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芳构化是石脑油提质和甲醇高附加值利用的重要过程,该过程通常采用ZSM-5分子筛基催化剂来促进低碳烷烃芳构化。本文针对芳构化过程中HZSM-5分子筛的强酸性引起的明显的裂化反应和积碳问题,研究提高催化剂活性和稳定性的策略。分别以水热处理、加入SAPO-11分子筛、掺杂元素改性,改变载体中纳米HZSM-5分子筛的含量来优化催化剂的组成和制备工艺。以青岛炼化直馏石脑油为原料,在固定床反应器上对催化剂进行性能考察。优选出的催化剂在石脑油和甲醇芳构化过程中显示较好的性能。以石脑油芳构化为研究对象,对Zn/HZSM-5-Al2O3进行不同温度的水热处理,结果表明经过水热处理后,催化剂的稳定性和产品液体收率都有所提高。其中,催化剂经450℃水热处理后效果较好。在Zn/HZSM-5的基础上加入SAPO-11分子筛后,产物中芳烃的增加率明显提高。在研究HZSM-5、Zn/HZSM-5、Zn-P/HZSM-5、Zn-Ni/HZSM-5催化剂时发现,Zn-Ni/HZSM-5不仅具有较高的芳构化活性并且具有较高的稳定性,实验结果明显优于工业催化剂。在研究不同含量的纳米HZSM-5分子筛催化剂含量时发现,虽然提高纳米HZSM-5分子筛含量能有效提高芳构化的活性,但是液体收率明显下降,综合考虑选择纳米HZSM-5分子筛含量为60%。根据前期的结果,优化制备的450-Zn-Ni/Z催化剂（其中纳米HZSM-5分子筛含量为60%）表现出较好的芳构化活性和稳定性。研究反应温度对450-Zn-Ni/Z催化剂芳构化性能影响发现,温度越高,芳构化的活性和稳定性越好,但是液体收率偏低。综合考虑,石脑油芳构化过程的反应温度为400℃440℃。另外将450-Zn-Ni/Z催化剂应用于甲醇芳构化反应同样表现出较高的甲醇转化率和苯、甲苯、二甲苯（BTX>45%）选择性。