甲醇催化转化制芳烃催化剂的研究

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本文对甲醇催化转化制芳烃(MTA)的反应过程进行了研究,主要内容包括热力学分析、催化剂的制备、催化剂的性能测试和工艺条件优化;并采用SEM、BET、 XRD、 NH3-TPD等表征手段对催化剂的结构和酸性特征进行考察,探究了物化性质与催化性能的关系,最后进行了稳定性试验。热力学分析表明MTA是一个强放热反应,1mol甲醇完全反应放热高达40kJ。反应温度对产物的组成影响较大,高温有利于芳烃的生成,低温有利于烷烃的生成。催化剂性能测试表明HZSM-5是MTA反应较适合的催化剂,适宜的硅铝比(Si/Al)范围为15~50。负载一定量的金属锌后弱酸与强酸的比例大大提高,能明显提高催化剂的催化性能但稳定性不佳。负载金属锌和M之后能同时提高芳烃的收率和催化剂的稳定性,芳烃的收率高达56.73%。利用酸碱处理HZSM-5制备的多级孔道分子筛催化剂,BET比表面积和总孔体积增加,稳定性明显提高。采用一定条件处理后,催化剂的寿命由50h提高到150h。工艺条件研究表明低压、低空速、高温和氢气预处理有利于芳烃的生成。
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