一、改性HY分子筛的催化反应性能研究(论文文献综述)
魏宝勇[1](2021)在《改性HY分子筛催化褐煤热解挥发物提质研究》文中认为热解是低阶煤热化学转化的重要技术手段。常规煤热解焦油中重质组分含量高,易造成下游设备的阻塞、腐蚀等问题,制约热解技术的工业化应用;此外,焦油氧含量较高,成分复杂,加剧煤焦油加工利用的困难。针对这一问题,本文通过将煤与催化剂分层放置的形式对褐煤热解挥发物进行催化裂解,将重质组分转化为轻质芳烃,提升焦油品质;并利用热解-电子轰击/真空紫外单光子双电离与飞行时间质谱揭示挥发物的催化提质机理。针对挥发物催化裂解过程焦油收率低的问题,通过煤热解挥发物催化裂解与甲烷干重整相耦合,利用甲烷干重整产生的小分子自由基稳定焦油裂解碎片,避免挥发物的过度裂解,在提升焦油品质的同时,提高焦油产率,获得更多的高附加值化学品。论文的主要研究内容及结果如下:(1)采用水蒸气和酸洗处理的方法对HY分子筛进行改性,考察改性过程中水蒸气温度、酸类型和硝酸浓度对HY分子筛结构和性质的影响,并利用固定床反应器评价其对白音华褐煤热解挥发物的催化提质作用。结果表明,硝酸和盐酸酸洗得到的分子筛展现出较好的催化裂解性能,能够提高焦油品质,促进轻质芳烃的形成。HY-650-HNO3和HY-650-HC1为催化剂时,焦油的重均分子量由提质前的316 amu分别降至182 amu和179 amu;轻质组分含量由55.5 wt.%提高到81.5 wt.%和82.0 wt.%;萘类物质的产率分别提高7.6倍和6.7倍。随硝酸处理浓度的增加,分子筛中非骨架铝被脱除,SiO2/Al2O3摩尔比和比表面积提高、孔容增加,总酸量减少。HY分子筛经过650℃水蒸气处理和0.8mol/L硝酸改性后得到的HY-650-0.8HNO3对煤热解挥发物的催化提质效果最优。与未添加催化剂相比,HY-650-0.8HNO3使得轻质焦油含量和产率分别提高46.8%和11.0%;焦油中的苯、甲苯、二甲苯、萘和甲基萘的含量由5.1%提高到45.6%,其中萘和甲基萘的产率分别提高9.1倍和6.7倍;HY-650-0.8HNO3分子筛的脱羰和脱羧作用使得含氧多环芳烃的含量减少81.0%。(2)利用热解-电子轰击/真空紫外单光子双电离与飞行时间质谱,进一步研究改性HY分子筛对白音华褐煤热解挥发物催化提质过程中初级裂解产物组成、分布和逸出规律的影响,并提出相应的催化裂解机理。结果发现,水蒸气-硝酸处理得到的分子筛(HY-650-HNO3和HY-650’-HNO3)对煤热解挥发物的裂解效果较好,有利于轻质芳烃的形成和含氧化合物的转化。HY-650-HNO3和HY-650’-HNO3能够促进烯烃的聚合、脂肪羟基的脱水和含氧化合物脱羧、脱羰反应的发生,使得产物中苯类和萘类物质含量增加,降低酚类和大分子化合物含量,提高甲苯、二甲苯、萘和甲基萘的选择性。其中三甲基苯酚、萘酚和萘二酚在HY-650’-HNO3作用下发生脱水缩合反应进一步被裂解转化形成芳烃。(3)为获得更高产率的轻质焦油,以改性HY分子筛为载体,采用沉淀法制备Ni负载改性HY分子筛催化剂(Ni/MHY1、Ni/MHY2和Ni/MHY3),考察其在CH4/CO2气氛下对白音华褐煤热解挥发物催化提质作用。结果表明,Ni/MHY3催化剂在轻质焦油产率的提高和含氧化合物的转化方面表现出优异的催化性能,这与其孔结构、酸性和Ni晶粒大小密切相关。在N2气氛下,焦油中的沥青含量由提质前的44.5 wt.%降至25.0 wt.%,含氧类物质含量则由20.2%降至9.0%,而轻质芳烃含量由14.6%提高到31.6%。CH4/CO2气氛下,Ni/MHY3催化剂能够促进煤热解挥发物的催化裂解与甲烷干重整相耦合,使得焦油产率和水产率均大于N2气氛下;其中轻质焦油产率较N2气氛下提高12%。Ni/MHY3催化剂经过四次反应-再生循环后,对煤热解挥发物的催化裂解仍表现出较好的活性和稳定性。(4)为提高催化剂的抗积炭性能,获得更高产率的轻质焦油,采用沉淀法以CeO2为助剂对Ni负载改性HY分子筛催化剂进行修饰,制备Ni-xCeO2/MHY催化剂,探究其对CH4/CO2气氛下煤热解挥发物的催化提质作用。研究发现,CeO2的修饰使得催化剂比表面积和孔容降低、酸量减少、金属与载体相互作用增强,金属颗粒尺寸减小。Ni-xCeO2/MHY催化剂在提高焦油品质的基础上,进一步提高轻质焦油产率,其中Ni-7CeO2/MHY使得轻质焦油产率相比Ni/MHY下提高15.6%。与未添加催化剂相比,Ni-7CeO2/MHY使得轻质焦油含量和产率分别提高30.6%和21.9%;萘类物质含量由7.6%提高到33.5%;含氧类物质则由21.8%降至8.0%。采用CD4替代CH4进行耦合提质实验发现,热解焦油的2H NMR谱图中有氘峰存在;对焦油中典型化合物进行GC-MS分析发现,提质后的化合物中检测到氘元素的存在,表明焦油轻质化是煤热解挥发物催化裂解与甲烷干重整的耦合过程。
崔荣基[2](2021)在《粉煤灰基催化剂协同脱硫脱硝性能及机理研究》文中指出燃煤发电不仅会释放出NOx和SO2等大气污染物,同时也会排放出大量的粉煤灰等固体废弃物,燃煤烟气的脱硫脱硝治理以及粉煤灰的资源化合理化利用关乎着人类生命健康与生态环境安全。目前,燃煤电厂多采用一对一的脱硫脱硝技术,其存在占地面积大、投资和运行成本高、氨逃逸、空预器堵塞、蓝色烟羽和催化剂失活等一系列问题。同时,我国粉煤灰利用也存在着综合利用率及高附加值利用率较低等问题。基于这些工程技术现状,本文提出了粉煤灰基催化剂协同脱硫脱硝新工艺,即粉煤灰基催化剂催化H2O2快速氧化NO,并结合碱吸收装置实现烟气协同脱硫脱硝。该工艺不仅可以实现粉煤灰的高附加值利用,同时符合以废治污、循环经济的新发展理念。以粉煤灰为原材料制备多种催化剂,测试其催化H2O2氧化NO的性能以及耦合碱吸收后的脱硫脱硝效率,并结合各种表征手段推测其反应机理。最后在设有烟气预氧化装置的烟气循环流化床实验平台上开展协同脱硫脱硝中试实验,初步探究其工业化应用的可行性。通过球磨和碱改性改善粉煤灰微观结构。湿法球磨对粉煤灰的破碎效果好于干法球磨,粉煤灰粒度随着球磨时间、粉煤灰与水的重量比以及球磨珠与粉煤灰的重量比的增大而不断降低。碱改性破坏了粉煤灰玻璃体中的硅铝网状结构,释放出活性氧化硅与氧化铝,同时使粉煤灰变得疏松多孔,比表面积和孔容增大。通过磁选、碱酸复合处理制备粉煤灰基铁基催化剂。湿法磁选对煤粉锅炉粉煤灰的除铁效果要好于流化床锅炉粉煤灰,且磁选所得磁珠的全铁含量随着磁选次数、磁场强度、水灰重量比的增大而增大,随着粉煤灰粒度的减小先增大后降低。磁珠经过碱酸复合处理后,铝铁组分分别以氧化铝和赤铁矿的形式富集在磁珠表面,其中表面氧化铝数量的增加不仅提高了赤铁矿在表面的分散性,还增加了表面L酸酸量,促进H2O2在表面的吸附。而Fe OAl的形成导致催化剂带有大量的氧空缺位,这有利于催化反应过程中Fe3+向Fe2+的转变,提高羟基自由基的生成速率,因此表现出较高的催化H2O2氧化NO性能,结合碱液吸收可以实现90%左右的脱硝效率和100%脱硫效率。通过碱熔-水热晶化法合成粉煤灰基HY分子筛。粉煤灰基HY分子筛可以实现76%的脱硝效率和100%的脱硫效率。脱硝效率与分子筛的B酸含量呈正相关,结合原位红外测试以及电子顺磁共振表征结果推测,NO经过氧化以及非均相裂解而产生的NO+先取代HY分子筛中B酸的质子,然后被H2O2氧化成硝酸而离开分子筛表面,留下带有单电子轨道的B酸则作为催化活性中心催化H2O2氧化NO为硝酸。但硝酸会使分子筛的骨架铝脱除,进而导致结晶度降低,表面结构变差,B酸含量降低,因此催化稳定性变差。通过浓硫酸酸浸制备粉煤灰基固体酸催化剂。浓硫酸高温酸浸不仅使粉煤灰中大量铝组分溶出,还会与脱铝残渣的硅羟基反应生成固体酸催化剂(Si O2-O-SO3H)。相比于原灰,所制得的固体酸催化剂比表面明显增大,吸水性增强,且表面L酸含量增多。该固体酸催化剂可以催化H2O2氧化NO,催化氧化反应对H2O2浓度表现为零级反应,而对NO浓度表现为一级反应,指前因子与活化能分别为1.1×104 s-1和19870 J/mol。推测NO氧化机理为固体酸催化剂通过与H2O2之间的氢键进一步增强了氧原子的电负性,该电负性较强的氧原子可以快速将NO氧化为NO2。在结合碱吸收情况下,可以实现92%的脱硝效率和100%的脱硫效率,脱硝产物为硝酸盐和亚硝酸盐,脱硫产物为硫酸盐。粉煤灰基HY分子筛、铁基催化剂和固体酸催化剂的脱硝效率随着烟气中NO与SO2浓度的增大而降低。在氧气含量相对较高时,增大氧含量有利于粉煤灰基HY分子筛和铁基催化剂脱硝效率的提高,而粉煤灰基固体酸催化剂脱硝效率不受氧含量变化的影响。粉煤灰基固体酸和HY分子筛的脱硝效率随着H2O2浓度的增大逐渐增大,而粉煤灰制铁基催化剂的脱硝效率随着H2O2浓度的增大先增大后保持不变。三种催化剂的脱硝效率随着H2O2流量以及反应温度的增大先增大后降低。粉煤灰基固体酸和HY分子筛的脱硝效率随着催化剂用量的增大先增大后保持不变,而粉煤灰制铁基催化剂的脱硝效率随着催化剂用量的增大先增大后降低。粉煤灰基固体酸催化剂在长时间脱硫脱硝中性能最为稳定,其催化H2O2氧化NO的工艺具备投资成本与运行成本低的经济性优势。基于粉煤灰基固体酸催化剂,开展NO预氧化的烟气循环流化床协同脱硫脱硝中试实验研究。实验条件为:双氧水浓度为15%,烟气湿度为6%,SO2浓度为1000 mg/m3,NO浓度为500 mg/m3,Ca/(S+N)=1.6,催化氧化空速为81400 h-1,获得100%的脱硫效率和81.6%的脱硝效率。协同脱硫脱硝实验中,烟气中NO和SO2浓度、双氧水浓度、入口烟气温度和停留时间影响烟气预氧化与床内碱吸收两个过程的化学反应,脱硝效率随着停留时间和双氧水浓度的增大而增大,随着烟气NO和SO2浓度的增大而减小,随着烟气温度的增大先增大后降低;而脱硫效率主要受烟气入口温度影响较大,随着烟气入口温度的增大先增大后降低。Ca/(S+N)和烟气湿度主要影响床内碱吸收过程,脱硫脱硝效率随着Ca/(S+N)的增大先增大后保持不变,随着烟气湿度的增大先增大后降低。
续晶星[3](2021)在《烷基化降低煤沥青中毒性多环芳烃含量的探索》文中指出煤沥青(Coal tar pitch简称CTP)是煤焦油深加工产品之一,是多种碳氢化合物的混合物,常温时为黑色高粘度半固体或固体。CTP在炭素工业中作为粘结剂和浸渍剂使用,在炼铝、炼钢、耐火材料、建筑材料及筑路等行业都广为使用,是一种很有应用和潜在价值的资源。但是由于CTP中富含较多致癌性多环芳烃(简称PAHs),对环境、人体有较大的伤害,这也是CTP被限制应用的主要原因。因此如何降低CTP中毒性PAHs含量是一个急需解决的问题。本文通过模型化合物反应,来探究CTP改性的可能性。首先通过16种PAHs中的一种化合物蒽来筛选改性剂和催化剂,然后对反应条件进行优化,结合GC-MS和红外分析表征,对产物进行分析,进而推测反应机理;然后在优化条件下,选用五种模型化合物来探究反应变化规律;通过对分子筛的改性试图提高蒽的转化率,最后在优化条件下对CTP进行改性,通过产物表征分析改性效果,得到以下相关结论:(1)通过对改性剂和催化剂的筛选,最后选用HY作催化剂,1-辛烯为改性剂,最优条件为:HY添加量为8%(相对于蒽的质量),溶剂环己烷与1-辛烯质量比1:4,在反应釜内温度180℃、压力2 MPa、反应2 h,在此条件下,蒽的转化率为55%,目标产物辛基蒽的收率为28.6%。蒽与烯烃的反应属于亲电取代反应,同时还有副反应的发生。(2)采用控制变量法计算优化条件下的动力学速率方程,在4组不同温度下,4个时间点对应蒽的转化率,Origin模拟相关线性关系,根据阿伦尼乌斯方程计算得出反应活化能为28.582 k J·mol-1。(3)在优化条件下,选用萘、菲、荧蒽、芘和苯并[a]芘等五种模型化合物,HY分子筛作催化剂,探究反应的可行性,随后又选用对甲苯磺酸、甲烷磺酸、β分子筛、USY催化剂和无水Al Cl3等五种催化剂,研究反应效果。说明芳环数越多,其反应活性也相对较高。(4)采用Zn、Fe、Cu、Ca、Al和Pb等6种金属负载HY,负载后催化活性降低,可能是金属负载分子筛后,破坏了分子筛结构的有序性,遮蔽了强酸中心,不利于反应的进行。(5)将蒽与烯烃烷基化反应的最优条件应用于煤沥青改性,当环己烷与1-辛烯质量比1:4时,环己烷抽提物中16种优控PAHs的总含量由85.134 mg/g降至59.455 mg/g,总降低率为30.2%;当甲苯与1-辛烯质量比1:4时,甲苯抽提物中16种PAHs总含量由98.586 mg/g降至74.178 mg/g,总降低率为25%。通过一系列表征分析改性前后煤沥青,表明烯烃与煤沥青中部分物质发生了反应,改变了煤沥青结构。
何小云[4](2020)在《分子筛及其负载型催化剂室温净化甲醛的性能研究》文中指出甲醛污染会引发一系列人类健康问题和环境安全问题,包装行业中油墨印刷、托盘运输等环节中会产生甲醛污染,其净化方法一直被人们所关注。分子筛具有选择吸附性、高热稳定性和较大的比表面积,在利用吸附法或催化氧化法净化甲醛时有许多优势,一直受到人们的青睐。温度一直是影响甲醛净化效果的重要因素,虽然高温条件可以提高甲醛的净化效果,但是会增加耗能和成本,同时操作不便,在室温条件下能否有效净化甲醛在实际应用中十分关键。因此,本文以分子筛为研究主体,室温条件下采用吸附法和催化氧化法净化甲醛,探讨不同种类分子筛对甲醛的净化性能,分析金属改性对分子筛吸附性能的影响,研究分子筛负载氧化锰催化氧化甲醛的性能和机理,主要结论如下:(1)本文常温下对比三种常见分子筛HBEA、HY和HZSM-5对甲醛的净化性能,分析影响分子筛吸附性能的关键因素。实验表明,三种分子筛中具有超笼结构和较大孔径中的HY的甲醛清除率最高,达到93.5%。(2)文章探究由钴金属、锰金属和铈金属改性后的分子筛室温下对甲醛的净化性能和金属改性对分子筛吸附能力的影响。与未改性分子筛相比,钴金属和铈金属改性后的分子筛对甲醛的清除率分别降低2.5%和8.3%,锰金属改性后的分子筛对甲醛的清除率提高30%。(3)本文利用催化氧化法净化甲醛的研究中,采用价格低廉的锰氧化物作为催化组分,利用原位合成法制备Mn Ox/HZSM-5室温催化氧化甲醛。结果表明,室温下Mn Ox/HZSM-5具有良好的催化活性,与HZSM-5相比,Mn Ox/HZSM-5在动态测试660min和再生测试五次后对甲醛的清除率分别提高62%、52%。动态测试1020min后对甲醛的清除率仍然保持在90%,五次再生测试后甲醛的清除率保持在91%,静态测试中,甲醛清除率达到97%,甲醛转化率达到92%。Mn Ox/HZSM-5催化剂的制备方法简单、价格低廉、资源丰富,室温下具有很高的催化活性,在实际应用中有许多优势。(4)对Mn Ox/HZSM-5催化氧化甲醛的机理进行分析,发现氧化甲醛主要分为甲醛的吸附和储存、甲醛的初步氧化和甲醛的深度氧化三个步骤,催化剂先将甲醛吸附储存在分子筛内初步氧化为中间产物如甲酸盐或碳酸盐,最后再将中间产物深度氧化为二氧化碳。
高君安[5](2020)在《Y型分子筛表面结构调控及其吸附典型挥发性有机物构效关系研究》文中研究说明Y型分子筛具有适中的微孔孔径、较大的比表面积、良好的水热稳定性等特点,其VOCs(挥发性有机物)吸附特性和吸附容量与工业常用的活性炭吸附剂最为相似。针对高湿度条件下Y分子筛吸附VOCs性能不佳等问题,本文以常规Y分子筛为研究对象,分别采用复合脱铝改性和气相覆硅改性方法对其表面结构进行调控,并结合X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、傅里叶红外(FT-IR)、固体核磁(NMR)等现代分析表征手段和典型VOCs静态/动态吸附性能评价实验,从以下四个方面展开了Y分子筛表面微观结构与其疏水性能及吸附典型VOCs构效关系的研究:(1)采用复合脱铝改性法,以常规NaY分子筛为原料,制备高硅疏水Y分子筛。研究结果表明,采用配比为(草酸:氯化铵:水=1:10:50,重量比)草酸-氯化铵的缓冲溶液处理Y分子筛两次,硅铝比能够达到酸浸要求,且结晶度维持在80%以上。进一步采用0.5 mol/L硝酸进行酸浸处理,Y分子筛硅铝比提高到42.7且结晶度为74.5%,比表面积为785 m2.g-1,疏水系数Hn为3.19,其甲苯静态饱和吸附量为32.6%,水接触角增大到 135°;在 GHSV 为 15000ml.h-1.g-1,T=35℃,C0=5000 mg·m-3,RH=60%条件下,其对甲苯的动态吸附容量为0.21 g/g。(2)以有机硅烷为改性试剂,采用气相覆硅改性法,对三种硅铝比HY(5)、HY(40)和HY(120)分子筛进行疏水改性。研究结果表明,在O2气氛下,反应温度为250℃,三甲基氯硅烷(TMCS)为改性试剂,改性时间为40 min,改性三种硅铝比Y分子筛疏水系数Hn均最高分别为1.92、3.30和4.86,且结晶度维持在81%以上;分子筛的孔径基本保持不变,比表面积仅下降8.1%、5.3%和4.1%;甲苯的动态吸附容量分别为0.15,0.21和0.25 g.g-1;29Si NMR结果显示覆硅改性后Y分子筛在δ-90.2处出现归属于新环境无定型的SiO2物种的信号峰,表明气相覆硅改性成功将SiO2覆盖在分子筛表面。(3)为了探索VOCs在疏水Y分子筛上的吸附机理和理论模型,构建分子筛团簇模型进行密度泛函理论计算并拟合甲苯吸附等温线。从密度泛函理论计算的吸附能结果来看,HY、覆硅改性Y分子筛和高硅Y分子筛上甲苯吸附能分别为-2.2kJ/mol、-4.4kJ/mol和-5.9kJ/mol,水吸附能分别为-5.2kJ/mol、-2.3 kJ/mol和-1.9kJ/mol,与实验数据基本吻合;吸附等温线拟合结果显示,高硅Y分子筛和覆硅改性Y分子筛吸附甲苯的吸附行为分别比较符合Langmuir模型和Langmuir-Freundlich混合模型模型;由此可知疏水Y分子筛通过范德华力与甲苯分子形成强相互作用进行单分子物理吸附,吸附机理主要是微孔填充。(4)复合脱铝改性制备的高硅Y和覆硅改性Y分子筛对不同VOCs分子吸附容量相差不大,具有广谱吸附性;在脱附功率800 W微波作用下脱附15 min后,四种典型VOCs分子在两种改性分子筛上均能较为彻底地完成脱附,脱附率能达到90%以上;再生循环30次油漆稀料脱附率基本趋于稳定,分别维持在91.2%和90.5%左右,油漆稀料饱和吸附率分别维持在30.3%和21.2%左右,吸脱附稳定性良好。
王舒君[6](2020)在《NaY分子筛的柠檬酸脱铝和稀土离子交换改性研究》文中指出Y型分子筛由于其丰富的孔道结构、优异的汽油选择性等优点被作为催化裂化催化剂广泛使用。随着原油的重质化,合成的Y型分子筛选择性差、易失活等问题日益显现,对合成Y型分子筛的改性成为研究热点。改性后的Y型分子筛广泛应用于流化催化裂化(FCC)反应中,是FCC催化剂中催化活性、选择性和稳定性的主要成分,长期以来一直是炼油反应的主要参与者。工业中最常用的两种改性方法为酸脱铝改性和稀土(RE)离子交换改性。本文主要应用柠檬酸做为络合剂对NaY分子筛进行酸脱铝改性,以及采用稀土钇(Y)离子对NaY分子筛进行稀土离子交换改性。1.NaY分子筛的柠檬酸脱铝改性。本文采用柠檬酸作为络合剂对NaY分子筛进行脱铝实验,通过改变柠檬酸的浓度、反应时间、反应温度,探究了NaY分子筛在柠檬酸溶液中的脱铝行为。结果显示,柠檬酸的浓度对分子筛的影响最为显着,当柠檬酸浓度为0.2 mol/L时,NaY分子筛的骨架硅铝比增加了1.4。反应起始阶段,NaY分子筛骨架铝原子脱出速率高,分子筛化学硅铝比和结晶度急剧下降。随着反应时间的进行,分子筛的化学硅铝比以及结晶度都有所增加,表明其骨架原子进行了重新排列。NaY分子筛的柠檬酸脱铝不受温度的影响。75℃经0.1 mol/L柠檬酸处理2小时后的脱铝分子筛样品,与未经柠檬酸处理的NaY分子筛相比,其骨架硅铝比增加了0.6,介孔比表面增加了17 m2/g,脱铝产生了大量的无定形二氧化硅,可以作为合成其他分子筛的原料,为复合分子筛的合成提供一种重要思路。2.NaY分子筛的稀土离子交换改性。制备了一系列稀土含量不同的RE-NaY分子筛,结果表明:RE-NaY分子筛的酸性均随着稀土含量的增加而逐渐加强。对RE-HY分子筛进行了水热处理后发现,随着稀土含量的增加,分子筛稳定性逐渐增强,且Y3+交换后的分子筛结晶度保留率高于La3+交换后的分子筛。利用NH4+对RE-NaY分子筛进行了多次反交换实验后发现,与La3+相比,Y3+极易从分子筛骨架结构中被反交换下来,可能与其离子半径较小有关。3.结合XRD采用Rietveld精修法,研究了Y3+在分子筛中的迁移与定位。经过一次铵交换后的Y-NaY分子筛,Y3+大部分进入了分子筛的方钠石笼定位于SⅠ′,与O3形成配位。相较于La3+,Y3+交换后的分子筛T-O键、Y-O3配位键更短。稀土离子交换后的样品进行高温水热处理后,Y3+交换后的分子筛酸性保留率高于La3+交换后的分子筛,且Y3+交换后的分子筛脱铝现象不明显,La3+交换后的分子筛脱铝现象严重。综上所述,由于Y3+半径较短,与O原子配位能力更强,收缩了分子筛的T-O键,更有利于稳定分子筛的骨架结构。
杜令印[7](2020)在《HY分子筛催化剂制备及其在碳四烷基化中的反应性能研究》文中研究表明随着车用汽油国六标准的实施,烯烃、芳烃含量受到严格限制。如果我国乙醇汽油全面普及,MTBE等高辛烷值含氧化合物添加剂也将不能添加,汽油池需要更多的高辛烷值调和组分。具有低硫、低烯、低苯、高辛烷值等特点的碳四烷基化汽油是一种良好的汽油调和组分。目前,工业上普遍采用液体酸作为碳四烷基化催化剂,污染环境且设备腐蚀严重,固体酸烷基化污染小、无设备腐蚀问题,是具有良好发展前景的环境友好型技术。但固体酸烷基化催化剂活性较低,且失活迅速,是目前急需解决的问题。本论文采用水热法合成NaY分子筛,并通过减小分子筛晶粒尺寸、控制硅铝比、改善催化剂表面亲水疏水性等手段,达到提高催化剂寿命的目的。考察了Si/Al=5、Si/Al=12、Si/Al=25的HY分子筛的烷基化反应性能。通过选择合适的粘结剂,改善催化剂表面亲水疏水性,达到降低烯烃聚合反应发生的目的。考察了SB粉、亲油氧化铝、亲水氧化铝、酸性氧化铝四种材料作为粘结剂成型催化剂的烷基化反应性能。结果表明采用Si/Al=5的HY分子筛与亲油氧化铝作为粘结剂成型的催化剂反应效果最佳。虽然HY分子筛催化剂活性较好,但再生困难。为提高催化剂再生效率,本文采取金属临氢氢解的方式进行失活催化剂的再生。采用金属镍与金属钼作为加氢活性组分,分别采用镍、钼、镍与氧化钼复合及镍与硫化钼复合改性的方式制备了一系列催化剂。并在实验室自制固定床反应器上对催化剂的反应再生性能进行了评价。实验结果表明采用5%-7.5%镍改性分子筛、亲油氧化铝作为粘结剂成型的催化剂效果最佳,既可以满足再生性能的要求,同时又具有较好的反应性能。单程催化剂寿命大于20 h,所得烷基化油辛烷值大于95、碳八含量大于80%。考察了原料种类与工艺条件对于烷基化反应的影响,实验结果表明:异丁烷与四种丁烯异构体进行反应时,1-丁烯与2-丁烯的反应效果相差不大,但2-丁烯所得烷基化油辛烷值更高;采用异丁烯作为原料时,催化剂的寿命最长,但选择性较差。最佳工艺条件为:温度50℃-70℃、烷烯比(P/O)=110-140、丁烯重时空速=0.05-0.07 h-1。
陆美环,刘征,陈俊华,杨建新[8](2020)在《CuO改性HY分子筛的制备及催化芳烃和苯甲醇的苄基化反应研究》文中认为采用等体积浸渍法制备了一系列CuO改性的HY分子筛催化剂,通过XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD、Py-IR等手段对改性HY分子筛进行结构表征。结果表明,金属活性组分的引入能够有效地调变分子筛的酸性。在温度为100℃、反应时间4 h条件下,考察了不同CuO负载量的CuO/HY对芳烃和苯甲醇的催化性能。结果表明,最优负载量催化剂为2%CuO/HY,在甲苯和苯甲醇的Friedel-Crafts苄基化反应中具有良好的催化活性。在反应温度为100℃、反应时间为15 min的条件下,苯甲醇的转化率和二苯甲烷(DPM)选择性均达到100%,其性能远远优于HY分子筛本身的催化性能。
韩佚仙[9](2020)在《HY沸石分子筛催化甲苯叔丁基化反应研究》文中研究表明芳烃烷基化生产在整个化工领域中占有十分重要的地位。近年来,对叔丁基甲苯作为重要的化工原料,需求量不断增加。因而,具有高活性、高选择性、高寿命的甲苯叔丁基化催化剂的研究备受人们关注。本文以甲苯叔丁基化反应为探针反应,研究了分子筛种类、HY分子筛Si/Al比对叔丁基化反应催化性能的影响,研究了核壳结构分子筛HY@MCM-41的叔丁基化反应性能,取得的研究成果如下:(1)不同种类分子筛催化甲苯叔丁基化性能研究以甲苯和叔丁醇烷基化反应为探针反应,考察了HY(Si/Al=12)、USY(Si/Al=15)、HM(Si/Al=25)、HZSM-5(Si/Al=25)等4种分子筛催化甲苯和叔丁醇烷基化反应的催化性能。结果表明,分子筛的酸性中心的种类和数量以及分子筛内部的孔道结构对催化性能起到关键作用。各分子筛的得到的催化活性顺序为HY≈USY>HM>HZSM-5,而总酸量顺序为HY>USY>HZSM-5>HM。在环己烷用量60m L,催化剂用量1.0g,叔丁醇和甲苯摩尔比为3:1,反应温度180℃,反应时间4h条件下,HY(Si/Al=12)催化剂的甲苯转化率为30.9%,4-TBT的选择性为71.0%。(2)不同硅铝比的HY分子筛催化甲苯叔丁基化反应研究制备了不同硅铝比的HY分子筛(7.5、11、12、14),以甲苯和叔丁醇烷基化反应为探针反应,考察了硅铝比对HY分子筛催化甲苯和叔丁醇烷基化反应的性能的影响。结果表明,分子筛的催化活性是酸量、酸强度和酸种类等因素综合作用的结果。分子筛的催化活性大小顺序为HY(Si/AL=12)>HY(Si/AL=11)>HY(Si/AL=14)>HY(Si/AL=7.5),而总酸量大小顺序为HY(Si/AL=7.5)>HY(Si/AL=11)>HY(Si/AL=12)>HY(Si/AL=14)。催化甲苯和叔丁醇烷基化反应适宜的操作条件:在环己烷用量60m L,HY(12)催化剂1.0g,n叔丁醇:n甲苯=3:1,反应温度180℃,反应4h的条件下,HY(Si/Al=12)催化剂的甲苯转化率为40.7%,对叔丁基甲苯的选择性为71.0%。(3)HY@MCM-41核壳分子筛催化甲苯和叔丁醇烷基化反应的研究分子筛硅源法合成了HY@MCM-41核壳分子筛催化剂,并以甲苯和叔丁醇烷基化反应为探针反应,评价了HY@MCM-41核壳分子筛催化剂的催化活性。结果表明,发现在HY外表面包裹一层介孔MCM-41壳层,可以有效调变HY分子筛表面酸性,钝化外表面的酸性中心,抑制副反应发生。与HY分子筛相比,核壳结构HY@MCM-41催化剂的催化活性以及对位选择性均明显好。HY@MCM-41核壳分子筛适宜的合成条件为:NaOH浓度为1mol/L,pH为9.5,晶化时间为48h。适宜的反应条件为:分子筛用量为1.0g,叔丁醇与甲苯的摩尔比为3,在反应温度为180℃下反应4h。在此条件下,HY@MCM-41催化剂的的甲苯转化率为76.4%,此时4-TBT的选择性高达90.4%。
刘璞生[10](2019)在《稀土对Y型分子筛结构稳定作用和RFCC催化剂性能影响》文中提出重油催化裂化(RFCC)是一种重要的石油加工手段,是炼油厂生产汽油等高附加值产物的关键工艺。在RFCC装置设计、原料油性质及工艺参数既定的情况下,如何提高RFCC催化剂的性能,尤其是在重金属钒(V)污染情况下的活性和选择性是人们广泛关注的问题。当催化剂表面沉积高浓度V时,Y型分子筛的晶体结构会遭到严重破坏,导致RFCC催化剂活性和选择性迅速恶化。分子筛水热脱铝、稀土交换改性可在一定程度上改善RFCC催化剂的活性和选择性,但不能够从根本上解决V污染带来的问题。与此同时,为应对原油重质化、劣质化导致的RFCC催化剂焦炭选择性高的问题,降低活性组分的焦炭选择性迫在眉睫。针对上述问题,本论文主要研究了重金属V对RFCC催化剂活性组分的破坏作用机制及稀土氧化物(RE2O3)种类及引入方式对重金属V捕集作用的影响。此外,还研究了Y型分子筛稀土钇(Y)离子交换改性、分子筛介孔化及引入ZSM-5添加剂等方式对催化剂结构稳定作用及催化裂化产物分布和焦炭选择性的影响。主要研究内容及结果如下:1.重金属V对Y型分子筛的破坏作用机制及RE2O3对V的捕集作用。采用等体积浸渍法制备了V污染NaHY分子筛样品,并模拟RFCC高温水热环境处理分子筛样品,结果表明:Na含量越高,V对分子筛晶体结构的破坏越严重;当Na含量为1.07 wt.%(以Na2O计)、V污染量为6100 ppm时,水热处理后的NaHY分子筛的相对结晶度和比表面积仅为14%和247m2/g。在USY基RFCC催化剂制备时,采用机械混合法将CeO2和La2O3引入催化剂,并在此基础上,考察了La2O3引入方式对V捕集效率的影响。结果表明:通过机械混合法引入的La2O3在有效抑制V对分子筛的破坏同时、避免了稀土向分子筛晶体内部的大量迁移,最大程度保留了RFCC催化剂活性组分的反应选择性和结构稳定性。在高V污染条件下,当La/V比为3时,La2O3基RFCC催化剂比表面保留率明显高于其它催化剂,显示出优异的V捕集能力。2.稀土钇离子交换改性Y分子筛的制备及其催化裂化性能。采用离子交换法制备了稀土Y3+交换改性的NaY分子筛。X射线衍射全谱拟合和羟基伸缩振动红光谱分析表明,分子筛中Y3+分布与La改性NaY分子筛中La3+的分布相似,Y3+主要分布在方钠石笼SI‘位置。由于稀土Y3+离子半径更小、电荷密度更高、Y3+和骨架氧原子作用更强,使得分子筛平均Si-O键长缩短。稀土Y3+改性分子筛经高温水热处理后,其比表面积及Br?nsted酸中心保留率明显高于La改性分子筛。正二十二烷催化裂化反应结果表明,稀土Y3+改性Y分子筛具有更高的液化气和汽油选择性,更低的干气和焦炭选择性。催化剂性能的提高应主要归因于稀土Y3+对分子筛骨架结构强的稳定作用,以及由此带来的Br?nsted酸中心稳定性的提升。3.形成多级孔及引入ZSM-5添加剂对RFCC催化剂反应选择性的影响。以NaY分子筛为原料,采用柠檬酸脱铝和模板剂自组装两步法合成出了介微孔Y型分子筛。分子筛经柠檬酸脱铝后,相对结晶度下降、硅铝比增加,表面出现缺陷结构和不规则介孔;以CTAB为模板剂进行自组装合成后,分子筛结晶度得到恢复,并产生大量均一介孔(25nm)。重油催化裂化反应结果表明,多级孔Y型分子筛具有更高的液化气和汽油选择性及更低的焦炭选择性。介孔的形成有利于烃类大分子扩散和高效转化,分子筛酸密度的降低也有效抑制了焦炭的生成。此外,以不同硅铝比的ZSM-5分子筛作为添加剂,考察了其对RFCC催化剂选择性的影响。结果表明,使用ZSM-5添加剂能够大幅提升液化气的收率,实现灵活调节RFCC催化剂反应选择性的目的。上述结果为设计开发具有低焦炭选择性和高附加值产品收率的RFCC催化剂提供了新的思路。
二、改性HY分子筛的催化反应性能研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、改性HY分子筛的催化反应性能研究(论文提纲范文)
(1)改性HY分子筛催化褐煤热解挥发物提质研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 煤的热解 |
1.1.1 煤热解过程 |
1.1.2 煤热解机理 |
1.1.3 煤热解工艺 |
1.2 煤焦油的提质方法 |
1.2.1 加氢提质 |
1.2.2 煤热解挥发物的催化提质 |
1.2.3 煤热解与甲烷干重整耦合提质 |
1.3 后处理改性Y型分子筛应用于煤热解过程 |
1.4 煤热解挥发物裂解过程的分析方法 |
1.5 本文主要研究思路 |
2 实验部分 |
2.1 实验原料及试剂 |
2.1.1 实验煤样 |
2.1.2 实验所用试剂 |
2.1.3 HY分子筛 |
2.2 催化剂的制备及表征 |
2.2.1 HY分子筛的后处理改性 |
2.2.2 镍负载改性HY分子筛催化剂 |
2.2.3 CeO_2修饰的Ni/MHY催化剂 |
2.2.4 催化剂表征方法 |
2.3 实验装置与操作步骤 |
2.3.1 褐煤热解挥发物的催化提质实验 |
2.3.2 热解-电子轰击/真空紫外单光子双电离与飞行时间质谱(Py-EI/PI-TOFMS) |
2.4 实验产物分析 |
2.4.1 气体产物分析 |
2.4.2 液体和固体产物分析及产率计算 |
2.4.3 焦油组成分析 |
2.4.4 典型化合物的定量分析 |
3 改性HY分子筛对褐煤热解挥发物的催化提质 |
3.1 引言 |
3.2 改性HY分子筛的表征 |
3.3 改性HY分子筛对产物分布的影响 |
3.4 改性HY分子筛对焦油性质的影响 |
3.5 改性HY分子筛对焦油组成的影响 |
3.6 反应后改性HY分子筛的积炭分析 |
3.7 本章小结 |
4 改性HY分子筛催化褐煤热解挥发物裂解过程中初级产物的原位分析 |
4.1 引言 |
4.2 后处理改性HY分子筛的表征 |
4.3 褐煤热解挥发物初级催化裂解产物分析 |
4.4 典型化合物的分布 |
4.5 裂解产物的逸出温度分布 |
4.6 改性HY分子筛的催化裂解机理 |
4.7 本章小结 |
5 Ni负载改性HY分子筛对CH_4/CO_2气氛下褐煤热解挥发物的催化提质 |
5.1 引言 |
5.2 Ni负载改性HY分子筛催化剂的表征 |
5.2.1 催化剂的物理性质 |
5.2.2 催化剂的化学性质 |
5.3 Ni负载改性HY分子筛催化褐煤热解挥发物提质 |
5.3.1 N_2气氛下褐煤热解挥发物催化提质 |
5.3.2 CH_4/CO_2气氛下褐煤热解挥发物催化提质 |
5.3.3 煤焦油的组成分布 |
5.3.4 反应后Ni/MHY催化剂的积炭分析 |
5.4 反应后催化剂的再生研究 |
5.4.1 Ni/MHY3催化剂再生性能考察 |
5.4.2 再生Ni/MHY3催化剂的表征 |
5.5 本章小结 |
6 CeO_2修饰的Ni/MHY催化剂对CH_4/CO_2气氛下褐煤热解挥发物的催化提质 |
6.1 引言 |
6.2 Ni-xCeO_2/MHY催化剂的表征 |
6.2.1 结构表征 |
6.2.2 SEM和TEM分析 |
6.2.3 酸性表征 |
6.2.4 Ni与Ce相互作用分析 |
6.3 Ni-xCeO_2/MHY催化剂的甲烷干重整性能研究 |
6.3.1 甲烷干重整反应 |
6.3.2 反应后Ni-xCeO_2/MHY催化剂积炭分析 |
6.4 Ni-xCeO_2/MHY催化剂对褐煤热解挥发物的耦合提质作用 |
6.4.1 产物分布 |
6.4.2 煤焦油的性质及组成分析 |
6.4.3 焦油同位素分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录A 煤焦油可检出组分及相对含量 |
附录B 原位热解飞行时间质谱灵敏度测试 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(2)粉煤灰基催化剂协同脱硫脱硝性能及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 燃煤烟气脱硫脱硝技术 |
1.1.1 燃煤烟气脱硝技术 |
1.1.2 燃煤烟气脱硫技术 |
1.2 燃煤烟气协同脱硫脱硝技术研究进展 |
1.2.1 固相吸附/再生协同脱硫脱硝技术 |
1.2.2 气固催化协同脱硫脱硝技术 |
1.2.3 吸收剂喷射协同脱硫脱硝技术 |
1.2.4 催化氧化协同脱硫脱硝技术 |
1.2.5 氧化剂氧化协同脱硫脱硝技术 |
1.2.6 高能电子活化氧化协同脱硫脱硝技术 |
1.3 粉煤灰的综合利用现状 |
1.3.1 粉煤灰的产生与危害 |
1.3.2 粉煤灰的综合利用现状 |
1.3.3 粉煤灰的高附加值利用研究进展 |
1.4 论文的主要研究内容 |
第二章 脱硫脱硝实验平台及实验方法 |
2.1 引言 |
2.2 固定床协同脱硫脱硝实验平台 |
2.2.1 平台简介 |
2.2.2 实验试剂及仪器 |
2.3 烟气循环流化床协同脱硫脱硝实验平台 |
2.3.1 平台简介 |
2.3.2 实验仪器及试剂 |
2.4 脱除效率计算方法 |
2.5 催化剂及反应产物表征手段 |
2.6 本章小结 |
第三章 粉煤灰活化与磁选 |
3.1 引言 |
3.2 实验步骤 |
3.3 粉煤灰活化 |
3.3.1 粉煤灰机械球磨 |
3.3.2 粉煤灰改性研究 |
3.4 粉煤灰磁选 |
3.5 本章小结 |
第四章 粉煤灰基铁基催化剂催化 H_2O_2氧化 NO协同脱硫脱硝性能 |
4.1 引言 |
4.2 催化剂制备 |
4.3 粉煤灰制铁基催化剂脱硫脱硝实验 |
4.3.1 催化剂表征分析 |
4.3.2 催化剂脱硫脱硝性能 |
4.3.3 热处理温度对催化剂脱硫脱硝性能的影响 |
4.3.4 铁负载量对催化剂脱硫脱硝性能的影响 |
4.4 磁珠制铁基催化剂脱硫脱硝性能 |
4.4.1 催化剂的表征分析 |
4.4.2 脱硫脱硝性能 |
4.4.3 脱硫脱硝产物及反应路径分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 粉煤灰基HY分子筛催化 H_2O_2氧化 NO协同脱硫脱硝性能 |
5.1 引言 |
5.2 分子筛制备与处理 |
5.3 粉煤灰基 HY 分子筛的合成研究 |
5.3.1 碱熔处理对粉煤灰的影响 |
5.3.2 碱度对Y分子筛合成的影响 |
5.3.3 导向剂添加量对Y分子筛合成的影响 |
5.3.4 硅铝比对Y分子筛合成的影响 |
5.3.5 晶化时间对Y分子筛合成的影响 |
5.4 粉煤灰基HY分子筛脱硫脱硝实验及机理分析 |
5.4.1 粉煤灰基HY分子筛脱硫脱硝实验 |
5.4.2 HY分子筛脱硫脱硝机理分析 |
5.5 硝酸处理对HY分子筛脱硫脱硝性能的影响 |
5.5.1 分子筛表征分析 |
5.5.2 脱硫脱硝性能分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 粉煤灰基固体酸催化剂催化 H_2O_2氧化 NO协同脱硫脱硝性能 |
6.1 引言 |
6.2 催化剂制备 |
6.3 催化剂表征分析 |
6.3.1 催化剂结构表征 |
6.3.2 催化剂的XPS表征 |
6.3.3 催化剂表面酸性表征 |
6.3.4 催化剂TG表征 |
6.3.5 催化剂SEM表征 |
6.3.6 催化剂BET表征 |
6.4 固体酸催化剂的脱硫脱硝性能 |
6.5 酸处理时间与温度对脱硝性能的影响 |
6.6 固体酸催化 H_2O_2氧化 NO的脱硝反应动力学 |
6.6.1 内外扩散影响 |
6.6.2 反应级数 |
6.6.3 反应速率常数与活化能 |
6.7 脱硫脱硝产物分析及机理推测 |
6.8 本章小结 |
第七章 粉煤灰基催化剂技术经济性比较分析 |
7.1 前言 |
7.2 催化性能分析 |
7.2.1 烟气组分对脱硫脱硝效率的影响 |
7.2.2 H_2O_2浓度对脱硫脱硝效率的影响 |
7.2.3 H_2O_2流量对脱硫脱硝效率的影响 |
7.2.4 催化温度对脱硫脱硝效率的影响 |
7.2.5 催化剂剂量对脱硫脱硝效率的影响 |
7.3 催化稳定性分析 |
7.4 经济性分析 |
7.5 本章小结 |
第八章 烟气循环流化床协同脱硫脱硝中试试验研究 |
8.1 前言 |
8.2 烟气循环流化床试验操作参数 |
8.2.1 催化剂用量 |
8.2.2 颗粒带出气速 |
8.2.3 操作气速与停留时间 |
8.2.4 双氧水浓度与流量 |
8.2.5 模拟烟气各组分浓度 |
8.2.6 烟气湿度 |
8.2.7 流化床入口温度 |
8.2.8 Ca/(S+N) |
8.3 结果与讨论 |
8.3.1 停留时间对协同脱硫脱硝效率的影响 |
8.3.2 双氧水浓度对协同脱硫脱硝效率的影响 |
8.3.3 Ca/(S+N)对协同脱硫脱硝效率的影响 |
8.3.4 烟气湿度对协同脱硫脱硝效率的影响 |
8.3.5 入口烟气温度对协同脱硫脱硝效率的影响 |
8.3.6 烟气SO_2和NO浓度对协同脱硫脱硝效率的影响 |
8.3.7 脱硫脱硝产物分析及反应路径 |
8.4 本章小结 |
第九章 结论与展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士期间的学术成果 |
致谢 |
(3)烷基化降低煤沥青中毒性多环芳烃含量的探索(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 文献综述 |
1.1 研究背景 |
1.2 煤沥青的组成、性质及应用 |
1.2.1 煤沥青的组成 |
1.2.2 煤沥青的性质 |
1.2.3 煤沥青的应用 |
1.3 多环芳烃概述 |
1.3.1 多环芳烃的组成及性质 |
1.3.2 多环芳烃的来源及分布 |
1.3.3 多环芳烃的致癌机理 |
1.4 煤沥青改性的研究 |
1.4.1 煤沥青抑毒研究方法 |
1.4.2 其他领域对PAHs的处理 |
1.5 烷基化反应 |
1.5.1 烷基化方法 |
1.5.2 烷基化反应机理 |
1.5.3 分子筛 |
1.6 本论文研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 主要试剂和仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验煤沥青 |
2.3 实验方法 |
2.4 PAHs的分析测定 |
2.4.1 PAHs标准曲线 |
2.4.2 PAHs降低率的计算 |
2.4.3 PAHs毒性的计算 |
2.5 表征分析 |
2.5.1 气相色谱分析(GC) |
2.5.2 气相色谱-质谱联用(GC-MS) |
2.5.3 傅里叶变换红外分析(FT-IR) |
2.5.4 热重分析(TG-DTG) |
2.5.5 X射线衍射分析(XRD) |
2.5.6 拉曼光谱分析 |
第3章 模型化合物与烯烃的烷基化反应 |
3.1 改性剂和催化剂的选择 |
3.1.1 改性剂的选择 |
3.1.2 催化剂的选择 |
3.2 蒽烷基化反应工艺条件优化 |
3.2.1 蒽烯比对反应的影响 |
3.2.2 溶剂比对反应的影响 |
3.2.3 温度对反应的影响 |
3.2.4 压力对反应的影响 |
3.2.5 催化剂用量对反应的影响 |
3.2.6 时间对反应的影响 |
3.3 蒽烷基化产物表征 |
3.3.1 GC-MS分析 |
3.3.2 FT-IR分析 |
3.4 蒽烷基化反应机理 |
3.4.1 蒽烷基化反应的主反应 |
3.4.2 蒽烷基化反应的副反应 |
3.5 蒽与烯烃的动力学研究 |
3.5.1 蒽与1-辛烯反应的动力学方程 |
3.5.2 蒽与1-辛烯反应的活化能估算 |
3.6 HY分子筛的改进 |
3.7 不同模型化合物的反应 |
3.8 本章小结 |
第4章 1-辛烯烷基化降低煤沥青毒性多环芳烃 |
4.1 煤沥青PAHs含量的变化 |
4.1.1 CTP中 PAHs含量的计算 |
4.1.2 不同种溶剂对CTP中PAHs的影响 |
4.2 改性煤沥青毒性评价 |
4.2.1 环己烷溶剂对CTP中BaP毒性当量评价 |
4.2.2 甲苯溶剂对CTP中BaP当量毒性评价 |
4.3 改性前后煤沥青的表征 |
4.3.1 GC-MS分析 |
4.3.2 红外分析 |
4.3.3 热重分析 |
4.3.4 XRD分析 |
4.3.5 拉曼光谱分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 课题展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(4)分子筛及其负载型催化剂室温净化甲醛的性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.绪论 |
1.1 选题背景 |
1.1.1 选题意义 |
1.1.2 甲醛的特性 |
1.1.3 包装行业中甲醛的来源 |
1.2 分子筛的简介 |
1.2.1 分子筛的分类 |
1.2.2 分子筛的特性 |
1.3 分子筛吸附法净化甲醛的应用与研究 |
1.3.1 分子筛吸附法净化甲醛的特点 |
1.3.2 分子筛特性对吸附净化甲醛的影响 |
1.3.3 吸附条件对吸附净化甲醛的影响 |
1.4 分子筛催化氧化法净化甲醛的应用与研究 |
1.4.1 分子筛催化氧化法净化甲醛的特点 |
1.4.2 分子筛负载型催化剂净化甲醛的研究 |
1.4.3 催化性能影响因素 |
1.5 分子筛复合法净化甲醛的应用与研究 |
1.5.1 分子筛复合法净化甲醛的特点 |
1.5.2 吸附-光催化法 |
1.5.3 吸附-脉冲放电等离子体法 |
1.6 研究内容与技术路线 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 技术路线 |
2 试验部分 |
2.1 试验药品和试剂 |
2.2 仪器设备 |
2.3 样品性能测试 |
2.3.1 静态活性测试 |
2.3.2 动态活性测试 |
2.4 样品表征分析 |
2.4.1 X射线衍射(XRD) |
2.4.2 拉曼光谱(Raman) |
2.4.3 X射线光电子能谱(XPS) |
2.4.4 场发射扫描电镜(FE-SEM) |
2.4.5 高分辨透射电镜(HRTEM) |
2.4.6 傅里叶红外光谱(FTIR) |
3 室温下分子筛吸附净化甲醛的性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 不同类型分子筛室温吸附净化甲醛的性能研究 |
3.2.1 分子筛的类型 |
3.2.2 样品的预处理 |
3.2.3 结果与讨论 |
3.3 金属改性分子筛室温吸附净化甲醛的性能研究 |
3.3.1 金属改性对分子筛的影响 |
3.3.2 改性分子筛的制备 |
3.3.3 结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
4 室温下分子筛负载活性锰催化氧化甲醛的研究 |
4.1 前言 |
4.2 催化剂的制备 |
4.3 催化剂的表征 |
4.3.1 催化剂形貌与结构分析 |
4.3.2 催化剂表面化学分析 |
4.4 催化剂的性能测试 |
4.4.1 催化剂活性动态测试 |
4.4.2 催化剂活性静态测试 |
4.5 催化剂氧化甲醛的机理分析 |
4.6 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 不足与展望 |
参考文献 |
个人简介 |
第一导师简介 |
第二导师简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
(5)Y型分子筛表面结构调控及其吸附典型挥发性有机物构效关系研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 挥发性有机物的来源与危害 |
1.2 VOCs处理技术 |
1.2.1 直接燃烧技术 |
1.2.2 催化燃烧技术 |
1.2.3 光催化降解技术 |
1.2.4 吸收技术 |
1.2.5 冷凝技术 |
1.2.6 膜分离技术 |
1.2.7 吸附技术 |
1.3 VOCs吸附剂 |
1.3.1 活性炭 |
1.3.2 硅胶 |
1.3.3 高聚物吸附树脂 |
1.3.4 分子筛 |
1.4 Y型分子筛改性方法 |
1.4.1 阳离子交换改性 |
1.4.2 高温水热法 |
1.4.3 高温气相反应法 |
1.4.4 氟硅酸铵液相反应法 |
1.4.5 有机配位反应法 |
1.4.6 硅烷化改性法 |
1.5 立题依据和研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验药品和仪器 |
2.2 疏水Y分子筛的制备 |
2.2.1 液相复合脱铝法 |
2.2.2 气相覆硅改性 |
2.3 吸附-脱附评价实验 |
2.4 表征 |
2.4.1 分子筛微观形貌表征 |
2.4.2 分子筛结构表征 |
2.4.3 分子筛元素成分表征 |
2.5 密度泛函理论计算 |
2.6 吸附等温线方程 |
第三章 复合脱铝改性制备高硅Y分子筛与吸附性能研究 |
3.1 高硅疏水Y分子筛的制备 |
3.1.1 缓冲溶液处理对Y分子筛结构的影响 |
3.1.2 铵盐含量对Y分子筛结构的影响 |
3.1.3 酸浸处理对Y分子筛结构的影响 |
3.2 高硅Y分子筛的吸附性能 |
3.3 高硅Y分子筛上吸附行为研究 |
3.3.1 高硅Y分子筛上吸附的密度泛函理论计算 |
3.3.2 甲苯在高硅Y分子筛上吸附等温线研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 覆硅改性制备疏水Y分子筛与吸附性能研究 |
4.1 覆硅改性制备疏水Y分子筛 |
4.1.1 气氛对Y分子筛结构的影响 |
4.1.2 改性试剂种类对Y分子筛结构的影响 |
4.1.3 改性温度对Y分子筛结构的影响 |
4.1.4 改性时间对Y分子筛结构的影响 |
4.2 Y分子筛覆硅改性反应机理的研究 |
4.3 覆硅改性Y分子筛的吸附性能 |
4.4 覆硅改性Y分子筛上吸附行为研究 |
4.4.1 覆硅改性Y分子筛上吸附的密度泛函理论计算 |
4.4.2 甲苯在覆硅改性Y分子筛上吸附等温线研究 |
4.5 本章小结 |
第五章 VOCs在疏水Y分子筛上吸脱附研究 |
5.1 Y分子筛动态吸附典型VOCs |
5.2 VOCs在疏水Y分子筛上微波脱附研究 |
5.2.1 不同Y分子筛微波脱附比较 |
5.2.2 不同功率对脱附效果影响 |
5.2.3 不同再生次数对脱附效果影响 |
5.3 疏水Y分子筛吸脱附油漆稀料长周期实验 |
5.4 复合脱铝改性和气相覆硅改性制备疏水Y分子筛的差异 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者攻读学位期间发表的学术论文及科研成果 |
作者与导师简介 |
附件 |
(6)NaY分子筛的柠檬酸脱铝和稀土离子交换改性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 沸石分子筛概述 |
1.1.1 沸石分子筛的发展 |
1.1.2 沸石分子筛在流化催化裂化(FCC)中的应用 |
1.2 Y型分子筛晶体结构 |
1.3 Y型分子筛的改性 |
1.3.1 Y型分子筛的脱铝改性 |
1.3.2 Y型分子筛的离子交换改性 |
1.4 稀土离子在NaY分子筛中的迁移规律 |
1.4.1 稀土元素简介 |
1.4.2 Y型分子筛的稀土离子交换改性 |
1.4.3 稀土离子在Y型分子筛中的迁移规律 |
1.5 选题意义 |
第2章 NaY分子筛的柠檬酸脱铝改性 |
2.1 前言 |
2.2 实验原料及仪器 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器与检测仪器 |
2.3 分析表征 |
2.3.1 X射线衍射分析 |
2.3.2 X射线荧光光谱分析 |
2.3.3 红外光谱分析 |
2.3.4 N_2物理吸附分析 |
2.3.5 高分辨透射电镜分析 |
2.3.6 魔角旋转固体核磁共振分析 |
2.4 实验步骤 |
2.5 结果讨论 |
2.5.1 柠檬酸浓度对脱铝反应的影响 |
2.5.2 温度对脱铝反应的影响 |
2.5.3 时间对脱铝反应的影响 |
2.6 本章小结 |
第3章 NaY分子筛的稀土离子交换改性 |
3.1 前言 |
3.2 实验原料及方法 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验仪器与检测仪器 |
3.2.3 X射线衍射及Rietveld精修 |
3.3 实验步骤 |
3.4 结果讨论 |
3.4.1 不同稀土量对NaY分子筛的离子交换 |
3.4.2 RE-NaY分子筛的Rietveld精修 |
3.4.3 RE-HY分子筛的稳定性研究 |
3.5 本章小节 |
第4章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文 |
(7)HY分子筛催化剂制备及其在碳四烷基化中的反应性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
第1章 文献综述 |
1.1 烷基化研究现状 |
1.1.1 液体酸法 |
1.1.2 离子液体法 |
1.1.3 固体酸法 |
1.2 固体酸烷基化反应研究进展 |
1.2.1 固体酸烷基化反应机理 |
1.2.2 固体酸烷基化催化剂失活原因 |
1.2.3 固体酸烷基化催化剂再生研究 |
1.3 Y型分子筛的研究进展 |
1.3.1 Y型分子筛特点 |
1.3.2 Y型分子筛合成方法 |
1.3.3 Y型分子筛改性 |
1.4 文献综述小结 |
1.5 本文研究内容 |
第2章 实验仪器及方法 |
2.1 实验试剂与设备 |
2.2 催化剂的制备方法 |
2.2.1 HY分子筛的制备 |
2.2.2 碱改性催化剂制备 |
2.2.3 不同粘结剂成型催化剂制备 |
2.2.4 不同钼含量催化剂的制备 |
2.2.5 不同镍含量催化剂的制备 |
2.2.6 镍与氧化钼复合催化剂制备 |
2.2.7 镍与硫化钼复合催化剂制备 |
2.3 催化剂评价 |
2.3.1 原料气配制 |
2.3.2 实验流程及评价条件 |
2.3.3 色谱分析与数据处理 |
2.4 催化剂表征 |
2.4.1 X-射线衍射 |
2.4.2 扫描电子显微镜 |
2.4.3 氮气吸附脱附 |
2.4.4 氨气程序升温脱附 |
2.4.5 吡啶-红外吸收光谱 |
2.4.6 热重分析 |
第3章 HY分子筛催化剂的制备及改性 |
3.1 制备方法对催化剂烷基化反应性能的影响 |
3.1.1 硅铝比对催化剂烷基化反应性能的影响 |
3.1.2 碱改性对催化剂烷基化反应性能的影响 |
3.1.3 粘结剂对催化剂烷基化反应性能的影响 |
3.2 加氢组分对催化剂烷基化反应性能的影响 |
3.2.1 含钼催化剂对烷基化反应性能的影响 |
3.2.2 含镍催化剂对烷基化反应性能的影响 |
3.2.3 镍与氧化钼复合催化剂对烷基化反应性能的影响 |
3.2.4 镍与硫化钼复合催化剂对烷基化反应性能的影响 |
3.3 本章小结 |
第4章 HY分子筛催化剂再生性能研究 |
4.1 含钼催化剂的再生效果 |
4.2 含镍催化剂的再生效果 |
4.3 镍与硫化钼复合催化剂再生效果 |
4.4 再生对催化剂的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 HY分子筛催化剂烷基化工艺条件优化 |
5.1 原料组成对烷基化反应的影响 |
5.2 烷烯比对烷基化反应的影响 |
5.3 温度对烷基化反应的影响 |
5.4 空速对烷基化反应的影响 |
5.5 与国内外技术对比 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)CuO改性HY分子筛的制备及催化芳烃和苯甲醇的苄基化反应研究(论文提纲范文)
1 实验材料和方法 |
1.1 原料 |
1.2 催化剂制备 |
1.3 催化剂表征 |
1.4 催化剂性能评价 |
2 实验结果与讨论 |
2.1 催化剂表征 |
2.1.1 SEM分析 |
2.1.2 XRD分析 |
2.1.3 N2物理吸/脱附分析 |
2.1.4 NH3-TPD分析 |
2.1.5吡啶吸附红外光谱分析 |
2.2催化性能评价 |
2.3 催化剂循环再生 |
3 结论 |
(9)HY沸石分子筛催化甲苯叔丁基化反应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
第1章 文献综述 |
1.1 沸石分子筛的研究现状 |
1.2 沸石分子筛催化甲苯叔丁基化反应的研究现状 |
1.3 研究意义及内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验药品 |
2.2 实验设备 |
2.3 催化剂的制备方法 |
2.4 催化剂表征 |
2.5 催化剂评价 |
第3章 不同种类分子筛催化甲苯叔丁基化反应性能研究 |
3.1 不同种类的分子筛的表征 |
3.2 不同种类的分子筛催化甲苯叔丁基化性能研究 |
3.3 反应工艺条件的优化 |
3.4 本章小结 |
第4章 不同硅铝比的HY分子筛催化甲苯叔丁基化反应性能研究 |
4.1 不同Si/Al比的HY分子筛的表征 |
4.2 不同Si/Al的 HY分子筛催化甲苯叔丁基化性能研究 |
4.3 反应工艺条件优化 |
4.4 本章小结 |
第5章 HY@MCM-41核壳分子筛催化甲苯叔丁基化反应性能研究 |
5.1 HY@MCM-41催化剂的表征及其烷基化性能 |
5.2 HY@MCM-41分子筛催化甲苯叔丁基化性能研究 |
5.3 制备工艺条件优化 |
5.4 反应工艺条件优化 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
发表文章目录 |
致谢 |
(10)稀土对Y型分子筛结构稳定作用和RFCC催化剂性能影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 硅铝分子筛概述 |
1.1.1 NaY分子筛晶体结构 |
1.1.2 NaY分子筛水热合成 |
1.1.3 NaY分子筛改性 |
1.1.4 NaY分子筛介孔化 |
1.2 催化裂化工艺及催化裂化催化剂 |
1.2.1 催化裂化工艺 |
1.2.2 催化裂化催化剂 |
1.2.3 催化裂化催化剂V污染 |
1.3 选题依据及研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料及方法 |
2.2 分析表征 |
2.3 催化裂化性能评价 |
第三章 V污染条件下La_2O_3对分子筛结构的稳定作用 |
3.1 金属Na对 Y型分子筛的破坏行为 |
3.2 金属V对 Y分子筛的破坏行为 |
3.2.1 V对 NaHY(Na_2O~4.1 wt.%)分子筛的破坏 |
3.2.2 V对 NaHY(Na_2O~1.07wt.%)分子筛的破坏 |
3.2.3 V对 NaHY(Na_2O~0.10 wt.%)分子筛的破坏 |
3.3 RE元素对重金属V的捕集行为 |
3.3.1 RE元素性质对V捕集性能的影响 |
3.3.2 RE元素性质对比表面积和转化率的影响 |
3.3.3 La引入方式对V捕集性能的影响 |
3.4 La_2O_3基RFCC催化剂的工业应用 |
3.5 小结 |
第四章 钇改性Y型分子筛的制备及催化裂化反应性能 |
4.1 RE~(3+)-NaY分子筛离子交换 |
4.1.1 La~(3+)-NaY分子筛交换体系 |
4.1.2 稀土Y~(3+)-NaY分子筛交换体系 |
4.1.3 NH_4~+-RENaY分子筛交换体系 |
4.2 稀土Y~(3+)在Y型分子筛中的分布 |
4.2.1 RENa Y分子筛结构模型 |
4.2.2 分子筛XRD谱全谱拟合 |
4.2.3 稀土Y~(3+)交换NaY分子筛羟基伸缩振动红外光谱 |
4.3 稀土Y~(3+)改性Y型分子筛的稳定性 |
4.3.1 N_2物理吸附分析 |
4.3.2 Py-IR光谱分析 |
4.4 REHY分子筛催化裂化性能研究 |
4.5 小结 |
第五章 Y型分子筛的介孔化及ZSM-5 添加剂对催化裂化性能的影响 |
5.1 NaY分子筛柠檬酸络合脱Al |
5.2 脱Al分子筛结晶度恢复 |
5.3 介微孔Y型分子筛的自组装合成 |
5.3.1 前躯物SAR对介微孔Y型分子筛的影响 |
5.3.2 CTAB用量对介微孔Y型分子筛的影响 |
5.3.3 介微孔Y型分子筛的自组装合成 |
5.4 ZSM-5 添加剂对RFCC催化剂选择性的影响 |
5.5 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士期间发表的论文 |
作者简介 |
致谢 |
四、改性HY分子筛的催化反应性能研究(论文参考文献)
- [1]改性HY分子筛催化褐煤热解挥发物提质研究[D]. 魏宝勇. 大连理工大学, 2021
- [2]粉煤灰基催化剂协同脱硫脱硝性能及机理研究[D]. 崔荣基. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]烷基化降低煤沥青中毒性多环芳烃含量的探索[D]. 续晶星. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]分子筛及其负载型催化剂室温净化甲醛的性能研究[D]. 何小云. 北京林业大学, 2020(03)
- [5]Y型分子筛表面结构调控及其吸附典型挥发性有机物构效关系研究[D]. 高君安. 北京化工大学, 2020(02)
- [6]NaY分子筛的柠檬酸脱铝和稀土离子交换改性研究[D]. 王舒君. 西北师范大学, 2020(01)
- [7]HY分子筛催化剂制备及其在碳四烷基化中的反应性能研究[D]. 杜令印. 中国石油大学(北京), 2020
- [8]CuO改性HY分子筛的制备及催化芳烃和苯甲醇的苄基化反应研究[J]. 陆美环,刘征,陈俊华,杨建新. 现代化工, 2020(06)
- [9]HY沸石分子筛催化甲苯叔丁基化反应研究[D]. 韩佚仙. 东北石油大学, 2020(03)
- [10]稀土对Y型分子筛结构稳定作用和RFCC催化剂性能影响[D]. 刘璞生. 吉林大学, 2019(02)