ZSM-5 分子筛催化剂地研究进展.doc

ZSM-5分子筛催化剂的研究进从19世纪末至20世纪初,化学工业中利用催化技术的生产过程日益增多,为适应对工业催化剂的要求,逐步形成了产品品种多、制造技术进步、生产规模和产值与日俱增的催化剂工业。随着环保意识的增强,对清洁能源的不断提高,人们越来越多研究环保型催化剂。其中,沸石分子筛催化剂作为一个清洁的、有选择性的可循环的催化剂在炼油行业和化工行业都广泛应用。分子筛具有稳定的骨架结构、可调变的孔径、较高的比表面积和吸附容量,在催化领域引起广泛的关注,同时也反映了分子筛催化剂的良好应用潜力。在此,着重讲述ZSM-5分子筛催化剂的发展情况与工业应用。1、ZSM-5分子筛催化剂的发展历史上世纪60年代末期,美国联合碳化学公司(UCC)开发出合成分子筛,随后,美国Mobil公司的研究人员开发出由ZeolitesSoconyMobil缩写命名的ZSM系列高硅铝比沸石分子筛催化剂,并形成工业化规模生产。近几年来,市场对各类分子筛催化剂的需求不断增加,国合成分子筛的生产规模也不断壮大。其中,骜芊科贸发展生产经营ZSM-5高硅沸石分子筛结晶粉体、疏水晶态ZSM-5吸附剂等系列分子筛。80年代,南开大学催化剂厂研发了不使用模板剂来合成的路线,即运用直接法合成ZSM-5分子筛。2、ZSM-5当前前沿ZSM-5分子筛是MFI结构的分子筛,(硅铝比≥20),骨架结构由五元环组成,具有耐热性、耐酸性、疏水性和较高的水热稳定性,孔道交叉,~,催化反应性能优异。ZSM-5分子筛催化剂可用于烷烃的芳构化、异构化、催化氧化、裂化及脱硫反应。近年来,主要利用其酸碱特性进行甲醇转化为烃类和低碳烷烃脱氢反应。玲玲等考察了纳米与非纳米ZSM-5分子筛在甲苯烷基化、二甲苯异构化反应的催化性能,结果表明:纳米ZSM-5催化剂表面存在更多的酸量,使得催化裂化活性与氢转移活性相对较高。陆璐等采用固相水热合成法,以有机硅烷作为添加剂,直接合成了多级孔ZSM-5分子筛,并进行了苯、甲醇烷基化反应测试,结果表明:多级孔ZSM-5分子筛上苯的转化率提高了约8%,甲苯及二甲苯的选择性提高了约3%,收率提高了近9%。许烽等人研究了ZSM-5分子筛的粒径可控合成及其在甲醇转化中的催化作用,发现小粒径分子筛有利于生成轻质烃类(C1~C4),而大粒径分子筛对C5以上烷烃和芳烃的选择性高。伟等考察了低温合成HZSM-5分子筛上甲醇制丙烯反应性能,结果表明:低温合成的分子筛晶粒较小,表面粗糙且存在微晶晶粒,比表面积、孔容较大,丙烯选择性较高。熊强等采用水热晶化法合成钒原子改性的VZSM-5分子筛,结果表明,钒进入分子筛骨架后,使分子筛的总酸量和强酸量降低,B酸量减少,L酸量增多;HVZSM-5分子筛的脱硫效果优于HZSM-5,脱硫率提高了11%,%,液体收率升高了2%。汪红等人采用原位水热合成技术,以堇青石瓷为载体,合成了ZSM-5/堇青石催化剂,并考察了NO低温氧化的催化反应性能,结果表明:ZSM-5分子筛/堇青石催化剂具有较好的抗水汽能力。尚会建等人利用离子交换法改性HZSM-5分子筛,结果表明:HZSM-5分子筛经KCl、NiO和ZnO改性,表面形成许多小晶粒,KCl-NiO-ZSM-5催化剂催化性能较好,哌嗪的选择性最高。3、ZSM-5工业应用ZSM-5分子筛在