Nb—F／HZSM-5催化剂催化乙醇脱水制乙烯.pdf

石 油 化 工 2010年第39卷第 2期 P】三1RoCHE^皿CAL TECHNOLOGY ·l25 · Nb—F／HZSM 一5催化剂催化乙醇脱水制乙烯 李 宁 ，初旭明 ，陆翠云 ，胡 焱。，韩毓旺 (1．南京工业大学 理学院，江苏 南京 210009；2．中国石化集团资产经营管理有限公司，北京 100728； 3．南京工业大学 材料化学工程国家重点实验室，江苏 南京 210009) [摘要]以HZSM 一5分子筛为载体，采用浸渍法制备了Nb—F／HZSM一5固体酸催化剂，利用XRD、N2吸附一脱附、NH3一TPD、 热分析等技术考察了催化剂的结构和表面酸性，并与乙醇催化脱水制乙烯的反应活性、稳定性进行了关联。实验结果表明，Nb— F的添加并没有破坏HZSM一5分子筛的特征结构；随Nb—F负载量增加，催化剂的比表面积、孔体积和孔径逐渐减小，酸量逐渐 减少。单纯负载Nb2O 的Nb／HZSM一5催化剂催化乙醇脱水制乙烯的活性明显下降。在进料为质量分数 50％的乙醇溶液、反 应温度230℃、WHSV：1．4h_。、反应时间4h的条件下，Nb2Os负载量(W)为2％、F负载量(w)为0．2％的Nb—F／HZSM 一5催 化剂(Nb—F／Z一2)的活性和HZSM一5分子筛相当；HZSM一5分子筛和Nb—F／Z一2催化剂上乙烯收率在50h内分别由开始时 的97．5％和89．7％降到56．2％和 88．6％，Nb—F的添加有效延长 了催化剂的使用寿命 。 [关键词]氧化铌 ；氟化铵；HZSM一5分子筛；固体酸催化剂；乙醇；乙烯；脱水 [文章编号]1000—8144(2010)02—0125—06 [中图分类号]TQ221．211 [文献标识码]A Nb-F／HZSM-5CatalystforDehydrationofEthanoltoEthylene LiNing ，ChuXuming ，LuCuiyun ，Hu Yi，Han Yuwang (1．CollegeofScience，NanjingUniversiy【ofTechnology，NanjingJiangsu210009，China；2．ChinaPetrochemical CorporationAssetsManagementCo．，Ltd，Bering100728，China；3．StateKeyLaboratoryofMaterials—Oriented ChemicalEngnieering，NanjingUniversityofTechnology，NanjingJinagsu210009，China) [Abstract] Nb—F／HzsM-5solidacidcatalystswerepreparedbyimpregnationusingHzsM一5 moleculra sievesassupport．Structuresand surface aciditiesofthe catalystswere chraacterized by meansofXRD，N2adsorption—desoprtion，NH3-TPD andTG—DTA．Bothcatalyticactivitiesna dlife— timesofthecatalystswereevaluatedindehydrationofethnaoltoethylene．Resultsindicatedthatthe presenceofNb．Fdidnotalterhtecrystal structureofHZSM-5．Specificsurfaceraeas．poresizesand acidicsitesofhtecatalystsreducedgraduallvwiht increaseofNb．Floading．Whenniobium oxidewas loadedonHZSM -5on