在不同類型的催化劑中,大多數是沸石——多孔硅鋁酸鹽——例如ZSM-5,這是一種獨特的合成沸石,廣泛用于推進異構化和烷基化化學品的發展。當前,石化制造商不斷尋求降低管理成本,以應對商品市場的波動,并為消費者提供具有競爭力的最終產品。

休斯敦大學卡倫工程學院亞伯拉罕E.杜克勒教授杰弗里里默和阿利坎特大學無機化學教授哈維爾加西亞馬丁內斯發現了一種簡化合成技術并導致沸石瞬時柱化的晶種過程.該研究已發表在《先進材料》上。該技術可在沸石中產生更多的鋁精礦和新穎的晶體結構,從而使化學反應能夠最大限度地減少碳積累。這種新技術的優勢在于可以生產更厚的成型良好的板材,這對于生產高度穩定的材料很重要。阿利坎特大學無機化學教授認為這些分級催化劑表現出前所未有的催化劑性能改進,失活率降低4倍,活性提高5倍,選擇性提高近兩倍。

在工業中,石化產品制造商通常需要每兩年左右進行一次周轉,以再生催化劑或完全替代它。在美國,第一季度末到第二季度初通常會見證一些煉油廠需要兩周到兩個月的維護期來促進這一點。在此期間,沒有生產和利潤,雖然這些增強型分級沸石催化劑不會完全阻止周轉,但它們較小但一致的30-60nm尺寸提供了鋁——催化活性位點。

增強型沸石催化劑可以增加石化生產利潤-國投盛世

到目前為止,人們認為OSDA對柱撐沸石的合成至關重要,它充當模板以促進薄互連納米片的形成,但正如在這個播種過程中觀察到的那樣,這些30-60納米的納米片從無定形材料中出現并形成了沒有任何模板的柱子。事實證明,晶種對于合成具有增強的甲醇制烴反應和Friedel-Craft烷基化催化性能的柱撐沸石至關重要。這種合成方法避免了使用OSDA的特征性能源密集型過程。不再需要以前被認為對開發可用于商業用途的沸石至關重要的有機物。

本研究的后續步驟包括優化工藝,以顯示這種增強型沸石催化劑是否可以在工業規模上重復其性能。這項研究還促進了對接種的后果進行更多探索,以創造其他具有獨特結構和商業應用優異性能的沸石。