甲醇制汽油的技术研究与开发
发布时间：2023-04-11 04:42
甲醇制汽油(methanol to gasoline)工艺是在一定条件下,在ZSM-5催化剂的催化作用下,通过脱水、齐聚、烷基化及芳构化等一系列反应,将甲醇转化为汽油的工艺。MTG工艺能够将煤基能源化工和石油化工相结合。根据中国目前的能源现状:富煤、贫油、少气,甲醇制汽油工艺将会有很大的开发潜力。甲醇制汽油工艺在很大程度上能缓解中国甲醇产能过剩局面和中国对于石油资源的过分依赖局面。目前,国内的很多科研单位和企业正在进行研究,美国的Exxon Mobile和中科院山西煤炭化学研究所处于技术领先地位。目前,主要的技术难题集中在MTG汽油中的均四甲苯含量5.5wt%,偏高,需要进一步优化催化剂和工艺条件。研究主要集中在氧化物改性,例如:磷、镓、银等的氧化物改性。本课题评价装置为固定床微分反应器,在此装置上首先对ZSM-5催化剂进行硅铝比的筛选,以得到高液收率、高芳烃含量、低均四甲苯含量和高辛烷值汽油为目标。通过确定某一反应条件对催化剂进行评价筛选,该反应条件为:反应温度380℃,反应压力为1.0MPa,反应空速为1.0h-1,醇水比(质量比)为7:3,得到最佳的硅铝比。...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 前言
1.1 甲醇制汽油(MTG)的背景及意义
1.2 甲醇制汽油的现状及前景
1.2.1 甲醇制汽油的发展历程
1.2.2 固定床工艺
1.2.3 流化床工艺
1.2.4 我国MTG的发展现状
1.3 催化剂ZSM-5 分子筛的概况
1.3.1 ZSM-5 分子筛的简介
1.3.2 ZSM-5 催化剂的性能
1.4 中国清洁汽油标准
1.4.1 汽油新标准-国Ⅴ车用汽油标准
1.4.2 辛烷值、抗爆指数及汽油标号
1.5 论文的研究内容
1.6 论文的创新点
第二章 实验部分
2.1 实验试剂及仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 催化剂的制备
2.2.1 未改性催化剂的成型
2.2.2 磷改性ZSM-5 催化剂的制备
2.2.3 锌改性ZSM-5 催化剂的制备
2.2.4 镓改性ZSM-5 催化剂的制备
2.3 催化剂的评价
2.3.1 催化剂的评价装置
2.3.2 催化剂的评价条件
2.4 产物分析方法
2.5 产物的计算方法
2.6 催化剂的表征
2.6.1 傅里叶红外光谱(FT-IR)
2.6.2 N2低温吸附/脱附(BET)
2.6.3 X射线衍射分析(XRD)
2.6.4 NH3-TPD程序升温脱附法
第三章 催化剂硅铝比的研究
3.1 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的研究
3.1.1 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的油相收率
3.1.2 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的甲醇转化率
3.1.3 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的油相组成
3.2 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的表征
3.2.1 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的XRD表征
3.2.2 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的BET表征
3.2.3 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的NH3-TPD表征
3.3 小结
第四章 不同元素改性ZSM-5 催化剂的研究
4.1 磷改性ZSM-5 催化剂的研究
4.1.1 磷改性ZSM-5 催化剂对油相催化性能的影响
4.1.2 不同磷改性ZSM-5 催化剂的表征
4.1.3 讨论
4.2 锌改性ZSM-5 催化剂的研究
4.2.1 锌改性ZSM-5 催化剂浸渍催化性能
4.2.2 锌改性ZSM-5 催化剂的数据表征
4.2.3 讨论
4.3 镓改性ZSM-5 催化剂的研究
4.3.1 镓改性ZSM-5 催化剂催化性能
4.3.2 镓改性ZSM-5 催化剂的数据表征
4.3.3 讨论
4.4 甲醇制汽油反应条件的优化
4.4.1 空速的优化
4.4.2 醇水比的筛选
4.4.3 压力的筛选
4.4.4 温度的筛选
4.5 讨论
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢
本文编号：3789338
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 前言
1.1 甲醇制汽油(MTG)的背景及意义
1.2 甲醇制汽油的现状及前景
1.2.1 甲醇制汽油的发展历程
1.2.2 固定床工艺
1.2.3 流化床工艺
1.2.4 我国MTG的发展现状
1.3 催化剂ZSM-5 分子筛的概况
1.3.1 ZSM-5 分子筛的简介
1.3.2 ZSM-5 催化剂的性能
1.4 中国清洁汽油标准
1.4.1 汽油新标准-国Ⅴ车用汽油标准
1.4.2 辛烷值、抗爆指数及汽油标号
1.5 论文的研究内容
1.6 论文的创新点
第二章 实验部分
2.1 实验试剂及仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 催化剂的制备
2.2.1 未改性催化剂的成型
2.2.2 磷改性ZSM-5 催化剂的制备
2.2.3 锌改性ZSM-5 催化剂的制备
2.2.4 镓改性ZSM-5 催化剂的制备
2.3 催化剂的评价
2.3.1 催化剂的评价装置
2.3.2 催化剂的评价条件
2.4 产物分析方法
2.5 产物的计算方法
2.6 催化剂的表征
2.6.1 傅里叶红外光谱(FT-IR)
2.6.2 N2低温吸附/脱附(BET)
2.6.3 X射线衍射分析(XRD)
2.6.4 NH3-TPD程序升温脱附法
第三章 催化剂硅铝比的研究
3.1 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的研究
3.1.1 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的油相收率
3.1.2 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的甲醇转化率
3.1.3 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的油相组成
3.2 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的表征
3.2.1 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的XRD表征
3.2.2 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的BET表征
3.2.3 不同硅铝比ZSM-5 催化剂的NH3-TPD表征
3.3 小结
第四章 不同元素改性ZSM-5 催化剂的研究
4.1 磷改性ZSM-5 催化剂的研究
4.1.1 磷改性ZSM-5 催化剂对油相催化性能的影响
4.1.2 不同磷改性ZSM-5 催化剂的表征
4.1.3 讨论
4.2 锌改性ZSM-5 催化剂的研究
4.2.1 锌改性ZSM-5 催化剂浸渍催化性能
4.2.2 锌改性ZSM-5 催化剂的数据表征
4.2.3 讨论
4.3 镓改性ZSM-5 催化剂的研究
4.3.1 镓改性ZSM-5 催化剂催化性能
4.3.2 镓改性ZSM-5 催化剂的数据表征
4.3.3 讨论
4.4 甲醇制汽油反应条件的优化
4.4.1 空速的优化
4.4.2 醇水比的筛选
4.4.3 压力的筛选
4.4.4 温度的筛选
4.5 讨论
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢
本文编号：3789338
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