離子液體改性ZSM-5在MTG工業(yè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、ZSM-5是在甲醇制烯烴(MTO)和甲醇制汽油(MTG)工業(yè)中廣泛使用的催化劑之一?，F(xiàn)有MTG工業(yè)中會產(chǎn)生大量的氣體副產(chǎn)物，如何處理這些氣體副產(chǎn)物提高催化劑液化效率是一個重要的研究方向。而離子液體作為氣體加聚液化領(lǐng)域中新興的催化劑，性能優(yōu)異，但由于其以液態(tài)形式存在，因此，在許多方面的應(yīng)用受到一定限制。擴(kuò)展離子液體催化劑應(yīng)用范圍的關(guān)鍵問題之一，是找到合適的載體制成復(fù)合相催化劑。本論文分別制各了1-己基-3-甲基咪唑氟硼酸鹽離子液體和氯化-

2、1-甲基-3-（3-三甲氧基硅基）丙基咪唑離子液體，以ZSM-5為載體對以上離子液體進(jìn)行了吸附固載、嫁接固載，制備了系列復(fù)合催化劑，并對其在MTO和MTG等方面的催化性能進(jìn)行了探索。通過XRD、BET、SEM等手段對催化劑進(jìn)行了表征，考察了其吸附質(zhì)量比例、溫度、空速和時間對催化性能的影響。
　　實驗結(jié)果表明，吸附法制備的離子液體改性ZSM-5系列催化劑，改變了ZSM-5分子篩的孔道分布，在與ZSM-5聯(lián)用的情況下，可以有效使其產(chǎn)生

3、的氣體副產(chǎn)物進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)而液化，特別是對以烷烴為主的氣體副產(chǎn)物表現(xiàn)出較好的液化效果。其中綜合性能最佳的催化劑為25-XZSM-5，質(zhì)量比例為m(ILs)∶m(ZSM-5)=1∶4，液體可增收10％。
　　而嫁接法制備的離子液體改性ZSM-5系列催化劑與吸附法得到的結(jié)果具有顯著差異。嫁接法改性的催化劑，改變了分子篩的表面性質(zhì)，提高了甲醇直接催化的產(chǎn)物中丙烯的產(chǎn)率。其中綜合性能最佳的催化劑為5-JZSM-5，質(zhì)量比例為m(ILs)∶