甲醇制汽油（MTG）技術(shù)是將煤化工下游產(chǎn)品甲醇在分子篩催化劑上轉(zhuǎn)化成油程范圍的烴類(lèi)物質(zhì)的工藝。產(chǎn)品汽油無(wú)硫、無(wú)氯,少苯,少烯烴,較為清潔。催化劑是MTG技術(shù)的關(guān)鍵,研究最多的是ZSM-11和ZSM-5分子篩催化劑。當(dāng)前MTG反應(yīng)主要問(wèn)題是,催化劑易積碳失活、壽命低,產(chǎn)物汽油收率低等。針對(duì)上述問(wèn)題,本文做了以下研究:以均勻鋁分布ZSM-5分子篩為母體,考察NaOH處理的分子篩的孔道結(jié)構(gòu)變化和酸量變化。結(jié)果表明,堿處理引入介孔,促進(jìn)反應(yīng)物和產(chǎn)物擴(kuò)散,分子篩上甲醇完全轉(zhuǎn)化,壽命從228h提高到396h。產(chǎn)物中芳烴選擇性增多。以HZSM-11催化劑為母體,考察了負(fù)載鎳,水熱處理和水熱處理、負(fù)載鎳共改性三種方式對(duì)ZSM-11分子篩催化MTG反應(yīng)的影響。結(jié)果表明,單步改性對(duì)分子篩穩(wěn)定性影響較小,而兩步改性的壽命是母體2倍多,達(dá)708h。采用XRD,NH3-TPD,H2-TPR,XPS等技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)鎳和水熱處理的協(xié)同使得反應(yīng)產(chǎn)生很少的乙烯,這可能是積炭減緩的原因,因?yàn)橐蚁⿻?huì)自身或與芳烴聚合生成大分子物質(zhì)堵塞孔道,使催化劑失活。研究還發(fā)現(xiàn)兩步改性促進(jìn)C7^C9芳烴生成,提高了汽油辛... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 研究背景與意義
    1.2 甲醇制汽油工藝概述
        1.2.1 埃克森-美孚甲醇制汽油工藝（MTG）
        1.2.2 費(fèi)托合成工藝（F-T）
        1.2.3 托普索一體化汽油合成工藝（TIGAS）
    1.3 MTG技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 MTG催化劑
        1.4.1 ZSM-5 分子篩催化劑
        1.4.2 ZSM-11 分子篩催化劑
        1.4.3 其它分子篩催化劑
    1.5 MTG反應(yīng)機(jī)理
        1.5.1 反應(yīng)機(jī)理探測(cè)技術(shù)
        1.5.2 反應(yīng)機(jī)理
    1.6 催化劑失活原因
    1.7 選題依據(jù)和主要內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
    2.2 催化劑制備
        2.2.1 分子篩合成
        2.2.2 分子篩成型
        2.2.3 分子篩交換
        2.2.4 分子篩改性
    2.3 催化劑表征
        2.3.1 X射線衍射（XRD）
        2.3.2 氮?dú)馕锢砦?br>        2.3.3 氨氣化學(xué)吸附（NH_3-TPD）
        2.3.4 氫氣化學(xué)吸附（H_2-TPR）
        2.3.5 掃描電鏡（SEM）
        2.3.6 透射電鏡（TEM）
        2.3.7 X射線光電子能譜（XPS）
        2.3.8 傅里葉紅外（FT-IR）
        2.3.9 熱重（TG-DTA）
        2.3.10 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）
        2.3.11 等離子體發(fā)射光譜（ICP）
    2.4 催化劑性能評(píng)價(jià)
        2.4.1 反應(yīng)裝置和流程示意圖
        2.4.2 產(chǎn)物分析
        2.4.3 反應(yīng)性能評(píng)價(jià)參數(shù)
3. 鋁均勻分布及堿處理ZSM-5 的催化性能
    3.1 催化劑的表征
        3.1.1 XRD表征
        3.1.2 ICP表征
        3.1.3 SEM和TEM表征
        3.1.4 N2物理吸附脫附表征
        3.1.5 NH3-TPD表征
    3.2 催化劑的反應(yīng)性能
        3.2.1 催化劑的壽命和汽油收率
        3.2.2 催化劑上油相產(chǎn)物分布
    3.3 小結(jié)
4 水熱處理和鎳改性ZSM-11 分子篩在MTG反應(yīng)上的性能
    4.1 催化劑的表征
        4.1.1 XRD表征
        4.1.2 NH3-TPD表征
        4.1.3 H2-TPR表征
        4.1.4 XPS表征
        4.1.5 FT-IR表征
        4.1.6 TG表征
    4.2 催化劑的壽命和汽油收率
    4.3 催化劑上產(chǎn)物分布
        4.3.1 催化劑上油相產(chǎn)物分布
        4.3.2 催化劑上氣相產(chǎn)物組成
    4.4 鎳的含量對(duì)催化劑反應(yīng)性能的影響
        4.4.1 不同含量NiO改性的分子篩催化劑表征
        4.4.2 不同含量NiO改性的分子篩催化劑的壽命和汽油收率
        4.4.3 不同含量NiO改性的分子篩催化劑上產(chǎn)物分布
    4.5 小結(jié)
5 工藝條件對(duì)MTG反應(yīng)的影響
    5.1 6Si-2Ni- HT500-Z11催化劑的表征
        5.1.1 SEM表征
        5.1.2 XRD表征
    5.2 催化劑的壽命和汽油收率
        5.2.1 不同反應(yīng)壓下下氣相產(chǎn)物組成
        5.2.2 不同反應(yīng)壓下下油相產(chǎn)物分布
    5.3 加壓反應(yīng)催化劑易失活的原因
        5.3.1 積炭分析
        5.3.2 孔道內(nèi)物質(zhì)分析
    5.4 加壓條件增大空速對(duì)反應(yīng)的影響
        5.4.1 空速對(duì)催化劑性能影響
        5.4.2 不同空速時(shí)油相和氣相產(chǎn)物組成
    5.5 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]水熱處理對(duì)納米HZSM-5分子篩酸性及催化甲醇制丙烯反應(yīng)性能的影響[J]. 毛東森,郭強(qiáng)勝,孟濤,盧冠忠.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[7]合成氣一步法制二甲醚的一種分離流程[J]. 韓媛媛,張海濤,應(yīng)衛(wèi)勇,房鼎業(yè).  化工進(jìn)展. 2008(06)
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碩士論文
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本文編號(hào)：3283465