CN110041155A - 稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛催化氯代甲烷反应制备丙烯的方法 - Google Patents

稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛催化氯代甲烷反应制备丙烯的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110041155A
CN110041155A CN201910447182.XA CN201910447182A CN110041155A CN 110041155 A CN110041155 A CN 110041155A CN 201910447182 A CN201910447182 A CN 201910447182A CN 110041155 A CN110041155 A CN 110041155A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zsm
doping
propylene
molecular sieve
earth metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910447182.XA
Other languages
English (en)
Inventor
徐霆
岑诗雨
杜立方
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Normal University
Original Assignee
Henan Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Normal University filed Critical Henan Normal University
Priority to CN201910447182.XA priority Critical patent/CN110041155A/zh
Publication of CN110041155A publication Critical patent/CN110041155A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/7049Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing rare earth elements, titanium, zirconium, hafnium, zinc, cadmium, mercury, gallium, indium, thallium, tin or lead
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/32Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from compounds containing hetero-atoms other than or in addition to oxygen or halogen
    • C07C1/321Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from compounds containing hetero-atoms other than or in addition to oxygen or halogen the hetero-atom being a non-metal atom
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/18After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种稀土金属Sm掺杂H‑ZSM‑34分子筛催化氯代甲烷反应制备丙烯的方法,属于氯代甲烷催化合成丙烯技术领域。所述稀土金属Sm掺杂H‑ZSM‑34分子筛作为催化剂用于催化氯代甲烷制备丙烯的反应,其中氯代甲烷在反应中的转化率达到79.9%,丙烯的选择性达到35.4%,丙烯的收率达到28.3%,并且在7h内催化剂没有失活现象。本发明制得的稀土金属Sm掺杂H‑ZSM‑34分子筛具有独特的孔道结构、适宜的酸性、良好的稳定性以及较大的比表面积等优点。

Description

稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛催化氯代甲烷反应制备丙烯 的方法
技术领域
本发明属于氯代甲烷催化合成丙烯技术领域,具体涉及一种稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛催化氯代甲烷反应制备丙烯的方法。
背景技术
丙烯可用于生产聚丙烯、环氧丙烷、丙酮、异丙醇、苯酚、甘油等重要化工产品,是现代社会经济发展不可或缺的化工生产原料,然而目前制备丙烯的效率较低,导致供不应求,因此需要开发高效的生产丙烯的方法。
目前卤代甲烷制备丙烯的生产路径已经成熟,卤代甲烷制备丙烯的反应需要分子筛催化剂,这种方法虽然提高了丙烯的产率,但由于分子筛催化剂的孔道结构、酸性等原因,使其容易失活,因此制备催化寿命长、稳定性好、催化性能高的分子筛催化剂尤为重要。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛催化氯代甲烷反应制备丙烯的方法,该方法中催化剂具有独特的孔道结构、适宜的酸性、良好的稳定性以及较大的比表面积,反应过程中氯代甲烷的转化率和丙烯的收率均较高。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛催化氯代甲烷反应制备丙烯的方法,其特征在于:所述稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛作为催化剂用于催化氯代甲烷制备丙烯的反应,其中氯代甲烷在反应中的转化率达到79.9%,丙烯的选择性达到35.4%,丙烯的收率达到28.3%,并且在7h内催化剂没有失活现象;
所述催化剂稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛的具体制备过程为:
步骤S1:将3.5g NaAlO2、7g NaOH、22g KOH和67.5g水溶硅胶依次加入到100mL水中,搅拌0.5h后将混合物陈化3天得到澄清的晶种溶液即混合物A;将5.54g NaOH和28.85g水溶硅胶依次加入到83mL水中,搅拌5h,再依次加入2.71g晶体Al2(SO4)3·18H2O和10mL混合物A得到前驱液;
步骤S2:将前驱液搅拌0.5h,按摩尔比Sm/Al=0.08:1的比例向前驱液中加入Sm(NO3)3·6H2O固体,于室温下搅拌13h,入釜,于120℃晶化7d,出釜,抽滤洗涤,于100℃干燥,再在空气气氛中于550℃焙烧6h得到Sm掺杂的Na-ZSM-34;
步骤S3:将2g Sm掺杂的Na-ZSM-34加入到40mL 1mol/L硝酸铵溶液中,于80℃搅拌3h,抽滤洗涤,将得到的固体于100℃干燥5h;
步骤S4:重复操作步骤S3四次后得到Sm掺杂的NH4-ZSM-34;
步骤S5:将得到的Sm掺杂的NH4-ZSM-34在空气气氛中于550℃焙烧6h得到目标产物稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛。
本发明相对于现有技术产生的有益效果是:本发明制得的稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛具有独特的孔道结构、适宜的酸性、良好的稳定性以及较大的比表面积,是氯代甲烷制备丙烯反应中潜在的优异催化剂。除此之外还可以用于烃类的催化反应,应用范围广泛。在添加稀土金属的基础上,使得该分子筛稳定性得到提高,催化性能变好,使用寿命变长。稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛作为催化剂用于催化氯代甲烷制备丙烯的反应,其中氯代甲烷的转化率可达79.9%,丙烯的选择性可达35.4%,丙烯的收率可达28.3%,并且在7h内催化剂没有失活现象。该方法具有工艺简便、生产效率高的优点。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明,但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
将3.5g NaAlO2、7g NaOH、22g KOH和67.5g水溶硅胶依次加入到100mL水中,搅拌0.5h后将混合物陈化3天得到澄清的晶种溶液即混合物A;将5.54g NaOH和28.85g水溶硅胶依次加入到83mL水中,搅拌5h,再依次加入2.71g晶体Al2(SO4)3·18H2O和10mL混合物A得到前驱液;
步骤S2:将前驱液搅拌0.5h,按摩尔比Sm/Al=0.06:1的比例向前驱液中加入Sm(NO3)3·6H2O固体,于室温下搅拌13h,入釜,于120℃晶化7d,出釜,抽滤洗涤,于100℃干燥,再在空气气氛中于550℃焙烧6h得到Sm掺杂的Na-ZSM-34;
步骤S3:将2g Sm掺杂的Na-ZSM-34加入到40mL 1mol/L硝酸铵溶液中,于80℃搅拌3h,抽滤洗涤,将得到的固体于100℃干燥5h;
步骤S4:重复操作步骤S3四次后得到Sm掺杂的NH4-ZSM-34;
步骤S5:将得到的Sm掺杂的NH4-ZSM-34在空气气氛中于550℃焙烧6h得到目标产物稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛;
本实施例制得的稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛作为催化剂用于氯代甲烷制备丙烯的反应,其中氯代甲烷的转化率达到62.4%,丙烯的选择性达到32.7%,丙烯的收率达到21%,并且在6h内催化剂没有失活现象。
实施例2
将3.5g NaAlO2、7g NaOH、22g KOH和67.5g水溶硅胶依次加入到100mL水中,搅拌0.5h后将混合物陈化3天得到澄清的晶种溶液即混合物A;将5.54g NaOH和28.85g水溶硅胶依次加入到83mL水中,搅拌5h,再依次加入2.71g晶体Al2(SO4)3·18H2O和10mL混合物A得到前驱液;
步骤S2:将前驱液搅拌0.5h,按摩尔比Sm/Al=0.07:1的比例向前驱液中加入Sm(NO3)3·6H2O固体,于室温下搅拌13h,入釜,于120℃晶化7d,出釜,抽滤洗涤,于100℃干燥,再在空气气氛中于550℃焙烧6h得到Sm掺杂的Na-ZSM-34;
步骤S3:将2g Sm掺杂的Na-ZSM-34加入到40mL 1mol/L硝酸铵溶液中,于80℃搅拌3h,抽滤洗涤,将得到的固体于100℃干燥5h;
步骤S4:重复操作步骤S3四次后得到Sm掺杂的NH4-ZSM-34;
步骤S5:将得到的Sm掺杂的NH4-ZSM-34在空气气氛中于550℃焙烧6h得到目标产物稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛;
本实施例制得的稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛作为催化剂用于氯代甲烷制备丙烯的反应,其中氯代甲烷的转化率达到62.9%,丙烯的选择性达到34.6%,丙烯的收率达到21.4%,并且在7h内催化剂没有失活现象。
实施例3
将3.5g NaAlO2、7g NaOH、22g KOH和67.5g水溶硅胶依次加入到100mL水中,搅拌0.5h后将混合物陈化3天得到澄清的晶种溶液即混合物A;将5.54g NaOH和28.85g水溶硅胶依次加入到83mL水中,搅拌5h,再依次加入2.71g Al2(SO4)3·18H2O和10mL混合物A得到前驱液;
步骤S2:将前驱液搅拌0.5h,按摩尔比Sm/Al=0.08:1的比例向前驱液中加入Sm(NO3)3·6H2O固体,于室温下搅拌13h,入釜,于120℃晶化7d,出釜,抽滤洗涤,于100℃干燥,再在空气气氛中于550℃焙烧6h得到Sm掺杂的Na-ZSM-34;
步骤S3:将2g Sm掺杂的Na-ZSM-34加入到40mL 1mol/L硝酸铵溶液中,于80℃搅拌3h,抽滤洗涤,将得到的固体于100℃干燥5h;
步骤S4:重复操作步骤S3四次后得到Sm掺杂的NH4-ZSM-34;
步骤S5:将得到的Sm掺杂的NH4-ZSM-34在空气气氛中于550℃焙烧6h得到目标产物稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛;
本实施例制得的稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛作为催化剂用于氯代甲烷制备丙烯的反应,其中氯代甲烷的转化率达到79.9%,丙烯的选择性达到35.4%,丙烯的收率达到28.3%,并且在7h内催化剂没有失活现象。
本发明最终制得了催化性能较好且使用寿命较长的稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛,当按摩尔比Sm/Al=0.08:1的比例向前驱液中加入Sm(NO3)3·6H2O固体时,所制备的稀土金属Sm掺杂分子筛H-ZSM-34的催化性能最好,使用寿命最长,其作为催化剂在催化氯代甲烷制备丙烯的反应中,氯代甲烷的转化率可达79.9%,丙烯的选择性可达35.4%,丙烯的收率可达28.3%,并且在7h内催化剂没有失活现象。该方法工艺简单、方法便捷,具有良好的应用前景。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (1)

1.一种稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛催化氯代甲烷反应制备丙烯的方法,其特征在于:所述稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛作为催化剂用于催化氯代甲烷制备丙烯的反应,其中氯代甲烷在反应中的转化率达到79.9%,丙烯的选择性达到35.4%,丙烯的收率达到28.3%,并且在7h内催化剂没有失活现象;
所述催化剂稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛的具体制备过程为:
步骤S1:将3.5g NaAlO2、7g NaOH、22g KOH和67.5g水溶硅胶依次加入到100mL水中,搅拌0.5h后将混合物陈化3天得到澄清的晶种溶液即混合物A;将5.54g NaOH和28.85g水溶硅胶依次加入到83mL水中,搅拌5h,再依次加入2.71g晶体Al2(SO4)3·18H2O和10mL混合物A得到前驱液;
步骤S2:将前驱液搅拌0.5h,按摩尔比Sm/Al=0.08:1的比例向前驱液中加入Sm(NO3)3·6H2O固体,于室温下搅拌13h,入釜,于120℃晶化7d,出釜,抽滤洗涤,于100℃干燥,再在空气气氛中于550℃焙烧6h得到Sm掺杂的Na-ZSM-34;
步骤S3:将2g Sm掺杂的Na-ZSM-34加入到40mL 1mol/L硝酸铵溶液中,于80℃搅拌3h,抽滤洗涤,将得到的固体于100℃干燥5h;
步骤S4:重复操作步骤S3四次后得到Sm掺杂的NH4-ZSM-34;
步骤S5:将得到的Sm掺杂的NH4-ZSM-34在空气气氛中于550℃焙烧6h得到目标产物稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛。
CN201910447182.XA 2019-05-27 2019-05-27 稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛催化氯代甲烷反应制备丙烯的方法 Pending CN110041155A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910447182.XA CN110041155A (zh) 2019-05-27 2019-05-27 稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛催化氯代甲烷反应制备丙烯的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910447182.XA CN110041155A (zh) 2019-05-27 2019-05-27 稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛催化氯代甲烷反应制备丙烯的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110041155A true CN110041155A (zh) 2019-07-23

Family

ID=67283795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910447182.XA Pending CN110041155A (zh) 2019-05-27 2019-05-27 稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛催化氯代甲烷反应制备丙烯的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110041155A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102527427A (zh) * 2012-01-06 2012-07-04 厦门大学 卤代甲烷制丙烯的改性分子筛催化剂及其制备方法
WO2014210270A1 (en) * 2013-06-26 2014-12-31 The University Of Virginia Patent Foundation Compositions and methods for hydrocarbon functionalization
CN108516564A (zh) * 2018-05-22 2018-09-11 河南师范大学 一种h-zsm-34分子筛及其制备方法
CN108786907A (zh) * 2018-05-22 2018-11-13 河南师范大学 一种b修饰h-zsm-5分子筛及其制备方法和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102527427A (zh) * 2012-01-06 2012-07-04 厦门大学 卤代甲烷制丙烯的改性分子筛催化剂及其制备方法
WO2014210270A1 (en) * 2013-06-26 2014-12-31 The University Of Virginia Patent Foundation Compositions and methods for hydrocarbon functionalization
CN108516564A (zh) * 2018-05-22 2018-09-11 河南师范大学 一种h-zsm-34分子筛及其制备方法
CN108786907A (zh) * 2018-05-22 2018-11-13 河南师范大学 一种b修饰h-zsm-5分子筛及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TING XU ET AL: "Catalytic conversion of methyl chloride to lower olefins over modified H-ZSM-34", 《CHINESE JOURNAL OF CATALYSIS》 *
徐霆: "改性分子筛催化剂上卤代甲烷制备丙烯和乙烯的研究", 《万方数据知识服务平台》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108927213A (zh) 一种用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂及其制备方法
CN108178164B (zh) 一种多级孔zsm-5分子筛及其制备方法和其制备px催化剂的方法
CN110372483B (zh) 一种环戊烯催化氧化制备戊二醛的工艺方法
CN114570415B (zh) 一种用于丙烷脱氢制丙烯的Pt@多级孔沸石催化剂及其制备方法
CN110841661A (zh) 1t-2h二硫化钼@硫化镉复合纳米材料的制备方法及其应用
CN107500312A (zh) 一种氟改性分子筛h‑zsm‑35及其制备方法
CN104307556A (zh) 用于生产己内酰胺的催化剂及其制备方法与应用
CN101612559A (zh) 一种固体强碱和超强碱催化剂的制备工艺
CN110013875A (zh) 一种氟改性分子筛fer的制备方法
CN110038629A (zh) 一种稀土金属Nd掺杂H-ZSM-34分子筛的制备方法
CN113200554A (zh) 一种纳米丝光沸石分子筛及其制备方法与应用
CN113289671A (zh) 一种锌基分子筛催化剂及其制备方法和应用
CN104326483A (zh) 一种低硅复合分子筛及合成方法和应用
CN102294251B (zh) 一种丙烷氧化脱氢制丙烯的纳米氧化物催化剂及制备方法
CN102627293B (zh) 一种钛硅分子筛ts-1的合成方法
CN102211036A (zh) 一种改性分子筛催化剂和其前体及其制备方法
CN115178285B (zh) 一种葡萄糖异构化为果糖的催化剂及其制备方法
CN110041155A (zh) 稀土金属Sm掺杂H-ZSM-34分子筛催化氯代甲烷反应制备丙烯的方法
CN108516564A (zh) 一种h-zsm-34分子筛及其制备方法
CN103831129B (zh) 一种经乙烯和苯液相法合成乙苯的催化剂及其制备和应用
CN114789064A (zh) 一种煤层气部分氧化制甲醇催化剂及其制备方法与应用
CN115400785A (zh) 一种用于丙烷芳构化的核壳结构催化剂及其制备方法和应用
CN115138386A (zh) 二维六方氮化硼在催化co2与环氧化物环加成反应中的应用
CN108689416A (zh) 一种稀土金属Ce掺杂H-ZSM-34分子筛的制备方法
CN108786907A (zh) 一种b修饰h-zsm-5分子筛及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190723

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication