HZSM-5分子筛被广泛应用于甲醇芳构化反应,主要是因为其具有可调变的酸性,独特的孔道结构,以及相对稳定的骨架结构。但是,甲醇芳构化反应过程催化剂的活性、BTX选择性及寿命有待进一步提高。可以通过对HZSM-5进行改性,改变其孔道结构,使其出现微孔-介孔结构,加快反应物和产物的扩散,减慢积碳的堆积速度。还可以改变HZSM-5的酸性,适当的降低酸强度和酸量有助于延缓结焦和提高BTX的选择性。本文采用水热处理法对HZSM-5进行不同水热温度和水热时间的改性,并应用多种手段进行了表征,同时对改性处理后的HZSM-5催化剂进行甲醇芳构化催化性能评价。X射线荧光表征显示水热处理后的HZSM-5硅铝比变大,铝含量减少,可能是水热处理后出现了脱铝的现象。从孔径分布图看出有介孔的出现,这可能是水热处理的脱铝作用和有效的孔道清洗作用造成的,介孔的出现减少了反应体系的扩散阻力,使分子扩散路径顺畅,从而使积碳前驱体和芳烃产物能够迅速扩散出孔道。从NH₃-TPD表征看出强酸和弱酸含量均减少,减慢了积碳的生成速度,使催化剂的寿命延长。在甲醇芳构化反应中评价催化剂的性能,发现HZSM-5原粉的16 h的BTX选择性为40.00%,寿命为28 h。对比发现水热处理时间为12 h、100℃时效果最好,寿命比HZSM-5延长108 h,催化剂使用16 h时,BTX选择性提高了18.00%。利用葡萄糖溶液对HZSM-5进行水热处理,能够催化葡萄糖产生乙酰丙酸,乙酰丙酸又在缓慢的生成过程中对分子筛起到了酸处理的作用。对改性处理后的HZSM-5分子筛进行表征,同时在甲醇芳构化反应器上评价改性后的HZSM-5分子筛。研究发现,葡萄糖水热处理HZSM-5后骨架结构完好,吡啶红外表征显示改性处理后的HZSM-5分子筛酸量和酸强度均降低,其中B酸量的降低可以抑制副反应的发生,减少积炭的沉积,延长催化剂的寿命。甲醇芳构化反应中葡萄糖水热处理相比于水热处理HZSM-5,B/L的比值变大,表现出了更高的BTX选择性和更长的寿命,BTX选择性提高了9.00%,寿命延长了84 h,达到了174 h。