【摘要】：甲醇制汽油技術(shù)(MTG)不僅可以解決甲醇產(chǎn)量過剩的現(xiàn)狀,還能減緩我國能源需求對石油的依賴。針對目前以HZSM-5分子篩為催化劑的MTG工藝較多的強酸量和MFI拓撲結(jié)構(gòu)允許芳烴循環(huán)的存在導致汽油中芳烴含量較高的問題,鑒于HZSM-5分子篩表面豐富可調(diào)變的酸性質(zhì)和孔結(jié)構(gòu),結(jié)合HZSM-22(TON)和SAPO-11(AEL)分子篩不僅具有十元一維孔道,且較弱表面酸性在MTG工藝中汽油中芳烴含量低的優(yōu)勢。論文從新型結(jié)構(gòu)催化劑設(shè)計出發(fā),將HZSM-5(MFI)分別與HZSM-22(TON)和SAPO-11(AEL)共混制備共混分子篩并考察在MTG工藝中的催化性能。本文首先以HZSM-5(80)分子篩為催化劑,考察了工藝條件對甲醇轉(zhuǎn)化率、汽油收率和汽油中芳烴含量的影響。結(jié)果表明,MTG工藝適宜的反應條件為:N2流量10m L·min-1、空速2.0h-1、反應溫度380℃、常壓,此時甲醇轉(zhuǎn)化率為96.6%,汽油收率為38.96%,汽油中芳烴含量為49.36%。采用共混法制備出不同酸性質(zhì)和孔結(jié)構(gòu)的HZSM-5/HZSM-22共混分子篩,借助XRD、FT-IR、BET和NH3-TPD等表征手段和固定床微反應裝置對共混分子篩物化性質(zhì)和催化性能進行表征和評價。研究了不同硅鋁比、晶粒尺寸、共混比、堿改性和金屬改性等制備條件對HZSM-5/HZSM-22共混分子篩物化性質(zhì)和催化性能的影響。結(jié)果表明,硅鋁比80的微米級HZSM-5分子篩適宜與HZSM-22分子篩以質(zhì)量比2:1共混制備共混分子篩。改性后1%NiHZSM-5/HZSM-22共混分子篩具有相對較大比表面積(209cm2·g-1),中強酸量和總酸量達0.0095mmol.g-1和0.0704mmol.g-1。甲醇轉(zhuǎn)化率和汽油收率分別為98.61%和45.34%時芳烴含量僅為37.19%。采用共混法制備出不同酸性質(zhì)和孔結(jié)構(gòu)的HZSM-5/SAPO-11共混分子篩,借助XRD、FT-IR、BET和NH3-TPD等表征手段和固定床微反應評價裝置對共混分子篩物化性質(zhì)和催化性能進行表征和評價。研究了不同硅鋁比、晶粒尺寸、共混比和堿改性等制備條件對HZSM-5/SAPO-11共混分子篩物化性質(zhì)和催化性能的影響。結(jié)果表明,硅鋁比38的微米級HZSM-5分子篩適宜與SAPO-11分子篩以質(zhì)量比2:1共混制備共混分子篩。改性后(HZSM-5)0.1MNa OH/SAPO-11共混分子篩具有相對較大比表面積(200cm2·g-1),中強酸量和總酸量達0.0113mmol.g-1和0.0686mmol.g-1。甲醇轉(zhuǎn)化率和汽油收率分別為98.63%和53.65%時芳烴含量為50.6%。以(HZSM-5)0.1MNaOH分子篩和SAPO-11分子篩為催化劑,研究了共混分子篩兩相共混方式對MTG催化性能的影響。結(jié)果表明:共混均勻制備的(HZSM-5)0.1MNaOH/SAPO-11共混分子篩催化性能最優(yōu)。
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O643.36;TQ517.2
【圖文】：

投資和運行成本高，且 F-T 合成產(chǎn)品中含氧化合物的存在，致使汽，辛烷值低。 Mobil 兩步法甲醇制汽油工藝976 年，Mobil 公司研發(fā)了甲醇制汽油（MTG）技術(shù)，該工藝是首氣為原料制甲醇，甲醇在催化劑上于一定反應條件下首先脫水生成的中間產(chǎn)物，二甲醚脫水得到 C2-C5烯烴，C2-C5烯烴在 HZSM-5二次反應，最終產(chǎn)物為 C5-C12范圍內(nèi)的烴類混合物。MTG 工藝分、流化床工藝和多管式工藝等三種[7-10]。1） 固定床工藝979 年，新西蘭政府與�？松梨诠竞腺Y建設(shè)了一套固定床工藝圖 1-1 所示。該工藝的具有轉(zhuǎn)化率高，工藝成熟等優(yōu)點；不足是工復雜，能耗高，投資高。

碩士學位論文 ZSM-5 分子篩復合改性及其對甲醇制汽油工藝中芳烴選擇性的影2）流化床工藝克森美孚公司與聯(lián)邦德國政府建設(shè)了一套流化床工藝，工藝流程如該工藝的優(yōu)點是甲醇轉(zhuǎn)化率、汽油的收率以及汽油的辛烷值高，反移去，催化劑活性穩(wěn)定。缺點就是操作繁瑣，投資大且不環(huán)保。

圖 1-2 流化床 MTG 工藝流程圖[7]（3）多管式工藝lurqi-mobil 法將甲醇轉(zhuǎn)化為烴類于一個多管式反應器，該工藝流程見圖藝的優(yōu)點是流程簡單，反混��；但反應器的裝載量小，且催化劑的高溫備損害較大。

【參考文獻】

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本文編號：2806078