赵婧 张钟予
中国石油抚顺石化公司催化剂厂
摘要：分子滤波在许多工业过程中起到催化剂的作用，因为它具有孔通道结构和主动位的优良属性。在许多材料转换中，分子筛常常面临分子生物学的恶化，主要是由于分子筛中产生了主要由第二反应引起的重金属。碳排放的主要原因是桥接活性位置或堵塞的通道，催化剂的再生往往需要较高的温度，从而导致铝、铝、塌方和负载金属的冲击等不利影响。因此，研究碳的特性是有意义的，例如b .组成、产生和位置以及对催化剂性能的影响。碳计量和影响积碳生成的因素，为研究分子筛催化剂的失活机理及抑制失活提供思路。
关键词：沸石分子筛,分子筛催化剂,酸活性,限域效应
引言
HZSM-5沸点作为固体酸的重要催化剂，广泛应用于炼油、矿物制品生产和污染等领域，因为它具有调控的栏杆结构，可导致流体协调、碳氢化合物理解、邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸酯等催化剂。并且对沸点的催化性能有着决定性的影响。从本质上讲，反应转化是由沸点过滤器的极化和化学效应引起的，散布在沸点过滤器通道上的稳态反应器的作用决定了其附着、激活和反应的途径，从而即使孔通道中静电场的微小变化也会改变沸点过滤器的催化性能。
酸吗
1沸石分子筛催化剂
沸石分子筛作为一种固体酸性催化剂,其酸强度对反应活性具有很大的影响,而且一般来说,酸强度越大,反应活性越高.邓风等[5]在研究沸石分子筛催化剂酸强度对于甲烷氢交换、丙烷脱氢及裂解反应活性影响时,发现这些反应的活化能与催化剂的酸强度呈线性关系,活化能随酸强度的增加而减小,说明增加沸石分子筛酸强度可以提高反应活性.然而,在一些反应过程中却呈现出与上述规律截然相反的情况.例如,在己内酰胺生产工艺中,环己酮肟通过贝克曼重排反应生成己内酰胺是一个重要步骤.而贝克曼重排反应作为一类典型的酸催化反应,传统生产中通常采用液体超强酸(发烟硫酸等)作催化剂,酸强度越大越利于反应的发生;但采用ZSM-5分子筛作为固体酸催化剂时,却发现催化剂的酸度与反应活性成反比关系,三种不同酸强度的Al-ZSM-5、B-ZSM-5和纯硅ZSM-5分子筛中,酸性最弱的纯硅ZSM-5分子筛的反应活性最高[7].同样,在酸催化的甲苯甲基化反应中,酸性较弱的纯硅ZSM-5也表现出比酸性较强Al-ZSM5分子筛更好的反应活性,前者对二甲苯产品的选择性和收率明显优于后者[8].另外,在催化工业中存在这样的现实情况:与分子筛具有相同化学组成的硅铝酸盐材料作为催化剂的应用要远远小于分子筛材料,两者不仅酸性不同,而且材料的孔道结构也存在很大区别.通过上述几个例子,我们相信,除了酸性外,沸石分子筛的晶体和孔结构在催化反应过程中也扮演着重要的角色,本文将重点讨论:分子筛结构的“限域”效应.
2沸石分子筛催化剂在化学工业中的应用分析
2.1沸石分子筛催化剂在石油炼制领域的工业应用
流化催化裂化（FCC）是石油炼制中的重要过程，主要用于生产汽油、柴油、煤油等成品油.早期的FCC过程采用无定形的硅酸铝为催化剂，其催化性能较差且易失活，导致炼油效率低.1962年，Mobil公司首先将八面沸石结构的Y型分子筛作为催化剂活性组分用于FCC过程，大幅度提高了活性与炼油效率.Y型分子筛具有FAU拓扑结构，属于六方晶系，其Si/Al摩尔比通常为1.5~3，由于铝落位于分子筛骨架中而具有较强的酸性；β笼是构成Y型分子筛的基本单元，β笼像金刚石中的碳原子一样排列，相邻的β笼之间通过六方柱（D6R）连接，从而形成一个超笼结构和三维十二元环孔道体系，超笼和十二元环孔道的直径分别为1.3和0.74nm，可以为大分子底物提供反应的场所，这些独特的性质使Y型分子筛非常适合用于重油大分子的FCC.目前，全世界的FCC装置几乎均采用Y型分子筛催化剂，为了实现FCC的高效率，中国石化等国内外公司通过酸性与孔道调控开发了稀土离子交换Y型分子筛催化剂、脱铝超稳Y型分子筛催化剂及介孔Y型分子筛催化剂.Y型分子筛催化剂的开发和应用推动了FCC工艺的发展，对FCC技术的升级换代起着关键作用.除FCC外，Y型分子筛作为催化剂的重要组分也用于重质油、渣油的加氢裂化过程.由于炼油工业的巨大规模，Y型分子筛催化剂的使用量远超其它分子筛催化剂的总和。
2.2工业固体废料合成沸石分子筛
工业产品的制造方法、原料生产的差异、工业固体废物成分的构成以及晶体结构的通用性。固体废物中硅铝元素的比例影响固体废物的效率，而结晶度的不同结构决定了固体废物处理过程的复杂性。这决定了分子组成过程和绿色反应的总体经济性。8种固体废弃物中目前的固体废弃物物质是目前满足固体分子固体过滤工业前景的最佳煤矿生产、最佳可得性和大量有机硅金属。煤作为高二氧化碳煤边的固体废物，燃烧发热高，能耗较高。FCC废触媒含有一定数量的稀有金属元素，主要是结晶的。分子化的潜力更大。锂矿物中硅含量较高是由具有化学性质的稳定锂锰组成的高硅沸石的潜在原料，比其他固体废物具有更复杂的活化标准成本更高。铝击具有硅元素含量较低、铁元素含量较高的特点，适用于镁蛋白分子的组成。适合分子的珍珠工业垃圾合成材料，但产量低。按顺序排列的陶瓷玻璃和碎片玻璃往往在建筑中作为垃圾出现，其成分与适用范围有关。对于一些作为废物回收的陶瓷和玻璃的金属变化，应注意金属元素的处理。沸点过滤器的合成材料应选择根据硅元素的高产量形成简单的结晶结构。
2.3更换模板的程序
用廉价或不太有毒的污染物取代昂贵的有毒污染物，或使用新的模板构成一般系统中没有的高性能分子催化剂，也是令人感兴趣的。Gilligan大学[33]的gilligan团队成功地准备了结晶形式的纳米SAPO-34分子过滤，而没有添加任何有机物质，从而取代TEAOH作为模板手段，以换取便宜货。与传统方法制备的微米分子相比，MTO催化剂反应中乙烯和丙烯酸的选择性提高了5倍，寿命提高了4倍。上海石化研究所杨业等[34]制作了不同粒径高毒性六甲基苯材料原型，用于将为模板制造的MCM-22分子筛移至苯乙酸酯和乙醇样苯乙酸酯受体，或移至1，3，5-3-3异构苯基夹杂物反应中。
3煅烧温度对光催化性能的影响
燃烧温度导致催化剂的结晶度和粒径发生变化，影响其催化剂活性。初始浓度为20mg/L的环氧树脂(250，350，450，550° C)在1.5g/l的35%温度下测试MS-TiO2/沸点复合催化剂，用于催化剂的衍生(250，350，450，550° C)。结果表明，随着草堆温度升高，ms-TiO 2/sierpions组合催化剂的还原量上下减小。250℃时氟氯烃的降解率仅为49.5%。在450℃以上的温度下，氟氯烃的去除率降低到68.2%。TiO2效应转化为锐钛矿的温度通常为350 ~ 450℃，钛转化为金矿石的温度为450℃。因此，在250° C的温度下，TiO2侧重于一个未确定且感光较少的区域。随着气体温度的升高，TiO2催化剂开始从静止状态向部分圆直径较小的钛雷区过渡，面积大于表面，从而提高了光加速器的效率。但是，如果温度再上升超过450° C，晶体就会从钛矿物转化为比表面大、小的金质岩石，导致光敏性能下降。
结束语
针对一些重要的化工过程，深入开展分子筛材料的基础与应用基础研究，阐明分子筛活性中心、孔道结构等与催化性能之间的关系，制备全新结构的高性能分子筛催化剂.由于孔道结构、组成元素以及活性中心类型的多样性与可调变性，沸石分子筛在许多重要的化工过程中已展现出优异的催化性能，可以期待未来将在推动化学工业高质量、可持续发展上发挥更重大的作用.
参考文献
[1]赵天生,HZSM-5分子筛催化剂直接合成工艺研发.宁夏回族自治区,宁夏大学,2019-01-10.
[2]冯晓娜.国内分子筛催化剂的应用进展[J].化工设计通讯,2018,44(11):134.
[3]冯爱虎,于洋,于云,宋力昕.沸石分子筛及其负载型催化剂去除VOCs研究进[J].化学学报,2018,76(10):757-773.
[4]徐君.沸石分子筛催化中的固体核磁共振谱学研究[C]. 18:411-412.
[5]解以权,章凌,蒋亦文,王亮,孟祥举,肖丰收.Pd 2018:149.