改性HZSM-5分子篩催化甲醇制汽油性能研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，汽油的需求量不斷增大。但由于原油儲量有限，傳統(tǒng)的石油催化裂化制備汽油的方法已不能滿足這一需求，而費(fèi)托合成產(chǎn)品組成復(fù)雜，重質(zhì)石蠟烴較多，產(chǎn)物須后處理才能使用。甲醇轉(zhuǎn)化制汽油(MTG)技術(shù)具有技術(shù)簡單，汽油產(chǎn)品辛烷值高，不存在硫、氯等組分，抗爆震性好等優(yōu)點(diǎn)，受到了國內(nèi)外學(xué)者的極大關(guān)注，具有廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。ZSM-5分子篩是MTG技術(shù)的關(guān)鍵，但由于母體HZSM-5的酸性強(qiáng)，反應(yīng)過程中極易發(fā)生積炭失

2、活，需要對其改性以制得性能更加優(yōu)良的催化劑。本文以HZSM-5為催化劑，在固定床反應(yīng)器上，研究了水熱處理，水熱處理后硝酸酸洗和四丙基氫氧化銨(TPAOH)處理對催化劑的MTG反應(yīng)性能的影響以及不同類型分子篩催化MTG反應(yīng)的性能。同時(shí)，考察了反應(yīng)溫度，進(jìn)料空速，水等對MTG反應(yīng)性能的影響，確定了最佳反應(yīng)工藝條件。
　　研究了水熱處理對催化劑反應(yīng)性能的影響，發(fā)現(xiàn)隨著水熱處理溫度的升高，分子篩的弱酸酸量和強(qiáng)酸酸量都逐漸減少，并且強(qiáng)酸減少

3、得更多;B/L值呈降低趨勢;油相產(chǎn)物中芳烴減少，催化劑穩(wěn)定性顯著改善，600℃為最適宜的水熱處理溫度。水熱處理后硝酸酸洗，可以脫除孔道內(nèi)的非骨架鋁，致使部分強(qiáng)酸中心重新暴露出來，B/L值升高，油相產(chǎn)物中芳烴增加，烯烴減少，催化劑穩(wěn)定性進(jìn)一步改善。
　　研究了TPAOH處理對反應(yīng)性能的影響，發(fā)現(xiàn)TPAOH處理過程中，分子篩會發(fā)生脫硅脫鋁，并且伴有二次晶化，以致非骨架硅鋁會重新遷移到分子篩表面，其中非骨架硅的遷移速度快于非骨架鋁。改性

4、后的HZSM-5相對結(jié)晶度增加且晶粒形貌更加規(guī)整;骨架硅鋁的重新分布導(dǎo)致表面硅鋁比增加，比表面積增加，更多的活性中心暴露出來;微孔體積增加，孔道疏通，使得催化劑的擴(kuò)散能力和容炭能力提高。改性后的HZSM-5分子篩在MTG反應(yīng)中穩(wěn)定性提高，甲醇轉(zhuǎn)化能力可提高至原來的3倍，油相產(chǎn)物中異構(gòu)烷烴增加，烯烴減少。與先擠條成型再TPAOH處理相比，先TPAOH處理再擠條成型效果更好。
　　考察HZSM-5、HMCM-22、HZSM-11催化M