介孔结构和助剂Zn对不同晶粒大小ZSM-5催化甲醇制芳烃反应性能的影响

论文摘要

通过碱处理和添加助剂Zn对微米ZSM-5和纳米ZSM-5进行改性,获得具有不同孔结构和酸性质的催化剂。采用氮气吸附、X射线衍射、透射电镜、氨气程序升温脱附（NH3-TPD）和热重（TG）技术对不同催化剂进行表征,结合催化性能评价,考察晶粒尺寸、介孔结构和Zn助剂对其催化甲醇制芳烃（MTA）反应性能的影响。结果表明,碱处理引入介孔后,孔体积均增大,总酸量都降低;微米催化剂外表面积显著增加,但纳米催化剂外表面积却有所下降;负载金属Zn后,比表面积、结晶度和总酸量都降低。在P=0.5MPa、T=430℃、WHSV=2h-1的反应条件下,负载Zn的微米催化剂由于具有较高的酸量,其芳烃与苯、甲苯和二甲苯（BTX）选择性最高,分别为85.11%和66.85%,但是稳定性较差,催化寿命仅为12h。但相较于未改性的纳米ZSM-5原粉来说,碱处理后又负载Zn的催化剂,液烃中芳烃选择性从纳米原粉的65.20%增加到80.82%,BTX选择性从纳米原粉的42.30%提高到49.56%,而在甲醇进样量增加4倍,即WHSV=8h-1时,催化剂仍显示出较好的稳定性,寿命可达84h。可见,在小晶粒ZSM-5上碱处理扩孔并引入Zn助剂可以有效提高甲醇制芳烃反应性能。

论文目录

• 1实验部分
•   1.1催化剂制备及处理
•   1.2催化剂表征
•   1.3催化性能评价
• 2结果与讨论
•   2.1催化剂的织构性质
•   2.2催化剂的酸性质
•   2.3 MTA反应催化性能评价
• 3结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张春梅,付廷俊,邵娟,马哲,王玉杰,马倩,崔丽萍,李忠

关键词: 甲醇,芳烃,碱处理,助剂

来源: 化工进展 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工

单位: 太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室

基金: 国家重点研发计划(2018YFB0604901),国家自然科学基金(21606160,21878207),山西省自然科学基金(201701D221039,201701D121025)

分类号: TQ241

DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1153

页码: 1758-1767

总页数: 10

文件大小: 3000K

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