甲烷無氧芳構(gòu)化Mo-HZSM-5催化劑性能的研究.pdf

1、甲烷無氧芳構(gòu)化反應(MDA)的產(chǎn)物苯是需求量很大的基礎化工原料,反應副產(chǎn)物H2經(jīng)純化后可作為催化加氫和燃料電池的氫源,因此本課題具有良好的工業(yè)應用前景。目前,在甲烷活化與碳鏈增長、環(huán)化及芳構(gòu)化機理方面均已取得了重要的成果,但在催化劑反應性能的改進方面,一直未有大的突破,催化劑的積炭失活依舊嚴重地制約著該反應的工業(yè)化進程。本文考察了浸漬液pH值對甲烷無氧芳構(gòu)化反應的影響;同時研究了HZSM-5分子篩經(jīng)不同的酸處理對甲烷無氧芳構(gòu)化反應的影響

2、,結(jié)果如下:
　　(1)用氨水調(diào)變浸漬液的pH值,研究浸漬液的酸度對Mo/HZSM-5芳構(gòu)化性能的影響?；钚栽u價結(jié)果表明,當浸漬液pH值為10時,催化劑性能比原粉有顯著的提高。結(jié)合相關(guān)文獻和表征結(jié)果,分析其原因可能是,在酸性或中性范圍內(nèi),鉬物種主要以Mo7O246-或 H2Mo7O244-的形式存在于溶液中,而在堿性范圍內(nèi),鉬物種主要以 MoO42-形式存在, MoO42-比Mo7O246-更容易進入到分子篩孔道中與B酸位相結(jié)合,

3、提高了鉬物種的分散度。
　　(2)用有機酸(檸檬酸)、無機酸(硝酸)對HZSM-5分子篩進行預處理,研究了檸檬酸、硝酸濃度對甲烷芳構(gòu)化催化劑反應性能的影響。活性評價結(jié)果表明,當檸檬酸、硝酸濃度為0.5 M時,催化劑性能比原粉有顯著的提高,但是硝酸處理的效果要比檸檬酸處理的效果好。結(jié)合相關(guān)文獻和表征結(jié)果,分析其原因可能是:適當濃度的酸對HZSM-5分子篩進行預處理,造成分子篩脫鋁,部分B酸中心結(jié)構(gòu)被破壞,骨架中的Al物種遷移到骨架外