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擇型分子篩


ZSM-5分子篩簡介:

1.ZSM-5沸石含有十元環,基本結構單元是由八個五元環組成的。其晶體結構屬于斜方晶系,空間群Pnma,晶格常數a=20.1?,b=19.9?,c=13.4?。

2.ZSM-5分子篩具有特殊的結構沒有A型、X型和Y型沸石那樣的籠,其孔道就是它的空腔。骨架由兩種交叉的孔道系統組成,直筒形孔道是橢圓形,長軸為5.7~5.8 ?,短軸為5.1~5.2 ?。

3.ZSM-5分子篩另一種是“Z”字形橫向孔道,截面接近圓形,孔徑為5.4±0.2?。屬于中孔沸石?!癦”字形通道的折角為110度。鈉離子位于十元環 孔道對稱面上。其陰離子骨架密度約為1.79克/厘米3; ZSM-5沸石的晶體結構非常穩定。

4.ZSM-5沸石的化學組成可用氧化物表示為:Al2O3/SiO2/Na2O/H2O; ZSM-5沸石具有很高的硅鋁比,根據需要可合成出不同硅鋁比的分子篩而且可以在10至3000范圍內變化。

5.ZSM-5沸石具有良好的耐酸性,它能耐除氫氟酸以外的各種酸。

6.ZSM-5具有高硅鋁比,其表面電荷密度較小。而水是極性較強的分子,所以不易為ZSM-5所吸附。盡管水分子的直徑小于正己烷,但ZSM-5對正己烷的吸附量一般大于水。

7.ZSM-5分子篩作為催化劑,只有比晶孔小的分子可以出入,催化反應的進行受著沸石晶孔大小的控制,沸石催化劑對反應物和產物分子的大小和形狀表現出極大 的選擇性。ZSM-5沸石十元環構成的孔道體系具有中等大小孔口直徑,使它具有很好的擇形選擇性。所以,通常人們稱ZSM-5分子篩為擇形分子篩。

ZSM-5分子篩用途:

1.ZSM-5沸石的熱穩定性很高。這是由骨架中有結構穩定的五元環和高硅鋁比所造成。到目前為止,ZSM-5是已知沸石中熱溫定性最高者之一。所以將它用于高溫過程是特別適宜的。

2.ZSM-5用作催化劑,采用類似于選擇重整的工藝,可以增產芳烴,提高重整汽油的辛烷值,且液體產物中芳烴濃度達90%。

3.ZSM-5分子篩具有高水熱穩定性、高比表面積、卓越的擇形催化效果、很寬的硅鋁比變化范圍、獨特的表面酸性和較低的結碳量。正是基于以上優點,使得ZSM-5分子篩被廣泛的應用到煉油工業、精細化工及環境保護各個領域。

4.以ZSM-5分子篩為催化劑在205-225℃,在液相中將二甘醇合成1,4-二噁烷。

5.以ZSM-5分子篩為基礎的著名工藝有:Mobil中餾分油脫臘工藝,即MDDW工藝;潤滑油脫蠟工藝,即MLDW工藝;M-重整工藝;Mobil-Badger合成乙苯工藝;二甲苯異構化工藝;甲苯歧化工藝;甲醇制汽油工藝等。

6.OCC工藝,Propylur工藝,Superflex工藝,MOI工藝等在增產丙烯方面取得了進步,其核心技術關鍵是以改性ZSM-5為主要催化 劑,ZSM-5獨特的酸性和選擇性可以使烯烴通過低聚、裂化和歧化反應進行內部轉化,增產丙烯等低碳烯烴,對緩解市場丙烯需求,合理利用C4、C5等起到 了很大作用。

ZSM-5分子篩粒度分布示意圖

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