【摘 要】
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非石油路线制备芳烃技术是目前生产芳烃的研究热点之一。针对ZSM-5在甲醇芳构化（MTA）和生物质快速热解（CFP）制备芳烃路线中存在微孔孔道对大分子产物扩散限制的问题,本课题对介孔-纳米ZSM-5、多级孔ZSM-5以及ZSM-5与Beta多级复合分子筛展开研究。（1）制备介孔-纳米ZSM-5分子筛。改变实验中的硅铝比,将不同Si/Al的纳米ZSM-5沸石用在甲醇芳构化和生物质快速热解反应中,由于制
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非石油路线制备芳烃技术是目前生产芳烃的研究热点之一。针对ZSM-5在甲醇芳构化（MTA）和生物质快速热解（CFP）制备芳烃路线中存在微孔孔道对大分子产物扩散限制的问题,本课题对介孔-纳米ZSM-5、多级孔ZSM-5以及ZSM-5与Beta多级复合分子筛展开研究。（1）制备介孔-纳米ZSM-5分子筛。改变实验中的硅铝比,将不同Si/Al的纳米ZSM-5沸石用在甲醇芳构化和生物质快速热解反应中,由于制备的介孔-纳米ZSM-5催化剂具有较大的外表面积和介孔体积,使得芳烃的扩散速率提高,产物中轻质芳烃产率明显提高;结焦量降低,催化剂寿命显著延长。（2）采用廉价易得的生物质化合物—葡萄糖,辅助合成多级孔结构的ZSM-5分子筛。适量葡萄糖的引入增大了ZSM-5分子筛的表面积,并且保持微孔体积不变的前提下,引入了大量介孔。在CFP反应中,提高了芳烃产率和较低的结焦产量。（3）本文通过改变核相和壳相的合成顺序,分别制备了具有核壳结构的ZSM-5@Beta与Beta@ZSM-5复合分子筛。考察了不同核相与壳相以及不同核相和壳相的比对复合分子筛的影响。将ZSM-5@Beta复合分子筛用于催化CFP反应,其比表面积、微孔表面积和微孔体积均有所提高,从而提高了芳烃产率,减少了焦炭的形成。随着Beta比例的增加,复合催化剂的酸性逐渐增强,酸量依次增多,这些增加的酸性位有利于CFP反应中纤维素在Beta壳分子筛的裂解、脱氧反应,生成更多的小分子化合物进而进入ZSM-5微孔中发生低聚、芳构化等化学反应,因此复合分子筛Z@4B的芳烃产率较ZSM-5分子筛有所提高,最高达到43.6%,结焦量24.2%。
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