化學改性ZSM-5分子篩用于甲醇制芳烴研究
發(fā)布時間:2022-12-23 01:46
芳烴(苯、甲苯、二甲苯,合稱BTX)是重要的有機化工原料,其中對二甲苯(PX)是對苯二甲酸二甲酯工業(yè)生產(chǎn)的重要原料,是石油化工生產(chǎn)中必不可少的中間體。目前,商業(yè)PX的生產(chǎn)主要基于石油化工,例如通過甲苯烷基化,甲苯歧化和二甲苯異構(gòu)體的分離來生產(chǎn)對二甲苯。為了滿足我國日益增長芳烴需求,開拓非石油路線制芳烴的新工藝與新技術(shù),提高對二甲苯在芳烴中的比例,降低芳烴生產(chǎn)所需能耗,已成為芳烴生產(chǎn)技術(shù)的主要研究方向。然而考慮到我國“缺油少氣富煤”的資源結(jié)構(gòu)以及過剩的甲醇產(chǎn)能和產(chǎn)量,通過使用廉價的甲醇生產(chǎn)芳烴受到了研究者的廣泛關(guān)注和研究。本文采用等體積浸漬法向ZSM-5分子篩中引入Zn、Si、P、Mg等元素,并在固定床反應器中系統(tǒng)地研究了上述元素地引入對甲醇制芳烴反應性能的影響。通過SEM,TEM,XRD,N2吸附-脫附以及氨程序升溫脫附(NH3-TPD)對改性前后的催化劑進行表征。實驗發(fā)現(xiàn),Zn的引入能夠有效地提高HZSM-5的反應活性,降低分子篩的強酸強度和強酸量,并形成了Zn OH+脫氫活性中心,提高MTA反應產(chǎn)物中的芳烴選擇性,當...
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 甲醇的概述
1.2 芳烴的概述
1.3 甲醇制芳烴工藝研究進展
1.3.1 固定床工藝
1.3.2 流化床工藝
1.4 MTA反應機理研究
1.4.1 直接機理
1.4.2 間接機理
1.5 甲醇制芳烴催化劑研究進展
1.5.1 酸性改性
1.5.2 結(jié)構(gòu)改性
1.6 本文研究意義及內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗試劑及儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 催化劑改性
2.3 催化劑的表征
2.3.1 X射線衍射(XRD)
2.3.2 氮氣物理吸附
2.3.3 透射電鏡(TEM)
2.3.4 掃描電鏡(SEM)
2.3.5 程序升溫脫附(TPD)
2.4 催化劑性能評價
第三章 改性ZSM-5催化劑上甲醇芳構(gòu)化
3.1 Zn改性ZSM-5對甲醇制芳烴反應性能的影響
3.1.1 Zn改性ZSM-5分子篩的制備
3.1.2 催化劑的表征
3.1.3 Zn含量對MTA反應性能的影響
3.2 硅酯改性對甲醇制芳烴性能的影響
3.2.1 硅酯改性分子篩的制備
3.2.2 催化劑的表征
3.2.3 硅量對甲醇芳構(gòu)化性能的影響
3.3 磷改性對甲醇制芳烴反應性能的影響
3.3.1 磷改性分子篩的制備
3.3.2 催化劑的表征
3.3.3 不同磷量對甲醇制芳烴反應性能的影響
3.3.4 磷源對甲醇制芳烴反應性能的影響
3.4 鎂改性對甲醇制芳烴反應性能的影響
3.4.1 鎂改性分子篩的制備
3.4.2 催化劑的表征
3.4.3 鎂浸漬量對甲醇制芳烴反應性能的影響
3.4.4 鎂源對甲醇制芳烴反應性能的影響
3.5 Zn的引入順序?qū)状贾品紵N反應性能的影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 工藝條件的優(yōu)化
4.1 溫度的影響
4.2 載氣流速的影響
4.3 低碳烯烴對甲醇芳構(gòu)化的影響
4.3.1 低碳烯烴與甲醇共同進料芳構(gòu)化
4.3.2 低碳烯烴芳構(gòu)化
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的科研成果
致謝
本文編號:3724463
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 甲醇的概述
1.2 芳烴的概述
1.3 甲醇制芳烴工藝研究進展
1.3.1 固定床工藝
1.3.2 流化床工藝
1.4 MTA反應機理研究
1.4.1 直接機理
1.4.2 間接機理
1.5 甲醇制芳烴催化劑研究進展
1.5.1 酸性改性
1.5.2 結(jié)構(gòu)改性
1.6 本文研究意義及內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗試劑及儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 催化劑改性
2.3 催化劑的表征
2.3.1 X射線衍射(XRD)
2.3.2 氮氣物理吸附
2.3.3 透射電鏡(TEM)
2.3.4 掃描電鏡(SEM)
2.3.5 程序升溫脫附(TPD)
2.4 催化劑性能評價
第三章 改性ZSM-5催化劑上甲醇芳構(gòu)化
3.1 Zn改性ZSM-5對甲醇制芳烴反應性能的影響
3.1.1 Zn改性ZSM-5分子篩的制備
3.1.2 催化劑的表征
3.1.3 Zn含量對MTA反應性能的影響
3.2 硅酯改性對甲醇制芳烴性能的影響
3.2.1 硅酯改性分子篩的制備
3.2.2 催化劑的表征
3.2.3 硅量對甲醇芳構(gòu)化性能的影響
3.3 磷改性對甲醇制芳烴反應性能的影響
3.3.1 磷改性分子篩的制備
3.3.2 催化劑的表征
3.3.3 不同磷量對甲醇制芳烴反應性能的影響
3.3.4 磷源對甲醇制芳烴反應性能的影響
3.4 鎂改性對甲醇制芳烴反應性能的影響
3.4.1 鎂改性分子篩的制備
3.4.2 催化劑的表征
3.4.3 鎂浸漬量對甲醇制芳烴反應性能的影響
3.4.4 鎂源對甲醇制芳烴反應性能的影響
3.5 Zn的引入順序?qū)状贾品紵N反應性能的影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 工藝條件的優(yōu)化
4.1 溫度的影響
4.2 載氣流速的影響
4.3 低碳烯烴對甲醇芳構(gòu)化的影響
4.3.1 低碳烯烴與甲醇共同進料芳構(gòu)化
4.3.2 低碳烯烴芳構(gòu)化
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的科研成果
致謝
本文編號:3724463
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