b-al-zsm-5分子筛催化甲醇制丙烯反应性能研究

《b-al-zsm-5分子筛催化甲醇制丙烯反应性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文B—AI—ZSM一5分子筛催化甲醇制丙烯反应性能研’究MethanoltoPropyleneoverB-·AI-·ZSM--5Catalysts作者学科、学指导完成姓名：专业：．r口-I．教师：郭新闻教授日期：2014．05．20大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工

2、作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：乃：厘巡金三盗缢垃翌盛刹盘煌荩盏!I兰缸鸳杰作者签名：垄整送日期：丝丝年—鱼月—L日大连理工大学硕士学位论文摘要丙烯是重要的有机化工原料，广泛用于聚丙烯、环氧丙烷等化工产品的生产。利用我国储量丰富的煤炭资源，通过甲醇制得丙烯(MTP)具有广阔的工业化前景。目前，固定床甲醇制丙烯反应常用的催化剂为ZSM．5分子筛。研究表明，在ZSM．5分子筛骨架中引入硼元素，可以有效的调节催化剂的酸强度，用于MTP反应具有较高的丙烯选择性和较长的寿命。本文以B．

3、A1．ZSM．5为催化剂，在固定床反应器上，研究了硅铝比和硅硼比、晶粒尺寸、放大合成、金属改性对甲醇制丙烯反应性能的影响。同时，进一步考察了反应温度、再生条件对MTP反应的影响。通过改变催化剂的硅铝比和硅硼比，发现随着硅铝比的增大，分子筛强酸中心减少，弱酸中心增多；随着硅硼比的增大，分子筛强酸中心基本不变，弱酸中心减少。适宜的酸中心含量能在保证催化剂活性的同时，显著提高丙烯的选择性。随着硅铝比增大，丙烯的选择性由37％增至“％；随着硅硼比的增大，丙烯选择性明显降低。考察不同晶粒尺寸对MTP反应的影响，与微米级B．A1．ZSM．5分子筛相比，纳米级的B．AI．ZS

4、M．5分子筛催化剂具有更高的稳定性及丙烯选择性。这主要是因为小晶粒的催化剂孔道短，孔口多，生成的丙烯更容易扩散出去，避免了二次反应的发生，减少了催化剂的积碳。在20L釜放大合成的基础上，通过改变合成条件发现，老化以后的催化剂用于MTP反应，产物中烷烃、C5及C6+(含C6)含量均较未老化的催化剂高，导致乙烯及丙烯选择性较未老化的催化剂明显下降。在老化条件下，TPABr／Si02=O．3和TPABr／Si02=0．6两种条件合成的催化剂用于MTP反应，反应结果基本相同。选用未老化、TPABr／Si02=0．6条件下合成出的催化剂，对其分别进行2wt．％La203、

5、2wt．％Ce02和2wt．％Y203改性。结果表明，Ce02改性利于MTP反应，La203和Y203改性不利于MTP反应。对其进行反应温度的考察发现，一定范围内，高温对丙烯的生成有利。选用80℃老化、TPABr／Si02=0．3条件下合成出的催化剂，进行长周期评价，发现丙烯的选择性逐渐下降；反应300h，甲醇的转化率开始明显下降，380h时，甲醇的转化率下降到90％。600℃和700℃再生后的催化剂用于MTP反应，丙烯的初始选择性基本达到新鲜催化剂的水平，且其下降速度明显减缓。关键词：B．AI．ZSM一5；MTP；酸性；晶粒尺寸；放大合成；金属改性B-A1-Z

6、SM-5分子筛催化甲醇制丙烯反】立．}生能研究MethanoltoPropyleneoverB··A1-·ZSM-·5CatalystsAbstractPropyleneiSabasicorganicchemicalmaterial．iSmainlyusedtosynthesizechemicalproductssuchaspolypropylene，epoxypropane，andSOon．Inourcountry，resourceofcoalisabundant，andconversionmethanolfromcoaltopropylene(MTP)has

7、broadindustrializationprospects．ThecurrentcatalystsfortheMTPreactioninfixedbedreactoraremainlyZSM一5zeolites．StudiessuggestthatincorporationofboronintoZSM一5frameworkcailadjusttheacidstrengtheffectively，whichmotivateshigherselectivityofpropyleneandlongercatalystlifeduringtheMTPreaction

8、．WeusedB．Al—