雙金屬Cr-Zn改性HZSM-5分子篩催化甲醇制芳烴研究.pdf

1、近年來(lái)，由于石油的短缺，甲醇產(chǎn)能過(guò)剩，甲醇制烴類(lèi)反應(yīng)(MTH)成為了煤化工發(fā)展的熱點(diǎn)。其中甲醇制芳烴反應(yīng)(MTA)是用廉價(jià)甲醇生成高附加值輕質(zhì)芳烴類(lèi)物質(zhì)(BTX)，從而能夠滿(mǎn)足BTX的市場(chǎng)需求并帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。因此MTA反應(yīng)受到研究者們廣泛的關(guān)注，對(duì)于MTA反應(yīng)催化劑的研究中，主要圍繞催化劑酸性特征、結(jié)構(gòu)性能和反應(yīng)條件進(jìn)行探索。
　　本論文采用等體積浸漬法，將鋅和第二金屬M(fèi)(M=Mo、Ce、Zr、Cr)共同浸漬改性HZ分子篩。在T=

2、430℃、LHSV=1.2h-1、N2氣速=25mL/min、P=0.1MPa反應(yīng)條件下，通過(guò)MTA活性測(cè)試結(jié)果看出:ZrZn/HZ、MoZn/HZ、CeZn/HZ的BTX的收率較低，且反應(yīng)穩(wěn)定性較差;CrZn/HZ催化劑表現(xiàn)出很高的反應(yīng)活性。通過(guò)XRD、BET、SEM、TEM、NH3-TPD、XPS表征手段分析，發(fā)現(xiàn)Cr2Zn1/HZ催化劑具有較好金屬分散性，且含有較多的ZnOH+活性中心。應(yīng)用固定床對(duì)Cr2Zn1/HZ催化劑進(jìn)行穩(wěn)定

3、性評(píng)價(jià)及積碳分析，得到該催化劑的最初甲醇轉(zhuǎn)化率為100％和BTX收率56.81％，反應(yīng)壽命為32h，且具有較低的積炭速率，所以，其表現(xiàn)出良好的催化性能。
　　應(yīng)用表面活性劑CTAB為介孔導(dǎo)向劑合成多級(jí)孔CHZ分子篩，通過(guò)XRD、BET、SEM、TEM、NH3-TPD表征分析不同CTAB含量對(duì)分子篩結(jié)構(gòu)性能的影響，得到多級(jí)孔分子篩CHZ-12M的比表面積和孔體積最大，分別為387.896m2g-1、0.2617cm3g-1，且存在明

4、顯的介孔孔道。通過(guò)活性測(cè)試得出CHZ-12M的活性最好，在反應(yīng)8h時(shí)，甲醇轉(zhuǎn)化率為100％，BTX收率為29.29％。應(yīng)用鉻鋅共改性多級(jí)孔CHZ分子篩，并對(duì)Cr2Zn1/CHZ-12M進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和催化性能評(píng)價(jià)，得到其含有較多的中強(qiáng)酸并且具有良好的擴(kuò)散通道，初始BTX收率為54.52％，積碳失重率為10.04％，且具有很強(qiáng)的抗積碳能力，催化劑反應(yīng)壽命為69h。因此，適當(dāng)調(diào)節(jié)催化劑酸性和調(diào)控分子篩擴(kuò)散通道，能夠有效地促進(jìn)催化劑在MTA過(guò)程