基于HZSm-5催化的固定床反應器中甲醇芳構(gòu)化研究.pdf

1、化石燃料日益枯竭，以石油、煤炭等為原材料的現(xiàn)代化工工業(yè)將面臨嚴峻考驗。相對而言，甲醇來源廣泛，生產(chǎn)工藝成熟，可以利用煤炭、天然氣、煤層氣、生物質(zhì)等制成。隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，甲醇有望通過利用風能、太陽能、核能等從空氣中的二氧化碳直接制得，“碳”中性循環(huán)存在極大的可能性和可行性。甲醇及其衍生物行業(yè)的發(fā)展，如甲醇制烯烴，以及具有工業(yè)化前景的甲醇制芳烴技術(shù)，能夠一定程度上減少對石油的依賴，對于富煤少油國家的能源安全、經(jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展，如

2、中國，具有重大戰(zhàn)略意義。
　　本文通過3臺氣相色譜的聯(lián)用和色譜操作條件的優(yōu)化，分析出了H2、CO、CO2的含量，對苯、甲苯、對二甲苯及其同分異構(gòu)體進行了徹底的分離，得到了準確的產(chǎn)物組成和含量。結(jié)合X射線衍射(XRD)、吡啶吸附傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、N2吸附-脫附、鋁固體核磁共振(27AlMASNMR)方法對水熱處理、金屬改性等手段處理后的HZSM-5催化劑進行了表征?？疾炝怂疅崽幚砀男訦ZSM-5、不同金屬改性HZSM

3、-5、雙金屬改性HZSM-5、不同反應溫度、壓力、氣相空速條件下2.5％Zn-HZSM-5上的甲醇芳構(gòu)化效果，以及催化劑稀釋、甲醇水溶液中甲醇摩爾比、氣相空速中氮氣分壓變化對催化劑床層溫升的影響。結(jié)果表明，水熱處理使HZSM-5分子篩的酸量減少，酸強度降低， BET比表面積減小，外表面積增大，孔容和孔徑增大，孔道復雜化，BTX選擇性下降，同等水熱處理溫度下，處理NaZSM-5比處理HZSM-5得到的HZSM-5，酸濃度更高，甲醇芳構(gòu)化性

4、能更優(yōu)，檸檬酸洗滌水熱處理后的HZSM-5，可以脫除部分非骨架鋁，進一步增大外比表面積，延長催化劑壽命;鋅改性HZSM-5的最佳負載量區(qū)間為2％～3％(wt％);2％（wt％）的K、Cr、Mn、Cu、Zn、Cd分別改性后的HZSM-5中，ZnHZSM-5的BTX選擇性最高，為37.84％;與2％Zn-HZSM-5相比，1％（wt％）Mg、Fe、Cu、Cr與1％（wt％）鋅分別雙金屬改性后的HZSM-5的BTX選擇性從37.84％，提升到