Nâng cao độ bền thủy nhiệt cho zeolite ZSM-5 thông qua quá trình biến tính với hợp chất phosphorus
Tóm tắt
Quá trình biến tính ZSM-5 với hợp chất của phosphorus (P) nhằm tăng cường độ bền thủy nhiệt khi hoạt động trong quá trình cracking được thực hiện trong nghiên cứu này. Các mẫu biến tính với tỷ lệ P/Al khác nhau, từ 0,25 đến 1 (tỷ lệ mol), được giảm hoạt tính ở cùng điều kiện, sau đó đặc trưng hóa lý bằng phương pháp XRD, BET và đánh giá hoạt tính cracking MAT. Kết quả thực nghiệm cho thấy hiệu quả của việc biến tính ZSM-5 với P trong việc giữ ổn định cấu trúc tinh thể ZSM-5, giúp nâng cao độ chọn lọc propylene trong quá trình cracking xúc tác (FCC). Mẫu có tỷ lệ P/Al = 1 cho hiệu quả nâng cao độ bền thủy nhiệt tốt nhất, hiệu suất propylene và các olefine nhẹ thu được cao nhất, cấu trúc tinh thể vẫn giữ được các đỉnh đặc trưng của ZSM-5 và độ tinh thể tương đối so với mẫu trước thủy nhiệt, diện tích bề mặt lỗ xốp vi mao quản giảm thấp nhất.
Các tài liệu tham khảo
Andrey A.Gusev, A ntonios C.Psarras, Konstantinos S.Triantafyllidis, Angelos A.Lappas, Paul A.Diddams. Effect of steam deactivation severity of ZSM-5 additives on LPG olefins production in the FCC process. Molecules. 2017; 22(10).
Erja Rautiainen, Ricardo Pimenta, Maria Ludvig, Carel Pouwels. Deactivation of ZSM-5 additives in laboratory for realistic testing. Catalysis Today. 2009; 140(3 - 4): p. 179 - 186.
J.Caro, M.Bülow, M.Derewinski, J.Haber, M.Hunger, J.Kärger, H.Pfeifer, W.Storek, B.Zibrowius. NMR and IR studies of zeolite H-ZSM-5 modified with orthophosphoric acid. Journal of Catalysis. 1990; 124(2): p. 367 - 375.
Gon Seo, Ryong Ryoo. 31P, 27Al, and 129Xe NMR study of phosphorus-impregnated HZSM-5 zeolite catalysts. Journal of Catalysis. 1990; 124(1): p. 224 - 230.
G.Lischke, R.Eckelt, H.-G.Jerschkewitz, B.Parlitz, E.Schreier, W.Storek, B.Zibrowius, G.Öhlmann. Spectroscopic and physicochemical characterization of P-modified H-ZSM-5. Journal of Catalysis. 1991; 132(1): p. 229 - 243.
Jianqin Zhuang, Ding Ma, Gang Yang, Zhimin Yan, Xiumei Liu, Xianchun Liu, Xiuwen Han, Xinhe Bao, Peng Xie, Zhongmin Liu. Solid-state MAS NMR studies on the hydrothermal stability of the zeolite catalysts for residual oil selective catalytic crack.ing. Journal of catalysis. 2004; 228(1): p. 234 - 242.
ZhaoxiaSong, Atsushi Takahashi, Isao Nakamura, Tadahiro Fujitani. Phosphorus-modified ZSM-5 for conversion of ethanol to propylene. Applied Catalysis A: General. 2010; 384: p. 201 - 205.
T.Blasco, A.Corma, J.Martínez-Triguero. Hydrothermal stabilization of ZSM-5 catalytic-cracking additives by phosphorus addition. Journal Catalyst. 2006; 237(2): p. 267 - 277.
Jing Yang, Huai Sun. A theoretical study of hydrothermal stability of P-modified ZSM-5 zeolites. Science in China Series B: Chemistry. 2009; 52(3): p. 282 - 287.
Jian Ding, Teng Xue, Haihong Wu, Mingyuan He. One-step post-synthesis treatment for preparing hydrothermally stable hierarchically porous ZSM-5. Chinese Journal of Catalysis. 2017; 38(1): p. 48 - 57.
Nazi Rahimi, Ramin Karimzadeh. Catalytic cracking of hydrocarbons over modified ZSM-5 zeolites to produce light olefins: A review. Applied Catalysis A: General. 2011; 398(1-2): p. 1 - 17.
N.Rahimi, D.Moradi, M.Sheibak, E.Moosavi, R. Karimzadeh. The influence of modification methods on the catalytic cracking of LPG over lanthanum and phosphorus modified HZSM-5 catalyst. Microporous and Mesoporous Materials. 2016; 234: p. 215 - 223.
Yun Zhao, Jiaxu Liu, Guang Xiong, Hongchen Guo. Enhancing hydrothermal stability of nano-sized HZSM-5 zeolite by phosphorus modification for olefin catalytic cracking of full-range FCC gasoline. Chinese Journal of Catalysis. 2017; 38(1): p. 138 - 145.
Ying Tang, Baojun Li, Ning Zhang, Songlin Wang, Yiqiang Wen, Peng Jin, Xiangyu Wang. Growth of ZSM-5 zeolite microparticles from crystal seeds for catalytic hydration of cyclohexene. CrystEngComm 2012; 14(11): p. 3854 - 3857.
Jens Weikamp, Lotha Puppe. Catalysis and zeolites - Fundamentals and applications. 1999.
1. Tác giả giao bản quyền bài viết (tác phẩm) cho Tạp chí Dầu khí, bao gồm quyền xuất bản, tái bản, bán và phân phối toàn bộ hoặc một phần tác phẩm trong các ấn bản điện tử và in của Tạp chí Dầu khí.
2. Bằng cách chuyển nhượng bản quyền này cho Tạp chí Dầu khí, việc sao chép, đăng hoặc sử dụng một phần hay toàn bộ tác phẩm nào của Tạp chí Dầu khí trên bất kỳ phương tiện nào phải trích dẫn đầy đủ, phù hợp về hình thức và nội dung như sau: tiêu đề của bài viết, tên tác giả, tên tạp chí, tập, số, năm, chủ sở hữu bản quyền theo quy định, số DOI. Liên kết đến bài viết cuối cùng được công bố trên trang web của Tạp chí Dầu khí được khuyến khích.
