探析改性分子筛催化剂上甲烷合成碳二烃及芳烃的研究

《探析改性分子筛催化剂上甲烷合成碳二烃及芳烃的研究》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、天津大学硕士学位论文改性分子筛催化剂上甲烷合成碳二烃及芳烃的研究姓名：周文明申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：辛峰;王承学2000.6.1摘要甲烷在无氧气存在的条件下可在改性的分子筛催化剂，如Mo／HzSM．5上进行脱氢偶联反应生成碳二烃及进一步反应生成芳烃。利用积分反应器及在线色谱分析装置进行了合成碳二烃催化剂Mo／HZSM．5(38)(硅铝比38)的制备条件研究fMo载量，焙烧时间及温度，处理气氛，助剂改性)。Mo含量为2．5—35％，400—450。C焙烧4—8小时的2％v改性I拘Mo／HZSM．5(38)催化剂的碳二烃收率

2、可达25％。用于合成芳烃的Mo／HZSM．5及助剂改性催化剂的适宜制备条件为3．5％Mo钱f￡}，空气400。C焙烧4hr，Ni／Mo=5～10％，实验得到芳烃的最大收率为15％，稳定收率值日『达10．12％。在无氧气存在下甲烷偶联及进一步合成芳烃的反应中，高价Mo(Mo书)与低价Mo(MotMo协之间的价态变化所产生的活性和[01对反应起了关键的作用，且吸附态的碳二烃是合成芳烃的中间体，它深度脱氢雨产生的积炭是使催化剂失活的重要原因。关键㈨IF烷C：烃芳烃Mo用ZSM．5催化荆改性AbstractMethaneMaydehydrogen

3、ateonMoOdEIZSM-5andimprovedMoOs／BZSM-5catalystswithoutOztoproduce．Gandaromatichydrocarbon．Integralreactoroffixed-bedandon-linechromatographicanalysisinstrumenthavebeenusedtoappraisethecatalystsandanalysetheproducts．ThePreparationconditionsofcatalyst(MoLoaded，Calcinationti

4、meandtemperature，activatinggasemiromentandpromoter)havebeenstudied．Underthe2．孓4．0％Mo，450。Ccalcination内r4-8hrinair，V／Mo一0．02，T=750。C,S-=414ha,MoOs／HZSM-5(38)cAtalyStcangivethe25％cahydrocarbonyidd．TheOptimumConditionsof3．5％Mo／HZSM-5(251are400。Ccacinationfor4hrinairandNi／Mof

5、fiO．05％-．0．10．Thebestyieldofaromaticsduringtheenperimentsisabout15％andtheaverageyieldis10--12％inlongtermatT=7500C，S=1074．4h～．TheschemestudiedshowsthatMo“卑Mo*sMo+4and[oltakepartincouplingreactionandaromaticsformation．Qhydrocarbonistheintermodiarestoaromaticsanditsdeeperdeh

6、ydrogenationproduct-Cistheimportantreasontoproducecatalystdeactivation．‘Keywords：MethaneGhydrocarbonaromaticsMo／HZSM-5catalystimprovment第一章文献综述一、甲烷在化工领域的应用1950年，天然气占世界一次能源消费量的16％，1989年上升至20％，许多观察家认为在近若干年内这一比例还将上升至25％--30％，天然气的国际贸易额显著增加。1989年为国际贸易总产量的14％ttl。同时天然气作为一种优质燃料广泛

7、用于工业过程加热，居民及商业区的供暖等。但近年来这种低水平的利用己开始明显转变，特别在化工领域，其原料价值日渐体现。甲烷在全世界的储量据估计是石油和煤等其它矿物燃料的两倍，特别是海底富集着大量的以水合物形式存在的甲烷。随着甲烷开采量的逐年增加，在化工生产上的应用将越来越受到重视，因此，甲烷又被称为二十一世纪的化工原料。甲烷是最稳定的烃类分子，C--H键g％435KJ／mol，因此甲烷参与化学反应的条件苛刻，反应温度一般在1000。C以上，降低它的活化是对催化学科最为严峻的挑战。多年以来人们郡在，}找活性高、选择性好的催化剂，以将苛刻的反应

8、条件降下来。目前，甲烷的工业利用E要是通过甲烷水蒸汽转化得到合成甲醇和甲醛的原料怔1。Cl-h+l-hO百器篇篇rCO+3l-h(1)CO+2Hz{筹揣》Ct-hOH(2)CH,OH+1／20