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Zn、Ga改性多级孔ZSM-5分子筛的原位合成及甲醇芳构化催化性能

2016-03-20蒋忠祥王海彦

天然气化工—C1化学与化工 2016年4期
关键词:改性催化剂

蒋忠祥,王海彦*,张 玲,魏 民,孙 悦

(辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁 抚顺 113001)

Zn、Ga改性多级孔ZSM-5分子筛的原位合成及甲醇芳构化催化性能

蒋忠祥,王海彦*,张 玲,魏 民,孙 悦

(辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁 抚顺 113001)

采用水热合成法原位合成了Ga和Zn改性的多级孔ZSM-5分子筛,采用XRD、FT-IR、SEM、NH3-TPD、BET等手段对制备的分子筛样品进行了表征,并对催化剂进行了催化甲醇芳构化反应性能评价。结果表明,合成的ZSM-5分子筛具有多级孔结构,Ga、Zn改性对催化剂形貌影响较小,但是能够调节分子筛表面L/B酸比例,B酸量明显减少,而L酸量明显增加。Ga、Zn金属改性明显提高了催化剂的活性和选择性。

镓;锌;改性ZSM-5分子筛;原位水热合成;甲醇;芳构化;MTA

我国是多煤少油的国家,随着石油资源的日益减少,由煤制甲醇进而通过甲醇芳构化生产芳烃具有巨大市场潜力[1,2]。甲醇制芳烃(MTA)技术的核心是催化剂的开发,催化剂是掌握和开发甲醇制芳烃成套技术的关键。

ZSM-5分子筛具有规整的孔道结构、大比表面积、良好的离子交换性能及可调的酸性使其成为甲醇芳构化反应催化剂的不二选择[3-5]。但是ZSM-5分子筛酸性较强,B酸对应强酸,L酸对应弱酸,当 L酸量与B酸量的比值(L/B)较小时,裂解严重,导致产物中烃类较多;L/B值较大时,进行脱氢反应的物种减少,芳构化性能下降。所以芳构化反应需要二者的协同作用。因此通常采用加入Zn2+、Ga3+、Ag+等金属杂原子对分子筛进行改性[6-9],金属改性ZSM-5分子筛用于低碳烷烃芳构化和烯烃芳构化的报道较多[10-13]。……

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