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1、ZSM-5分子筛在低碳烷烃脱氢中的催化应用第20卷第5期2008年5月化学进展PROGRESSINCHEMISTRYVo1.20No.5May,2008ZSM-5分子筛在低碳烷烃脱氢中的催化应用*胥月兵陆江银一钟梅王吉德(新疆大学石油天然气精细化工教育部重点实验室乌鲁木齐830046)摘要ZSM.5分子筛是应用广泛的催化体系,常用于烷烃的芳构化,催化裂化及异构化.近年来因其独特的孔道结构及表面酸碱特性,开始应用于低碳烷烃脱氢.本文综述了Zn/ZSM.5及Ga/ZSM.5催化剂对低碳烷烃的脱氢理论研究,概述了Fe/ZSM.
2、5,CdZSM.5,Pt/ZSM.5以及一些其他过渡金属催化剂对低碳烷烃的催化应用;探讨了ZSM.5基催化剂的影响因素如硅铝比,焙烧温度及制备方法等,以利于对低碳烷烃脱氢作进一步了解;最后对ZSM.5催化体系进行了评述及展望.关键词ZSM.5分子筛脱氢低碳烷烃金属元素中图分类号:0643.3;TQ031.4文献标识码:A文章编号:1005.28IX(2008)05.0650.07CatalyticApplicationofZSM-5MolecularSieveforLightAlkanesDehydrogenatoinX
3、uYuebingLuJiangyinZhongMeiWangJute(KeyLaboratoryofOil&GasFineChemicals,MinistryofEducation,XinjiangUniversity,Urumqi830046,China)AbstractZSM一5molecularsieveiswidelyusedaLscatalystforaromatization.catalyticcrackingandisomerization.RecentlytheZSM-5isappliedtoli
4、ghtalkanedehydrogenationduetoitsuniqueboreconfigurationandthecharacterofsurfaceacidity.ThispapersummarizestheprogressofZSM-5inapplicationandtheoreticalresearchforlightalkanedehydrogenation,includingZn/ZSM-5,GMZSM一5fordehydrogenationtheory,andtheZSM一5catalystsmodi
5、fiedtllFe,Cr.Ptandsomeothertransitionmetalspmparedbyliquid—ionexchangeandimpregnationmethods.TheinfluencingfactorsofZSM.5baSedcatalystssuchasSi/A1,calcinationtemperatureandthepreparationmethodsarediscussed.FutureprospectsoftheZSM-5basedcatalystsareprovided.Keywor
6、dsZSM-5molecularsieve;dehydrogenation;lightalkanes;metalelementsl引言早在1972年,Landolt和Artenauer首先合成了ZSM.5分子筛.ZSM.5分子筛属于正交晶系,晶胞参数…为a=2.O17h,b:1.996h,c=1.343A.其硅铝比可以在较大范围内改变,但硅铝原子总数为96个.ZSM.5分子筛具有二维孔道系统,其中平行于a轴方向的十元环孔道呈z型弯曲,其拐角为150.,孔径为0.54×0.56nm,平行于c轴方向的十六环孔道呈直线型,椭圆
7、形的孔道为0.51×0.54nm,这与工业上许多物质的分子动力学直径相当.,适合作为G—c低碳烃系列的催化剂.低碳烷烃脱氢产物包括乙烯,丙烯,丁烯和异丁烯等烯烃,这些都是化工领域极为需求的化工原料.低碳烃来源广泛,在热裂解和催化裂解过程中都会产生大量的低碳烷烃.过去这些烷烃大部分当作燃料消耗掉了,其化工利用率十分低下,因此如何将其转变成高附加值的烯烃将是一个很好的研究课题.低碳烷烃脱氢通常采用催化反应,其包括氧化脱氢和催化脱氢两个方面.采用的催化体系有钒收稿:2007年6月,收修改稿:2007年7月*新疆大学博士科研启动
8、基金(No.BS060101)和教育部新世纪优秀人才支持计划(No.NCET-04-0987)资助**通讯联系人e-mail:liy6410@yahoo.corn.cll第5期胥月兵等ZSM一5分子筛在低碳烷烃脱氢中的催化应用基,铬基,钼酸盐,磷酸盐和铂基等催化剂,通常采用的载体包括SiO,),.0,,MA104等.
