丙烯是我国化学工业的基础原料,而甲醇制丙烯(MTP)这项作为具有战略意义的技术广受关注。从Mobil公司最早开展甲醇转为烯烃的研究一直到如今MTP工业化的推广,催化剂的活性和寿命一直都是研究热点。针对现在的HZSM-5在MTP中由于失活快,低碳烯烃产物少、烷烃等芳烃含量多等问题,本文对于沸石型催化剂HZSM-5开展了一系列的改性等研究工作。以期得到性能更加优异的催化剂,主要的工作内容包括:(1)优化有机酸的种类、浓度等条件,发现经过有机酸处理会引入介孔从而弥补酸侵蚀破坏微孔造成的孔容损失,并且导致比表面积和总孔容的增大,此外有机酸处理会造成分子筛的强酸中心减少,弱酸中心增大,总酸量提高。在MTP转化过程中,有机酸改性的催化剂能够减少烷烃和芳烃的生成,因此提高了催化剂的稳定性。(2)对比工业成型催化剂,成功制备了以磷酸铝为粘结剂和以铝溶胶为粘结剂复合型分子筛,并且优化了反应温度和元素改性配比等条件。粘结剂作改性分子筛除了提供成型功能之外还引入了大孔结构,改善了催化剂的传质等问题,此外通过粘结剂中的Al,P元素调控分子筛的硅铝比,进一步改变催化剂的酸中中心和孔结构分布,尤其提高烯烷比,这对于工业设计MTP工艺流程的优化提供了新的线索。(3)以AlPO4/ZSM-5催化剂为研究基础上,考察了水热时间、水分压等条件的影响。通过各种表征手段表明,水热处理能使催化剂的孔道发生二次重排,并且促进强酸中心的水解。在MTP转化过程中,水热处理能减少副产物烷烃和芳烃的生成,抑制催化剂的失活,提高主产物的选择性,尤其是进一步提高烯烷比。