对二甲苯(PX)在聚酯纤维、树酯等领域有着广泛的用途,其市场需求量也日益增大。然而随着石油资源的日益枯竭,从非石油路线生产对二甲苯变得越发重要。以各类分子筛作为催化剂,通过甲苯甲醇烷基化制对二甲苯的工艺路线,因其原料价格低、产物选择性高、投资少等优点,近年来备受关注。然而,以分子筛为催化剂,在反应过程中不可避免会产生积炭,致使催化剂结焦失活。因此,寻找简单有效的方法来抑制催化剂的积炭过程,提高催化剂的稳定性是该工艺工业化过程中亟待解决的问题。本文以硅磷镁复合改性的纳米HZSM-5分子筛为催化剂母体,使对二甲苯优先生成,保证了产物中对二甲苯的高选择性。然后,在此改性催化剂的基础上,进行二次硅酯改性和Ni改性,不仅进一步调整了催化剂的孔道结构、孔口尺寸以及酸中心的分布,同时利用Ni的加氢特性促进大分子烃类物质脱烷基反应的发生,提高甲烷的生成几率,同时对已生成的低碳烯烃进行加成反应,降低低碳烯烃的比例。抑制了积炭前驱体的产生,延缓了催化剂的积炭过程,提高了催化剂的稳定性。在固定床反应器上,以改性后的分子筛为催化剂,临氢条件下对反应进行了放大考评。研究表明,选择反应温度460℃,压力0.2MPa,原料(甲苯和甲醇)质量空速WHSV=4h-1,氢烃比nH2/n(T+M)=2,水烃比1nH2O/n(T+M)=2,甲苯/甲醇摩尔比nT/nM=6作为最佳反应条件,经过1100h以上长运转,甲苯的单程转化率(CT)在8%-12%之间,对二甲苯的选择性超过93%。