低碳烯烴是石油化工行業(yè)最為重要的基礎原料之一,目前,低碳烯烴的生產(chǎn)方法主要有石腦油蒸汽裂解和催化裂解。伴隨著低碳烯烴需求量的不斷增加和化石燃料的日益枯竭,開發(fā)非石油路線制備低碳烯烴新技術已是大勢所趨。乙醇和油酸皆來源于生物質,具有價格低廉、來源廣泛以及可再生等優(yōu)點,必將成為替代石油資源生產(chǎn)低碳烯烴的潛在原料。傳統(tǒng)的微孔ZSM-5因為其較小的開口孔徑和較長的通道,用于催化裂解容易對大分子原料造成擴散限制,從而影響了大分子原料的轉化和裂解效率。本文采用水熱合成法制備了具有不同孔徑的三種介孔ZSM-5分子篩(硅鋁比為200):MZSM-5-A、MZSM-5-B和MZSM-5-C,其主孔徑分別為4.8nm、16nm和為22nm,采用XRD、SEM、N2吸附-脫附法、ICP-OES、NH3-TPD、Py-IR等對合成樣品進行了表征,并與傳統(tǒng)微孔ZSM-5分子篩(HZSM-5)進行比較。接著以乙醇和油酸為原料,研究催化劑酸性和孔結構對乙醇和油酸催化裂解制低碳烯烴反應性能的影響,進一步探究反應溫度、重時空速以及載氣種類對低碳烯烴產(chǎn)量和選擇性的影響。催化劑表征結果表明,四種樣品的外比表面積和介孔孔容的...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 概述
    1.2 低碳烯烴生產(chǎn)方法
        1.2.1 石油資源制烯烴
        1.2.2 煤經(jīng)甲醇制烯烴
        1.2.3 天然氣制烯烴
    1.3 生物質能及其利用現(xiàn)狀
        1.3.1 生物質能簡介
        1.3.2 生物質能利用現(xiàn)狀及前景
        1.3.3 生物質制低碳烯烴概況
    1.4 ZSM-5分子篩研究綜述
        1.4.1 ZSM-5分子篩簡介
        1.4.2 ZSM-5分子篩的合成方法
        1.4.3 介孔ZSM-5分子篩研究進展
    1.5 研究目的及內(nèi)容
第二章 介孔ZSM-5分子篩的制備和表征
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑與儀器
        2.2.2 介孔ZSM-5分子篩的制備
        2.2.3 表征方法
    2.3 實驗結果與討論
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電鏡分析(SEM)
        2.3.3 N₂吸附-脫附等溫線
        2.3.4 氨氣程序升溫脫附(NH3-TPD)
        2.3.5 吡啶-紅外光譜分析(Py-IR)
    2.4 本章小結
第三章 乙醇催化轉化制備低碳烯烴的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗藥品、儀器和裝置
        3.2.2 催化劑性能評價
        3.2.3 產(chǎn)物分析方法
        3.2.4 催化劑穩(wěn)定性評價
    3.3 實驗結果與討論
        3.3.1 氮氣氛圍中乙醇催化轉化制低碳烯烴的反應研究
        3.3.2 水蒸汽氛圍中乙醇催化轉化制低碳烯烴的反應研究
        3.3.3 乙醇催化反應機理研究
    3.4 本章小結
第四章 油酸催化裂解制備低碳烯烴的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗藥品、儀器和裝置
        4.2.2 催化劑性能評價
        4.2.3 產(chǎn)物分析方法
        4.2.4 催化劑穩(wěn)定性評價
    4.3 實驗結果與討論
        4.3.1 氮氣氛圍中油酸催化裂解制低碳烯烴的反應研究
        4.3.2 水蒸汽氛圍中油酸催化裂解制低碳烯烴的反應研究
        4.3.3 油酸催化裂解反應機理研究
    4.4 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表論文情況



本文編號：3970509