锌改性ZSM-5分子筛催化甲醇制芳烃

发布时间：2021-11-09 15:42

　　芳烃,特别是苯、甲苯和二甲苯（BTX）是重要的基础化工原料,一般是通过石油路线获取。我国的能源现状是“多煤、贫油、少气”,芳烃大量依赖进口。开辟一条非石油路线制芳烃的途径,对于缓解我国芳烃依赖进口的现状显得尤为重要。自上世纪80年代甲醇制烃类（MTH）技术出现以来,受到人们的广泛关注,其中甲醇制芳烃（MTA）是缓解芳烃需求压力的一种有效手段。本论文研究锌改性ZSM-5分子筛催化甲醇制芳烃反应。本文首先通过调节铝源的加入量和溶液的酸碱度,合成不同硅铝比的ZSM-5分子筛。比较ZSM-5分子筛的酸量与MTA反应性能的关系。发现硅铝比为30时,芳烃收率达到19%。接着在商业分子筛上浸渍不同含量的锌,比较锌物种负载量与反应性能的关系。实验发现,对于所采用的商业分子筛,锌的负载量为1wt%时,芳烃的收率达到22.5%。接着探究催化剂的扩散性能对MTA反应的影响。一、合成硅铝比为60的母体ZSM-5分子筛,对母体ZSM-5分子筛进行碱处理和锌改性。并对碱处理和锌改性后的ZSM-5分子筛的孔道结构、酸性进行表征。发现碱处理可以改善分子筛的孔道结构,提高催化剂的稳定性。二、采用添加尿素的方式成功制备了... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 研究背景
    1.2 甲醇制烃类(MTH)研究
        1.2.1 甲醇制汽油(MTG)技术
        1.2.2 甲醇制烯烃/丙烯(MTO/MTP)技术
        1.2.3 甲醇制芳烃(MTA)技术
    1.3 MTA的生产工艺及生产现状
        1.3.1 固定床工艺
        1.3.2 流化床工艺
    1.4 MTA 反应机理
        1.4.1 MTA反应直接机理
        1.4.2 MTA反应间接机理
    1.5 MTA反应催化剂
        1.5.1 分子筛的孔道结构
        1.5.2 分子筛的扩散性能
        1.5.3 金属改性
        1.5.4 其他因素
    1.6 论文选题依据
2 实验部分
    2.1 药品及生产厂家
    2.2 实验仪器及生产厂家
    2.3 催化剂表征
        2.3.1 X射线粉末衍射(XRD)
        2.3.2 氩气物理吸附
        2.3.3 化学吸附(NH_3-TPD程序升温吸附-脱附)
        2.3.4 吡啶红外(Py-IR)
        2.3.5 羟基红外(OH-IR)
        2.3.6 透射电镜(TEM)
        2.3.7 扫描电镜(SEM)
        2.3.8 X射线电子能谱(XPS)
        2.3.9 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)
        2.3.10 X射线荧光光谱仪(XRF)
        2.3.11 热重(TG)
    2.4 催化剂评价
        2.4.1 催化剂评价装置
        2.4.2 产物分析
        2.4.3 产物评价指标
3 分子筛的酸性与金属负载量对MTA反应性能的影响
    3.1 分子筛的酸性对MTA反应性能的影响
        3.1.1 不同硅铝比HZSM-5 的制备
        3.1.2 不同硅铝比HZSM-5的MTA反应性能
    3.2 金属负载量对MTA反应性能的影响
        3.2.1 不同金属负载量C-ZSM-5 的制备
        3.2.2 不同锌负载量商业ZSM-5 分子筛的MTA反应性能
    3.3 小结
4 ZSM-5 分子筛的扩散性能对MTA反应的影响
    4.1 锌改性多级孔ZSM-5 分子筛用于MTA反应
        4.1.1 锌改性多级孔ZSM-5 分子筛的制备
        4.1.2 催化剂的表征
    4.2 锌改性薄片ZSM-5 分子筛用于甲醇制芳烃反应
        4.2.1 锌改性薄片ZSM-5 分子筛的制备
        4.2.2 催化剂的表征
    4.3 锌改性ZSM-5 分子筛的失活性能研究
        4.3.1 催化剂的表征
    4.4 小结
5 干胶转化法封装锌
    5.1 干胶转化法封装锌
        5.1.1 催化剂的制备
        5.1.2 催化剂的表征
    5.2 母体酸性对干胶转化封装锌的影响
        5.2.1 催化剂的制备
        5.2.2 催化剂的表征
        5.2.3 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]ZSM-35分子筛的酸改性及其用于丙烯水合制异丙醇反应的性能[J]. 王慧风,刘靖,喻瑞.  工业催化. 2018(07)
[2]甲醇制芳烃催化剂研究进展[J]. 汪哲明,陈希强,许烽,肖景娴,杨为民.  化工进展. 2016(05)
[3]Zn引入量对ZSM-5甲醇芳构化反应性能的影响[J]. 董光斌.  石油化工应用. 2015(07)
[4]改性ZSM-5甲醇芳构化催化剂研究进展[J]. 任浩楠,李剑,杨丽娜.  天然气化工（C1化学与化工）. 2015(03)
[5]不同分子筛催化剂上甲醇转化反应的研究[J]. 吴宏宇,何英萍,刘民,郭新闻.  现代化工. 2015(03)
[6]甲苯甲醇催化烷基化制对二甲苯技术研究进展[J]. 顾道斌.  天然气化工（C1化学与化工）. 2013(06)
[7]甲醇制芳烃技术新进展[J]. 钱伯章.  化学工业. 2013(12)
[8]中国石化三十年[J]. 陈锦华.  中国经贸导刊. 2013(19)
[9]生物质制芳烃技术进展与发展前景[J]. 董丽.  化工进展. 2013(07)
[10]甲醇制芳烃研究进展[J]. 邹琥,吴巍,葸雷,朱宁,史军军.  石油学报(石油加工). 2013(03)

博士论文
[1]MFI型中空沸石的设计、合成及应用[D]. 代成义.大连理工大学 2016

硕士论文
[1]改性ZSM-5和ZSM-11分子筛催化甲醇制汽油反应的性能研究[D]. 刘倩倩.大连理工大学 2017
[2]ZSM-5分子筛催化甲醇制丙烯[D]. 李珊珊.大连理工大学 2017
[3]成型助剂对甲苯甲醇烷基化催化剂性能的影响[D]. 常洋.大连理工大学 2017
[4]甲醇制芳烃催化剂研究[D]. 梅园.华东理工大学 2015



本文编号：3485633