素的考察
分子筛对挤条成型强度影响因素的考察叶远东;梁战桥【摘要】采用氧化铝、硝酸成型体系,以挤条成型法研究分子筛质量分数、硅铝比、颗粒大小、孔容、比表面积和杂质含量等因素对载体机械强度的影响.结果表明,分子筛质量分数低于60%时,随着分子筛质量分数下降,载体强度升高,高于60%时强度变化不明显;同一种分子筛的硅铝比越高,成型强度出现降低趋势;随着分子筛颗粒尺寸和孔容变小,成型强度逐渐上升;比表面积对强度影响较小;分子筛中的硅杂质含量对成型强度影响较大,硅含量高则强度降低.指出结合相应的反应性能需求,制备物化性质适宜的分子筛以保证载体具有适宜的强度.【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2019(027)004【总页数】4页(P72-75)【关键词】催化剂工程;分子筛;挤条;机械强度【作者】叶远东;梁战桥【作者单位】中国石油化工股份有限公司安庆分公司,安徽安庆 246000;中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】TQ426.6;TQ424.25多相工业催化剂在使用过程中,反应环境一般都是气固相、液固相或者气液固三相等,催化剂要承受高空速的气流或液流的冲击,对催化剂机械强度有一定的要求,主要是防止催化剂的破碎和流失,影响催化反应效果。
根据催化剂性能和应用环境的不同,不同种类和形状的催化剂需要用不同的成型方法制备,而挤条成型法是目前使用较为普遍的一种制备方法[1-5]。
众所周知,分子筛因其稳固的硅铝单元结构而很难与酸溶合成胶,在挤条成型时体现不出强度,对于大多数分子筛,纯分子筛挤条成型很困难。
通常含有分子筛类的催化剂在挤条成型时,都需要使用黏结剂载体,载体可以很好地分散分子筛和金属等活性组分,同时保证催化剂有一定的机械强度。
黏结剂的种类也比较多,如氧化铝、氧化镁、氧化锆和氧化硅等。
氧化铝易于酸成胶,适宜于挤条成型,根据催化剂性能要求,可选择硝酸、盐酸、硫酸、醋酸等多种酸溶液进行成胶。
分子筛催化剂的特征参数
分子筛催化剂的特征参数1.孔径大小:分子筛催化剂的孔径大小可以根据需要进行调整,通常在纳米到微米的范围内。
这种调整孔径大小的能力使得分子筛催化剂能够根据反应的需求选择性地吸附和催化特定大小和形状的分子。
2.孔隙结构:分子筛催化剂具有规则的孔隙结构,通常呈现为排列有序的柱状或球状结构。
这种孔隙结构提供了高度的分子选择性和反应活性,因为它可以限制分子的扩散,并促使分子之间的相互作用。
3.比表面积:分子筛催化剂具有非常高的比表面积,通常可达到几百平方米/克。
这种高比表面积提供了充足的活性位点,因此能够提高催化剂的反应活性和选择性。
4.酸碱性:分子筛催化剂可以具有酸性或碱性。
酸性分子筛催化剂通常由硅酸盐或铝酸盐构成,可以催化酸催化反应,如酯化、酰化等。
碱性分子筛催化剂通常由金属氧化物或过渡金属氧化物构成,可以催化碱催化反应,如醇缩合反应等。
5.热稳定性:分子筛催化剂通常具有良好的热稳定性,可在较高温度下进行反应而不发生烧结或失活。
这种性质使得分子筛催化剂在高温条件下具有较高的催化活性和选择性。
6.化学稳定性:分子筛催化剂通常具有良好的化学稳定性,可以在不发生腐蚀或变形的情况下催化多次循环使用。
这种化学稳定性使得分子筛催化剂成为工业上大规模应用的理想选择。
7.吸附性能:分子筛催化剂可以选择性地吸附和催化特定大小和形状的分子。
这种选择性吸附和催化能力使得分子筛催化剂成为催化转化、分离纯化等领域的重要工具。
综上所述,分子筛催化剂具有孔径大小调控能力、规则孔隙结构、高比表面积、酸碱性、热稳定性、化学稳定性和选择性吸附与催化能力等特征参数,使得它在很多领域的应用中具有独特的优势。
影响分子筛催化剂强度因素的探讨
影响分子筛催化剂强度因素的探讨
赵野;陈广文
【期刊名称】《加氢技术》
【年(卷),期】1995(021)004
【摘要】本文介绍了挤条成型过程中各因素对分子筛加氢裂化催化剂强度的影响,结合因素之间的关系,制备出了活性好强度高的分子筛催化剂。
【总页数】12页(P32-43)
【作者】赵野;陈广文
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TE624.99
【相关文献】
1.影响沸石分子筛催化剂强度因素的探讨 [J], 魏秀萍;李军;崔凤霞;曾广俊;张立群
2.分子筛催化剂成型条件对其抗压强度影响的研究 [J], 张晓琳
3.分子筛催化剂成型条件对其抗压强度的影响 [J], 张晓琳;王俊艳;曹志涛
4.影响分子筛催化剂强度因素的探讨 [J], 赵野;骆傲阳
5.影响重油加氢催化剂强度因素的探讨 [J], 张华;张伟;李伟
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3 结论 ( 1) Y 分子筛成型的最佳操作条件是: 分子
筛与拟薄水铝石质量比为 3∶ 1,硝酸含量 5% ,水 粉比 0. 85,干燥温度 110 ℃ ,焙烧温度 550 ℃ ,缓 慢升温,达到温度时恒温 2 h。
( 2) 采用上述成型条件对改性 Y 分子筛进行 成型试验,改性后的 Y 分子筛抗压强度达到工业 要求,并且内部结构变化不大。
硝酸含量分别为 2. 5% 和 3. 5% ,保持 Y 分子 筛与拟薄水铝石质量比为 20∶ 1不变,对分子筛进 行 1. 2 所述( 1) ~ ( 3) 步骤成型后,将分子筛分为 两 组,一组分子筛在干燥和焙烧时,缓慢升温,控 制升温速率,均采用 100 ℃ / h; 另一组分子筛对升 温速率不进行控制,直接设定到终点温度进行加 热。考察升温速率对分子筛抗压强度的影响,两 组分子筛抗压强度测试结果见表 1。
[关键词] 催化剂 抗压强度 成型条件
随着生产和科学技术的发展,成型工艺已渗 透到许多重要行业,化学工业的发展很大程度上 依赖于催化剂的开发,催化剂的活性、选择性、稳 定性、强度等性能都与催化剂成型方法有不同程 度的关系,催化剂的成型方法和工艺不同使催化 剂具有不同的使用效果[1]。近年来,对成型过程 中加入添加剂的性质、成型条件的变化与催化剂 机械强度、孔结构之间的关系日益受到重视。为 此,笔者以 Y 分子筛为原料,考察了拟薄水铝石 用量、胶溶剂品种及含量、升温速度及水粉比等成 型条件对分子筛抗压强度的影响,并对用于柴油 脱硫剂的改性 Y 分子筛进行成型试验,成型后对 其进行抗压强度分析。
表 1 升温速率对分子筛抗压强度的影响
升温速率
缓慢升温 不控制升温速率
分子筛抗压强度 / N·cm - 1
硝酸含量 2. 5% 硝酸含量 3. 5%
13. 04
14. 40
12. 00
13. 23
图 2 胶溶剂品种对分子筛抗压强度的影响
由图 2 可见,硝酸作胶溶剂,分子筛抗压强度 达 70 N / cm 最高值,因此,选择硝酸作胶溶剂最 合适。 2. 2. 2 胶溶剂含量对分子筛抗压强度的影响
图 1 拟薄水铝石用量及硝酸 含量对抗压强度的影响
由图 1 可以看到,分子筛抗压强度随着拟薄 水铝石用量的增加而增强; 随着硝酸含量的增加
收稿日期: 2012 - 05 - 14。 作者简介: 张晓琳,助理工程师 ,从事炼油化工相关工作。
2012 年 7 月
张晓琳等. 分子筛催化剂成型条件对其抗压强度的影响
2012 年 7 月
张晓琳等. 分子筛催化剂成型条件对其抗压强度的影响
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[Abstract] The forming steps for zeolite were introduced. The effects of conditions such as mass ratio of Y zeolite to pseudobochmite,kinds and content of peptizator,mass ratio of water to powder on the compressive strength after catalyst forming were examined. The result showed that the formed Y zeolite had the best compressive strength under the conditions as follows: mass ratio of Y zeolite to pseudobochmite was 3: 1,nitric acid was used as peptizator with the content of 5% ,the temperature rised steadily with the speed of 100 ℃ per hour,mass ratio of water to powder was 0. 85,drying temperature was 110 ℃ ,calcination temperature was 550 ℃ . [Key words] catalyst; compressive strength; forming conditions
100 ℃ / h,升温到 550 ℃ 后恒温 2 h。 2 结果与讨论 2. 1 拟薄水铝石用量及硝酸含量对分子筛抗压 强度的影响
Y 分子筛与拟薄水铝石质量比分别为 20∶ 1, 5∶ 1 和 3 ∶ 1,采 用 硝 酸 作 胶 溶 剂,其 含 量 分 别 为 4% ,4. 5% ,5% ,6% ,7% ,8% 和 10% ,依 据 1. 2 分子筛成型步骤成型,考察拟薄水铝石用量及硝 酸含 量 对 成 型 分 子 筛 抗 压 强 度 的 影 响,结 果 见 图 1。
试验采用的硝酸含量 5% ,Y 分子筛与拟薄 水铝石质量比 3∶ 1,将分子筛分为两组,成型时分 别采用 0. 85 和 0. 90 的水粉比,在挤条过程中及 干燥后观察两组不同水粉比成型物外观及测试分 子筛焙烧后的抗压强度,考察水粉比对分子筛成 型及分子筛抗压强度的影响,结果分别见图 4、图 5 和表 2。
精细石油化工进展
38
ADVANCES IN FINE PETROCHEMICALS
第 13 卷第 7 期
分子筛催化剂成型条件对其抗压强度的影响
张晓琳,王俊艳,曹志涛
( 中国石油辽阳石化分公司,辽阳 111003)
[摘 要] 介绍了 Y 分子筛成型步骤,考察了 Y 分子筛与拟薄水铝石质量比、胶溶剂品种及 含量、升温速度、水粉比等对催化剂成型后抗压强度的影响。结果表明,Y 分子筛与拟薄水铝石质 量比 3∶ 1,硝酸为胶溶剂,其含量 5% ,缓慢升温,升温速度 100 ℃ / h,水粉比 0. 85,干燥温度 110 ℃ , 焙烧温度 550 ℃ ,在此条件下,成型分子筛抗压强度最好。
的分子筛,及分别在柴油中浸渍 3,7,10 d 后的改 性 Y 分子筛抗压强度测试结果见图 6。
从图 6 可以看到,改性分子筛①,②和③在柴 油中浸渍 7 d 时,与没有在柴油中浸渍的分子筛 抗压强度相比较,抗压强度下降不明显,浸渍 10 d 后有所下降,但仍能达到 100 N / cm 以上,能满足 工业应用脱硫剂的抗压强度要求( > 80 N / cm) 。 对该改性 Y 分子筛进行比表面积及扫描电镜分 析,结果表明,成型后的改性 Y 分子筛内部结构 变化不大,分子筛晶体颗粒基本上保持了原有的 大小和分布。
[2] 李大 东. 控 制氧 化 铝 孔 径的途 径[J]. 石油化 工,1989,18 ( 4) : 488 - 494.
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[4] 李慧琴,刘海旺. 灼烧温度对镨钕二元氧化物比表面积、密 度影响的研究[J]. 稀土,2010,31( 6) : 78 - 80.
1 实验部分 1. 1 试剂与设备
Y 型分子筛,拟薄水铝石,田菁粉均为分析 纯,天津市光复精细化工研究所生产; 硝酸( 含量 65% ~ 68% ) ,沈阳市经济技术开发区试剂厂生 产; 柠檬酸,甲酸和草酸均为分析纯,天津市光复 精细化工研究所生产。
SX2 - 4 - 10 箱式电阻炉,沈阳市工业电炉厂 生产; XCB - 150 干燥箱,承德市金建检测仪器有 限公司生产; DLⅡ型智能颗粒强度测定仪,大连 化工研究设计院生产; TBL - Ⅱ型催化剂成型挤 条装置,天津大学北洋化工试验设备公司生产。 1. 2 分子筛成型步骤
( 1) 分别称取一定量的固体粉末 Y 分子筛、拟 薄水铝石及田菁粉,将这 3 种固体充分混合均匀。
( 2) 将配制好的胶溶剂溶液滴加到固体混合 物中,边滴加边搅拌,捏合成可塑形态。
( 3) 用挤条机将可塑形态的分子筛挤条成
型[2]。 ( 4) 将挤条成型的分子筛干燥,缓慢升温到
110 ℃ ,恒温 2 h。 ( 5 ) 焙 烧 干 燥 后 的 分 子 筛,升 温 速 度 为
图 6 成型条件对改性分子筛抗压强度的影响
将该条件应用于改性 Y 分子筛的成型过程, 成型后的改性分子筛①,②和③3 种分子筛均用 作柴油脱硫催化剂。成型后没有在柴油中浸渍过
参考文献
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The Effects of Forming Conditions for Zeolite on Its Compressive Strength
Zhang Xiaolin Wang Junyan Cao Zhitao ( Liaoyang Petrochemical Company of PetroChina,Liaoyang 111003)
由表 2 可见,当水粉比较大时,成型后的分子 筛抗压强度有所下降。
精细石油化工进展
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ADVANCES IN FINE PETROCHEMICALS
第 13 卷第 7 期
图 4 水粉比 0. 90 的分子筛成型情况
由图 4 可见,当水粉比较大达 0. 90 时,挤条 过程中严重抱杆,成型物易变形,粘连,在干燥后 易出现断裂现象。
图 3 胶溶剂品种及含量对 分子筛抗压强度的影响
保持 Y 分子筛与拟薄水铝石质量比 3 ∶ 1 不 变,分别用硝酸、柠檬酸、草酸、甲酸作胶溶剂,并 改变胶溶剂含量,考察胶溶剂含量对分子筛抗压
表 2 水粉比对分子筛抗压强度的影响
项目 抗压强度 / N·cm - 1
0. 85 69. 12
水粉比 0. 90 63. 97
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大 体 呈 增 强 趋 势,但 达 到 某 一 最 高 值 后 会 下 降。 该最高值因拟薄水铝石用量不同而不同。其原因 是,稀硝酸是一种化学黏合剂,它在氧化铝成型时 起胶溶作用,从而增强氧化铝粒子的黏合强度,在 一定含量范围内可调节成型产品的强度,但是硝 酸含量过大时会对成型产品内部结构造成破坏, 导致抗压强度下降。 2. 2 胶溶剂品种及含量对分子筛抗压强度的影响 2. 2. 1 胶溶剂品种对分子筛抗压强度的影响