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ZSM-5分子筛是由美孚石油公司于1972年成功开发,呈三维直通孔道结构,具有典型的固体酸催化和择形催化性能,是石油化工行业中最常用的催化剂之一。氧化物固体超强酸的热稳定性好,活性组分不易流失,适用于高温及液相反应。用ZrO2、WO3和B2O3对ZSM-5分子筛进行了负载改性,初步实现了对ZSM-5分子筛表面酸性的调变,而ZSM-5分子筛的晶体结构并未发生明显改变,保持了原有的择形催化性能。用四种不同工艺制备了WO3/ZrO2/ZSM-5样品、用十种不同工艺制备了B2O3/WO3/ZrO2/ZSM-5样品,考察了改性工艺和改性剂用量对ZSM-5表面酸性的影响,用XRD、BET、吸附吡啶-IR等手段对所制得的样品进行了表征。考察了所制备改性ZSM-5分子筛作为催化剂用于乙酸戊酯合成反应的催化性能;用共沉淀法放大制备了WO3/ZrO2/ZSM-5和B2O3/WO3/ZrO2/ZSM-5的公斤级样品,用小型固定流化床反应器考察了改性ZSM-5分子筛对重油的催化裂化性能,研究结果表明:1.采用不同改性工艺制备的WO3/ZrO2/ZSM-5和B2O3/WO3/ZrO2/ZSM-5样品,并未破坏原粉HZSM-5分子筛的基本结构和择形催化性能;用不同工艺制备的改性分子筛样品与未改性HZSM-5相比较,酸性均有变化,由共沉淀法制备的WO3/ZrO2/ZSM-5或B2O3/WO3/ZrO2/ZSM-5的表面酸性变化最大。2.与未改性HZM-5分子筛相比,WO3/ZrO2/ZSM-5样品的总酸量和B酸量明显增加,L酸量略有增加;B2O3/WO3/ZrO2/ZSM-5的总酸量和B酸量明显降低,L酸量明显增加。在钨锆摩尔比(W/Zr)为0.059,用浸渍工艺制备WO3/ZrO2/ZSM-5样品,随着改性剂Zr用量的增加,比表面积逐渐减小,总酸量、B酸量及L酸量均逐渐增加;在钨锆摩尔比(W/Zr)为0.059,ZrO2用量为HZSM-5的5%时,用共沉淀工艺制备B2O3/WO3/ZrO2/ZSM-5样品,随着改性剂B用量的增加,比表面积逐渐减少。3.以乙酸戊酯合成反应对样品的酸催化性能进行评价,以未改性HZSM-5分子筛为催化剂时,酯化率为71.6%,不同工艺制得的改性分子筛为催化剂时,酯化率均增加,而以共沉淀工艺制得的B2O3/WO3/ZrO2/ZSM-5为催化剂时,反应酯化率可达83.1%。用共沉淀工艺制备了WO3/ZrO2/ZSM-5和B2O3/WO3/ZrO2/ZSM-5的公斤级样品,在小型固定流化床反应器中对其重油催化裂化性能进行了评价,结果与原粉HZSM-5分子筛无明显差异。