改性ZSM-5甲醇芳构化催化剂研究进展.pdfVIP

学兔兔 第3期 任浩楠等：改性ZSM一5甲醇芳构化催化剂研究进展 83 改性ZSM一5甲醇芳构化催化剂研究进展 任浩楠，李 剑 ，杨丽娜 (辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁 抚顺 l 13000) 摘要：综述了甲醇芳构化催化剂ZSM一5的改性处理，包含金属改性、双组分改性以及非金属改性的必威体育精装版研究成果。经过改 性的ZSM．5在甲醇芳构化反应中可以表现出芳烃产率、选择性、寿命等能力的提升。但是目前甲醇芳构化反应的BTX选择性 较低，需要在选择适宜的助剂和改性条件方面进一步的探究。 关键词：甲醇芳构化(~I rA)；ZSM一5；改性；研究进展 中图分类号：0643．36；TQ426；TQ24 文献标识 码：A 文章编号：1001—9219(2015)03—83—05 芳烃，特别是轻质芳烃一苯、甲苯、二甲苯 比表面积、酸性都会发生变化，这些因素都会影响 (BTX)是重要的基本有机化工原料[1】。但是石油资源 芳构化的性能。 的逐渐匮乏，BTX价格一直很高，我国制备芳：弪的 Freeman[ Ol等利用物理研磨的方法把Ga 03加 传统方法有催化重整、裂解汽油加氢[2-3]，对石：7由的 到HZSM-5中以提高其甲醇芳构化的性能，实验结 依赖程度很高。甲醇芳构化(MTA)过程可以选：择性 果表明，在温度400cC，空速为0．7h 时，按照质量比 地由甲醇制备苯、甲苯和二甲苯等芳烃。相对于石 l：1混合后，芳烃收率可达到51．4％。Freeman等【l】】还 油资源我国有较为丰富的煤炭资源，煤炭是国内生 进一步研究了In和Ti氧化物的掺人对MTA反应 产甲醇的主要原料，煤基甲醇产量约占总产量的 的影响，实验结果表明，与HZSM一5相比， ．A1 03的 70％以上【4】。利用煤炭生产的甲醇严重过剩，发展甲 掺入对MTA反应活性影响不大，而 -Ga：O3的掺人 醇芳构化工艺(MTA)，既可以解决甲醇供大于：求的 则显著提高了Cs和C 芳烃的产率。相反，In：O。和 现状，又可以为芳烃生产开辟出一条新的道路。 TI：0。的掺人则大大减弱其反应活性。 甲醇芳构化的核心是高效分子筛催化剂的开 Conte等【】习利用浸渍法将贵金属负载到ZSM一5 发。1977年Mobil公司的Chang等嘲报道了在ZSM一 上，对比没有浸渍的ZSM一5，Ag／ZSM．5提高了C6～C7 5分子筛催化剂上甲醇和含氧化合物转化制备芳 芳烃馏分的选择性，Ni，ZSM．5对萘有较好的选择 烃。由于ZSM．5有很好的择型性，孔径只有 性。而负载Pd、Ir和Ru的催化剂在芳烃选择性上 0．54nmx0．56nm，可通过的分子最大上限为四甲基 并没有任何提升。这是因为A Ni金属以金属氧化 苯，不会通过稠环芳烃，所以MTA反应产物中会有 物的形式存在于ZSM一5骨架中，金属氧化物与B酸 较多的芳烃化合物[61，是作为芳构化催化剂的一个 中心形成协同作用，但是PdO、IrO 、RuO：并没有这 良好的选择。由于ZSM一5酸性较强，直接用于甲醇 种相互作用。他们还发现当有较多的芳烃生成时， 芳构化反应，会有很强的裂解作用，所以需要对其 只检测到少量的丙烯，从而表明芳烃是在以丙烯为 进行改性I’-9]。主要包括金属改性、双组分改性以及 代价而获得的，这是甲醇芳构化过程中的一个关 非金属改性。 键。